研究表明红壤深部有机碳总量不可忽视|研究

导  读

本研究表明，在估计全球土壤有机碳储量时，深部有机碳不可忽视，未来有必要对全球土壤有机碳总量开展进一步的系统研究。

文/宋效东

原文编辑：陈鑫鑫

来源:  土壤时空公号（2019年4月24日）

全球土壤有机碳的储量根据不同数据来源统计据信在900Pg-2400Pg之间，中值一般认为在1500Pg。但是这一数据都是基于1米土体来估算的。事实上，土壤的深度在很多情况下超过1米，1米以下的部分从不同发育的土层到半风化体同样含有一定的有机碳。但是迄今为止，对深部土壤有机碳的含量及其分布研究报道甚少。

宋效东副研究员等利用典型红壤关键带（江西鹰潭），使用地球物理手段结合地质钻孔数据，预测生成了地下关键带厚度及各层次的空间分布图。进而，基于实测的有机碳数据，构建了考虑地下关键带结构的深度函数，提出了模拟有机碳在剖面尺度上连续变异的深度函数拟合算法，预测生成了考虑关键带深度的三维有机碳空间分布图。有别于常规的分段深度函数，该方法更加侧重于有机碳含量在垂直维方向的连续性，有望推及其他地区应用。

（提出的分段深度函数拟合效果）

鉴于表层土壤对有机碳含量垂直变异的影响，本研究利用高密度的表层样点预测生成了表层土壤有机碳含量的空间分布图，进而作为协变量辅助三维模拟。预测结果表明，使用表层土壤有机碳含量的空间分布图能够显著提升三维预测模型的精度。线性与非线性的预测模型均表明：地形因子（如高程、地形湿度指数、坡度）不仅显著控制了表层土壤的有机碳空间分布，也对1m土体以下的有机碳含量影响显著。研究发现，本地区水田、旱地1米土体至岩石部分平均有机碳储量分别为9.5 kg/m2、8.7 kg/m2，可以占到水田、旱地总量的40%、60%以上。本研究表明，在估计全球土壤有机碳储量时，深部有机碳不可忽视，未来有必要对全球土壤有机碳总量开展进一步的系统研究。

（研究区6m土体有机碳含量变化特征）

研究成果近日发表于土壤学领域重要期刊Soil Science Society of America Journal (doi:10.2136/sssaj2018.11.0447)。该研究得到了国家自然科学基金(41571130051和41771251)与国家重点研发计划(2017YFA0603002)的资助。

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