全球尺度评估丨GLOBAL CHANGE BIOL:提高生态系统稳定土壤有机碳的能力

文摘   2024-08-24 07:02   德国  

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编译:王上

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文章信息





原名:Towards an ecosystem capacity to stabilise organic carbon in soils

译名:提高生态系统稳定土壤有机碳的能力

期刊:Global Change Biology

2023年影响因子:10.8

5年影响因子:13

在线发表时间:2024.07.31

第一作者:Christopher Poeplau christopher.poeplau@thuenen.de

第一单位:德国Thünen气候智慧农业研究所

文章摘要
01

研究背景

土壤有机碳(SOC)的累积,特别是细组分碳(OCfine)的形成,具有作为大气CO2吸收汇的巨大潜力。为了对这一潜力进行可靠的估算并提供有效的政策建议,需要了解OCfine累积的主要限制因素。细矿质颗粒(粉砂 + 粘土)与 OCfine之间相关性的上限被广泛用于估算土壤储存OCfine的最大矿物学能力,这表明矿物表面会出现碳饱和。

02

研究方案

作者利用一个涵盖温带和部分其他气候区的OCfine含量数据集和一个 SOC 循环模型,提供了两个独立的证据,证明这一经验上限并不表示碳饱和。

03

研究结果

首先,在质地较粗的土壤中,淤泥+粘土部分的碳负荷大大超过了之前估计的饱和度,这就提出了一个问题:为什么在质地较细的土壤中没有观察到这种情况?其次,随后的建模工作显示,在所有调查的土壤中,有74%的土壤的当地净初级生产力(NPP)不足以达到80 g C kg-1 淤泥+粘土的碳负荷,而这是之前假定的一般碳饱和点。随着淤泥和粘土含量的增加,潜在净初级生产力足以达到该点的土壤比例会大幅下降。因此,在质地较细的土壤中,即使所有的NPP都可以作为碳输入,也很难达到高碳负荷。作为一种务实的方法,作者引入了与土壤质地相关的、经验上的细组分最大碳负荷,从粗粒土壤中的160 g C kg-1降至大多数细粒土壤中的75 g C kg-1

04

研究结论

作者的结论是,土壤中细组分碳的累积主要受限于碳输入量,并受到质地、矿物学、气候和其他地点属性的强烈调节,这可以表述为生态系统稳定土壤有机碳的能力。

原文链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/gcb.17453


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