土壤有机碳同位素组成在农田生态系统碳循环中的应用进展

• Published in: 中国生态农业学报（中英文） Vol. 31; no. 2; pp. 194 - 205
• Main Authors: 李发东, 栗照鑫, 乔云峰, 刘山宝, 田超, 朱农, Hubert Hirwa, Simon Measho
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室 北京 100101 01.02.2023; 中国科学院大学资源与环境学院 北京 100190%中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室 北京 100101; 山东禹城农田生态系统国家野外科学观测研究站/中国科学院禹城综合试验站 禹城 251200
• Subjects: 碳循环; 土壤有机碳; 农田生态系统; 13C同位素
• ISSN: 2096-6237
• DOI: 10.12357/cjea.20230029

S153; 土壤有机碳是地球表层储量最高且储存周期最长的生态系统碳库之一.如何提高土壤有机碳稳定性和增强土壤固碳减排能力,是陆地生态系统碳管理可持续战略的关键科学问题.国际学术界一致认为农田生态系统在固碳方面的作用越来越明显,在实现碳中和的进程中发挥重要的作用.农田管理实践方式会扰动土壤碳循环过程,采取有效的管理方式会使其成为碳汇.目前,国内研究主要集中在耕作方式、施肥和灌溉水平、秸秆还田对农田生产力、碳固持速率、温室气体排放方面的影响,但就农田生态系统有机碳稳定性对不同农田管理方式的响应机制以及与土壤碳排放之间的关系认识尚未明确.13C同位素技术是研究农田土壤碳循环过程的有力工具,通过测定土壤碳排放过程中不同有机碳组分的同位素丰度,能够精准区别土壤呼吸组分和来源,从而更好地揭示土壤有机碳稳定性对农田管理措施的响应机制,为增强土壤碳汇效应和农业可持续发展提供科学依据.以往的研究大多集中在模拟试验以及小范围、短时间监测,与实际差距较大,测量结果会高估或低估实际值.因此,在未来的农田土壤碳循环研究过程中要采取多点、长时间实时原位监测,并结合13C同位素技术,实现土壤CO2排放实时分解,达到揭示土壤有机碳稳定性机制的目的.