近日，水土保持與荒漠化整治全國重點實驗室在農(nóng)業(yè)管理措施對土壤有機碳-無機碳耦合關(guān)系研究方面取得進展。研究以“Inorganic carbon should be considered for carbon sequestration in agricultural soils”為題發(fā)表在Global Change Biology期刊上。水土保持與荒漠化整治全國重點實驗室為第一單位，博士研究生廖陽為論文第一作者，鄧蕾研究員為通訊作者。
通過管理措施恢復農(nóng)業(yè)土壤中的有機碳被視為有效的氣候解決方案。土壤無機碳碳儲量與有機碳相近，但長期以來被視為穩(wěn)定的碳庫，其對農(nóng)業(yè)管理的響應(yīng)往往被忽視。盡管學界對于無機碳的興趣在上升，但無機碳儲量通常不包含在碳預算中，其變化的規(guī)模、命運及影響因素在很大程度上是未知的。在氣候變化的背景下，忽視無機碳庫的變化可能會對農(nóng)業(yè)碳固存做出錯誤的評估，因此有必要探究有機碳和無機碳對農(nóng)業(yè)管理實踐的響應(yīng)特征，是協(xié)同還是權(quán)衡、亦或其它模式？針對上述問題，課題組通過對多樣點數(shù)據(jù)進行集成分析，探究了0-200 cm土壤有機碳和無機碳對常見農(nóng)業(yè)管理措施的共同反饋，取得如下進展：
（1）除破壞型開墾外，其余農(nóng)業(yè)管理措施顯著增加了有機碳儲量，而無機碳對農(nóng)業(yè)管理實踐的反饋相對較弱。灌溉，生物炭施用，改良型開墾協(xié)同增加了有機和無機碳儲量?；适┯么龠M土壤有機碳固存，同時也導致了無機碳損失，兩種碳庫存在權(quán)衡關(guān)系。
圖1?土壤碳庫對農(nóng)業(yè)管理措施的響應(yīng)
圖2 土壤有機/無機固碳速率對農(nóng)業(yè)管理措施的響應(yīng)及其對總碳庫的貢獻
（2）退耕還林還草導致了“土壤有機碳固存—無機碳損失”的權(quán)衡。退耕還林每年固存有機碳 0.43 Mg ha-1，同時無機碳庫損失0.25 Mg ha-1。在可持續(xù)發(fā)展路徑下（SSP1-2.6），農(nóng)田恢復為林地每年會固存有機碳241 Tg，損失無機碳54 Tg。
（3）通過最優(yōu)化農(nóng)業(yè)管理實踐，估算全球農(nóng)田土壤碳固存可達1.5 Gt yr-1 (95%CI: 0.3～2.8)，相當于全球化石燃料排放量的16%，其中土壤有機碳貢獻約1.4 Gt yr-1，無機碳貢獻約0.1 Gt yr-1。
圖3?最優(yōu)農(nóng)田管理措施下全球農(nóng)田土壤碳固存潛力
該研究凸顯了無機碳對基于土壤的氣候解決方案的潛在貢獻，拓展了減緩氣候變化過程中碳管理的范疇。
該研究得到了國家自然科學基金（U2243225）、國家重點研發(fā)計劃（2021YFD1900700）等項目資助。
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