吉县站在植被恢复与土壤有机碳再分配方面取得新进展

作者：吉县站  更新时间：2021-12-28

 地形对土壤有机碳再分配，对深入认知土壤有机碳空间分布及其周转机制，科学评估区域土壤有机碳碳储量具有重要意义。黄土残垣沟壑区地形复杂，坡耕地的不同地貌部位，土壤有机碳含量、组成和稳定性随侵蚀和沉积程度呈现出明显的差别。植被恢复在缓解黄土高原水土流失的同时，可通过土壤有机碳输入、迁移、转化、输出等路径作用于土壤有机质再分配过程，目前缺少相关研究报道。

土壤退化与生态修复团队在黄土残垣沟壑区山西吉县蔡家川（图1）开展研究，以坡耕地为对照(CK)，以自然更新林（NF）和人工刺槐林（BP）为研究对象，，定量分析了坡地稳定区、侵蚀区和趁机去（图2）土壤有机碳的储量、形态和稳定性。结果表明：1)植被恢复减缓了土壤有机碳的再分配，降低了土壤有机碳的坡面异质性， NF、BP和CK沉积区表层土壤有机碳比分别为稳定区的109%、143%和210%；2)在迁移过程中，植被恢复通过减轻活性有机碳如可溶性有机碳(DOC)和易氧化性有机碳(EOC)的损失，减缓土壤有机碳的再分配，BP和NF的DOC/SOC分别为CK的13倍和17倍(p < 0.05)。基于以上研究，绘制了植被恢复条件下黄土坡面有机碳循环格局及再分布的框架示意图（图3）。因此，植被恢复通过减少土壤侵蚀和活性有机碳迁移，减缓了土壤有机碳在坡面的再分配过程，这为评估地形复杂地区植被恢复的固碳效应和生态服务提供了重要参考。

 

图1：研究区与研究样地

 

图2：坡面稳定区、侵蚀区和沉积区分布示意

 

图3：坡面土壤有机碳再分配框架示意图。(A) 为SOC循环模式，SOC储量主要取决于投入和产出之间的动态平衡。(B) 坡面稳定区、侵蚀区和沉积区SOC迁移模式对植被恢复的响应。箭头的宽度表示SOC迁移的量。

研究成果以“Vegetation Restoration Alleviated the Soil Surface Organic Carbon Redistribution in the Hillslope Scale on the Loess Plateau, China” 为题，于2021年在Frontiers in Environmental Science(IF=2.749)上发表。土壤退化与生态修复团队硕士生梁一鹏为第一作者，查同刚副教授为通讯作者，该研究得到十二五科技支撑（2015BAD07B030303）项目资助。

作者：张建军；审稿：许行；编辑：吴欢

文章链接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fenvs.2020.614761/full