作为山地和丘陵地区重要的水土保持工程措施,梯田的碳库管理策略对于维持粮食安全和缓解全球变暖具有重要意义。然而,关于其碳固持潜力和机制的了解还相对较少。本研究采用空间换时间的替代方法,调查了从坡耕地转变为梯田后土壤有机碳库积累和分布的变化特征,以及不同土地利用模式(旱作农田(CL)和果园(OR))在不同年龄(3年、6年、9年、13年和20年)梯田中土壤碳固持的潜力。
在过去20年中,梯田的土壤有机碳(SOC)、密度(SOCD)、活性有机碳(LOC)、惰性有机碳(IOC)和碳库管理指数(CPMI)均呈现出先下降后上升的趋势,一般在13岁时达到峰值后逐渐下降。值得注意的是,梯田的年龄及其与土地利用模式的交互作用是影响有机碳组分变化的主要因素(P < 0.05)。土壤容重(BD)与SOC积累呈显著负相关(P < 0.05),而总有机质(TP)和碳氮比(C/N)与SOC呈显著正相关(P < 0.05)。
与坡耕地相比,梯田主要通过促进自由颗粒有机碳(fPOC)、包埋颗粒有机碳(oPOC)和矿物结合有机碳(mSOC)的积累来增加土壤碳固持(分别增加了46.48%、96.87%和3.93%)。与果园相比,旱作农田具有更高的碳库管理潜力。总之,梯田,特别是旱作梯田,在碳增加和固持方面具有优势,并在科学管理下将成为潜在的碳“汇”。_______________________________________________________
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DOI:https://doi.org/10.1016/j.catena.2024.108580