地球环境研究所在黄土高原深层土壤有机碳的空间分布方面取得新进展

  在全球气候和土地利用发生深刻变化的背景下,深层土壤有机碳在碳管理和碳循环中发挥着越来越重要的作用。然而,在区域尺度上,由于深层土壤样品获取困难,导致深层土壤有机碳的空间变异性及其影响因素研究缺乏。

  中国科学院地球环境研究所王云强研究员团队,基于网格布点,利用钻机取样,在整个黄土高原获取了67个采样点(图1)的0-5 m深度土壤样品(1648个),集成相关性分析、主成分分析、最小数据集和多元线性回归等统计方法,分析了土壤有机碳和环境变量之间的关系,并采用回归克里金插值方法,构建了整个黄土高原0-5 m土壤有机碳的空间分布地图。

  研究发现:(1)表层到次表层土壤有机碳含量急剧下降,深层土壤有机碳含量趋于稳定;在1.8 m以上土层,土地利用(农地、林地和草地)对土壤有机碳具有显著影响(p < 0.05)(图2);(2)土壤有机碳的影响因子具有深度依赖性,但土壤质地和温度是整个0-5 m剖面土壤有机碳含量空间变异性的主控因子;(3)不同深度有机碳含量的空间分布格局相似,其空间变异性与土层深度有关(图3);黄土高原北部中心区域0-2 m土壤深度土壤有机碳含量相对较低,对应于鄂尔多斯的风沙地区。这些结果有助于理解黄土高原深剖面土壤有机碳的含量水平、空间分异特征及其主控因子,可为黄土高原和全球其他厚土层区土壤碳管理提供参考。

  相关成果近期发表在国际期刊CATENA上。研究工作得到了中国科学院战略重点研究项目(XDB40020203)、国家自然科学基金项目(41971045)和中国科学院西部之光重点实验室专项项目的联合资助。

  详见:Zhou J, Wang Y*, Tong Y, Sun H, Zhao Y, Zhang P. Regional spatial variability of soil organic carbon in 0–5 m depth and its dominant factors. CATENA 2023; 231: 107326. DOI: 10.1016/j.catena.2023.107326

  原文链接https://doi.org/10.1016/j.catena.2023.107326

   

  中国黄土高原地理位置及采样点分布

   

  图2 黄土高原0-5 m土壤深度不同土地利用下土壤有机碳含量的垂直分布

   

  基于回归克里金插值的黄土高原0-5 m土壤有机碳含量空间分布

  


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