土壤退化影响气候变化，但气候变化也影响土壤
导 读
众所周知，土壤的碳储量变化将带来气候变化，因此在巴黎举行的《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）第21次缔约方大会通过《巴黎协议》之际，法国农业部提出了“千分之四全球土壤增碳计划”。大会提出的 “千分之四” 的愿望旨在使农业成为解决气候变化问题的办法，同时促进粮食和营养安全。“千分之四” 的愿望就是通过农业措施的改进使土壤有机碳每年0.4%。研究发现，土壤有机碳也会被气候变化所改变，可能更多土壤碳损失。了解气候变化如何影响土壤属性，实际上也可能产生更准确的气候变化模型，这项研究因此变得很有意义。
编译/陈能场（广东省生态环境技术研究所研究员）
来源：https://www.soils.org/discover-soils/story/changing-climate-changes-soils(2017年1月11日)By Adityarup “Rup” Chakravorty
新南威尔士州的农业土壤。预测新南威尔士州中西部地区的农田土壤碳含量会下降。照片版权：B. Murphy（环境和遗产办公室）。
酷夏、严冬、水灾、旱灾。
气候变化以极端和不可预知的方式影响着世界各地的生活。这种不可预测性也延伸到了气候变化的更微妙，但仍然很重要的的部分。例如，还不能确定气候变化将如何影响土壤以及它们支持生产农场或健康自然生态系统的能力。
在一项新的研究中，研究人员使用数字技术来预测一个重要的土壤特性，即土壤有机碳如何被气候变化所改变。
“土壤有机碳是土壤健康的主要决定因素，它影响了土壤的许多化学、物理和生物特性，如土壤肥力和持水能力。” 该研究的首席作者Jonathan Gray说。Gray是澳大利亚新南威尔士环境与遗产办公室的资深科学家，同时也在悉尼大学进行博士研究。
研究人员使用了12个气候变化模型来预测土壤有机碳水平随气候变化而变化的情况。研究中使用的模型反映了预测全球气候的一系列结果，它们也适用于澳大利亚东南部的新南威尔士的特定研究区域。
大约至2070年新南威尔士州土壤有机碳储量的平均变化（0-30厘米，吨/公顷）。
结果各不相同。“大多数模型显示土壤有机碳随着气候变化而下降，”Gray，“但一些模型预测到增加。”
预测结果为什么会有不同？Gray将其归因于气候变化模型中的不确定性。“我们需要在气候变化预测之间更加一致，然后才能有把握地预测土壤有机碳水平将如何表现，”他说。
研究人员还发现，土壤有机碳变化的程度因土壤类型、当前气候和土地利用状况而异。例如，在当前耕作制度且处于干旱条件下，沙质、低肥力土壤的有机碳平均下降量低于1吨/公顷。在天然植被条件且湿润条件下，粘质、肥沃土壤的有机碳平均下降量是其15倍。
“这些知识可以帮助我们更好地理解和预测土壤碳可能发生的最大的潜在损失或收益，”Gray说。
预测土壤有机碳的变化是至关重要的。“这将使我们能够更好地准备和适应变化的土壤条件，最终帮助我们如何管理和改善农业和本土生态系统” 他说。
Gray和他的同事结合了不同的数字方法来实现非常高的分辨率的映射。他们分辨率达到了100米，而不是典型的10公里。这使得他们能够将土壤有机碳变化与特定的土壤类型或土地利用模式联系起来。
Gray在地里收集土壤碳数据，新南威尔士州霍克斯伯里地区。照片版权D. King（环境和遗产办公室）。
“我们的模型概念简单但更强大，替代了通常使用的更复杂的动态建模方法，”Gray解释道。
虽然这项研究集中在新南威尔士州，Gray 认为这一发现将适用于研究地点以外的地区。 “预期土壤有机碳变化的实际地图与新南威尔士州最为相关，”他说，“但该研究的主要结果是全球适用的。”
格雷现在正试图预测其他关键的土壤性质，如养分和酸度，是否会受到预计气候变化的影响。 “这些变量也会影响我们的农业和本土生态系统，”格雷说。
了解气候变化如何影响土壤属性，实际上也可能产生更准确的气候变化模型。 “能够预测土壤储存碳或将其释放到大气中的潜力对未来的气候变化建模和缓解策略至关重要，”Gray说。
更详细内容参看：Gray JM and Bishopb TFA. 2016. Change in Soil Organic Carbon Stocks under 12 Climate Change Projections over New South Wales, Australia. SSSAJ. 80: 1296-130
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