表層土壤有機碳總體呈碳匯趨勢

　　土壤有機碳(SOC)庫是陸地生物圈中最大的碳庫，約占陸地生態系統總碳儲量的三分之二，其中農田土壤有機碳庫占全球陸地碳庫的8%—10%。然而，由人類活動引起的土地利用/覆蓋變化已成為影響土壤碳庫動態的最直接原因，其中最嚴重的干擾就是將自然植被轉變為耕地。中國西北干旱區具有獨特的山盆相間的地貌格局，形成了典型的以“山地-綠洲-荒漠”為主體的流域生態系統，其結構完全不同于世界其它干旱區，如非洲Savanna稀樹草原地區、中東干旱沙漠區域、澳洲中西部干旱區及北美干旱區等。中國西北干旱區流域生態系統一直受到人類活動的強烈影響，半個世紀前人類大規模的水土開發使得流域下部的荒漠覆被土地轉變為人工綠洲，以天山北坡為例，近50年耕地面積增幅約150%，其后在不同農業管理模式的影響下，土壤碳庫發生了顯著變化。

　　中國科學院新疆生態與地理研究所陳曦研究團隊，在國家重點基礎研究發展計劃(973計劃)(2009CB825105)的支持下，以干旱區典型的三工河流域下部的人工綠洲為例，基于CENTURY模型，研究了人工綠洲開發前后及農業管理模式變化對表層土壤有機碳庫(0-20cm)的影響。CENTURY模型模擬結果表明：(1)研究區荒漠灌木林地開墾為人工綠洲后，在最初的兩年土壤總有機碳(TOC)快速增加，隨后呈逐漸下降的趨勢;(2)研究區人工綠洲在被開發后50年的連續耕作下，平均土壤TOC呈先增后減再增的“N”型變化趨勢，但最終土壤TOC超過了原始自然狀態下的TOC，而且2008年土壤TOC比原始荒漠狀態增加7.74%，說明研究區表層土壤有機碳總體呈“碳匯”趨勢。

　　尤其在研究區實施了免耕、秸稈粉碎還田、科學測土配方施肥等保護性耕作措施后，土壤固碳效應明顯，這完全不同于熱帶森林、中國北部溫帶半干旱草原及非洲Savanna半干旱稀樹草原開墾為耕地后土壤有機碳大量損失的結論。

　　相關研究成果發表于《生態復雜性》(Ecological Complexity )(Volume 8, issue 1, 2011)。(來源：中國科學院新疆生態與地理研究所)