来源：作物生理生态（2024年12月5日）
文章信息
文章标题：Human interventions have enhanced the net ecosystem productivity of farmland in China
标题译文：人类干预增强了中国农田的净生态系统生产力
发表期刊：Nature Communications
在线日期：2024.12.03
通讯作者：陈伟 教授、王雅楠 副教授
作者单位：西北农林科技大学经济管理学院
研究背景
人类干预措施，如农田管理，被认为对土壤碳固存至关重要，但其对净碳通量（即净生态系统生产力，NEP）的确切影响尚不清楚。本研究利用多项长期、大规模数据和统计数据，揭示了中国75.54%的农田NEP增加，北方地区显示出最大的未来农田碳固存潜力。这种增长主要归因于农田管理的作用，特别是免耕、土地整治和多熟种植水平的增强。然而，当前不合理的机械化秸秆还田和灌溉实践对农田NEP产生了负面影响。研究表明，必须承认人类干预对农田NEP的关键作用，以在粮食安全和农田碳固存之间取得平衡。
主要结果
农田 NEP 的历史变化：2000-2020 年，中国农田 NEP 总体增加，全国平均增加 48.15 g C m⁻² year⁻¹，2010 年左右达峰值，之后增长速度变化，且重心向西北移动。2010 年起，农田从碳源变为碳汇，75.54% 的农田碳固存能力上升，北方地区明显，年增约 2.29 g C m⁻²，51.48% 的农田 NEP 显著增加，北方贡献大，部分地区稳定性低但 NEP 增加量高。
人类干预的影响：在主要产粮区（MGPA），农田 NEP 的显著增加与 土地整理（LC）、免耕（NT）和复种水平（MC）密切相关；在主要粮食销售区（MGSA），LC 与经济作物种植结合确保了碳固存稳定性；在生产销售平衡区（PSBA），灌溉程度（ID）和 MC 与农田 NEP 增加有关。此外，灌溉对 MGPA 和 MGSA 有负面影响，对 PSBA 有正面影响。
文章图表
图1 | 2000年至2020年中国农田NEP的空间分布
图2 | 2000年至2020年中国农田NEP的空间特征
图3 | 2000年至2020年中国农田NEP与主要人类干预的相关性
图4 | 2000年至2020年农田NEP对各种人类干预的响应
图5 | 基于工具变量的主要人类干预对农田NEP的回归分析
图6 | 2020年主要人类干预与农田NEP之间的机制和过程
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