连云港耕地土壤有机碳时空分异及影响因素

科技   2024-11-05 22:00   天津  

耕地土壤收支图

来源:《农业环境科学学报》2024年10期

作者:苟富刚,蔡露明,陆徐荣

单位:江苏省地质调查研究院,自然资源部地裂缝地质灾害重点实验室

摘   要

为了揭示连云港耕地土壤有机碳(SOC)的时空分布特征及影响因素,选取连云港市耕地土壤作为研究对象,采取表层(0~20 cm)土壤及深层(150~200 cm)土壤样品,进行了SOC、总氮(TN)及总磷(TP)的测试。结果表明:2004年SOC含量在中等级分布频率最高,2019年SOC含量在中、中上、高、极高4个等级上均广泛分布。近15 a(2004—2019年)耕地浅表SOC含量增加了0.57个百分点,有机碳密度增加了1.34 kg·m-2,SOC储量增加了1.36 Tg,平均固碳速率为7.26×104 kg·km-2·a-1。不同类型土壤固碳速率差异较大,平均固碳速率表现为灰潮土>滨海盐土>砂姜黑土>棕潮土>棕壤>粗骨土。不同用地类型土壤的SOC含量差异大,平均固碳速率为水田>旱地>水浇地。近15 a研究区土壤C∶N∶P(SOC∶TN∶TP)稍有提高,说明SOC含量空间异质性稍有提高,研究区土壤C∶N∶P数值与江西耕地土壤等相比明显偏低,表明土壤微生物对SOC矿化分解速率较快,研究区耕地土壤环境不利于碳的储存。





结  论

(1)近15 a连云港耕地土壤有机碳(SOC)增加了0.57个百分点。耕地SOC增加量主要来自大量使用的肥料、秸秆还田、高茬根系的矿物分解与转化积累。2004 年SOC含量在中等级分布频率最高。2019年SOC含量在中、中上、高、极高4个等级上均广泛分布。

(2)近15 a SOC储量增加1.36×109 kg,平均固碳速率为7.26×104 kg·km-2·a-1。不同用地类型SOC固碳速率变化差异较大。水田SOC含量最高,平均固碳速率表现为水田>旱地>水浇地。不同类型土壤平均固碳速率表现为灰潮土>滨海盐土>砂姜黑土>棕潮土>棕壤>粗骨土。

(3)两期SOC 含量均表现为粗骨土<棕壤<棕潮土<滨海盐土<砂姜黑土<灰潮土。水田用地类型SOC含量一般表现为黏性土>粉土>砂土,仅滨海盐土有所例外,这主要与人类活动有关。

(4)2019 年水田、水浇地及旱地3类用地类型SOC的分解速率差异不大。土壤类型对C∶N(SOC∶总氮)的影响较大,滨海盐土、灰潮土具有高含盐量、高pH及高黏粒含量,且这两类土壤分布区地形平坦,这4个因素是造成C∶N较低的主要因素。2019年土壤C∶N与江西耕地土壤等相比,整体处于偏低水平,表明土壤微生物对SOC矿化分解速率较快,不利于SOC的积累。


编辑:张丹丹

校对 | 审核:潘淑君  王农


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