土壤碳固定是当前有关陆地生态系统碳循环与全球变化的地球表层过程研究的重要优先领域。国际社会对全球农业温室气体减排的需求,驱动着土壤学对土壤固碳容量与潜力、固碳与减排的过程与机理的前沿探索,并越来越呈现为一个独特的土壤学...土壤碳固定是当前有关陆地生态系统碳循环与全球变化的地球表层过程研究的重要优先领域。国际社会对全球农业温室气体减排的需求,驱动着土壤学对土壤固碳容量与潜力、固碳与减排的过程与机理的前沿探索,并越来越呈现为一个独特的土壤学新兴分支学科——固碳土壤学(Soil Science of C Sequestration)。本文围绕固碳土壤学的基本科学问题,回顾了最近10多年来,特别是最近5年来国内外关于土壤固碳研究的主要进展,讨论了固碳土壤学中的核心科学问题是土壤固碳容量与固碳作用的机理,论述了土壤物理保护、碳化学结合与碳化学转化稳定与固碳容量及稳定化的关系,提出了土壤-植物(作物)-微生物相互作用是当前固碳土壤学的前沿领域和深化方向,并结合国内对水稻土固碳的研究进展,提出了固碳土壤学的概念性框架,认为我国亟待加强固碳土壤学研究,深入探索我国农业经营管理特色下土壤固碳容量、过程、机理,丰富和发展农业土壤碳循环理论,并服务于全球变化生物学和国家碳管理。展开更多
在对我国南方3种典型的水稻土有机碳团聚体分布研究的基础上,对用低能量超声波分散法分离得到的团聚体颗粒组进一步进行有机碳键合形态分析,考察不同键合态有机碳在不同粒径团聚体的分布,由此探讨这些水稻土中有机碳积累中物理作用基础...在对我国南方3种典型的水稻土有机碳团聚体分布研究的基础上,对用低能量超声波分散法分离得到的团聚体颗粒组进一步进行有机碳键合形态分析,考察不同键合态有机碳在不同粒径团聚体的分布,由此探讨这些水稻土中有机碳积累中物理作用基础上的化学机制。结果表明:钙键合态有机碳(Ca-SOC)多分布于2 000～200μm的粗团聚体颗粒组中,且在紫色水稻土中含量最高(达到9 g kg-1左右),而红壤性水稻土中最低(不到3 g kg-1);相反,铁铝键合态有机碳(Fe(Al)-SOC)趋向于在细团聚体颗粒组集中,是<2μm颗粒组中有机碳的优势组分,且以红壤性水稻土中最高(介于20～30 g kg-1之间),紫色水稻土中最低(仅为10 g kg-1左右),这与该团聚体颗粒组中铁铝氧化物的含量分布相吻合。统计分析表明,易氧化态碳(LOC)占有机碳(SOC)的比值与Ca-SOC占SOC的比值表现为正相关关系,而与Fe(Al)-SOC占SOC的比值表现为反相关关系。直径为2 000～200μm的粗团聚体中的Ca-SOC和Fe(Al)-SOC对长期不同耕作和施肥的响应最为敏感,良好的耕作施肥下水稻土有机碳的积累主要表现为Fe(Al)-SOC的增加。氧化铁铝的含量与SOC和LOC的含量之间存在一定的依变关系,说明这些土壤发生的无机组成分在有机碳的保护与稳定中发挥着重要作用,并且以红壤性水稻土粗团聚体中的氧化铁铝对有机碳的保护作用最强。由此看来,团聚体更新中物理保护的有机碳在细团聚体形成中进一步与氧化铁铝的键合可能是这些水稻土中有机碳稳定的重要机制。展开更多
文摘土壤碳固定是当前有关陆地生态系统碳循环与全球变化的地球表层过程研究的重要优先领域。国际社会对全球农业温室气体减排的需求,驱动着土壤学对土壤固碳容量与潜力、固碳与减排的过程与机理的前沿探索,并越来越呈现为一个独特的土壤学新兴分支学科——固碳土壤学(Soil Science of C Sequestration)。本文围绕固碳土壤学的基本科学问题,回顾了最近10多年来,特别是最近5年来国内外关于土壤固碳研究的主要进展,讨论了固碳土壤学中的核心科学问题是土壤固碳容量与固碳作用的机理,论述了土壤物理保护、碳化学结合与碳化学转化稳定与固碳容量及稳定化的关系,提出了土壤-植物(作物)-微生物相互作用是当前固碳土壤学的前沿领域和深化方向,并结合国内对水稻土固碳的研究进展,提出了固碳土壤学的概念性框架,认为我国亟待加强固碳土壤学研究,深入探索我国农业经营管理特色下土壤固碳容量、过程、机理,丰富和发展农业土壤碳循环理论,并服务于全球变化生物学和国家碳管理。
文摘在对我国南方3种典型的水稻土有机碳团聚体分布研究的基础上,对用低能量超声波分散法分离得到的团聚体颗粒组进一步进行有机碳键合形态分析,考察不同键合态有机碳在不同粒径团聚体的分布,由此探讨这些水稻土中有机碳积累中物理作用基础上的化学机制。结果表明:钙键合态有机碳(Ca-SOC)多分布于2 000～200μm的粗团聚体颗粒组中,且在紫色水稻土中含量最高(达到9 g kg-1左右),而红壤性水稻土中最低(不到3 g kg-1);相反,铁铝键合态有机碳(Fe(Al)-SOC)趋向于在细团聚体颗粒组集中,是<2μm颗粒组中有机碳的优势组分,且以红壤性水稻土中最高(介于20～30 g kg-1之间),紫色水稻土中最低(仅为10 g kg-1左右),这与该团聚体颗粒组中铁铝氧化物的含量分布相吻合。统计分析表明,易氧化态碳(LOC)占有机碳(SOC)的比值与Ca-SOC占SOC的比值表现为正相关关系,而与Fe(Al)-SOC占SOC的比值表现为反相关关系。直径为2 000～200μm的粗团聚体中的Ca-SOC和Fe(Al)-SOC对长期不同耕作和施肥的响应最为敏感,良好的耕作施肥下水稻土有机碳的积累主要表现为Fe(Al)-SOC的增加。氧化铁铝的含量与SOC和LOC的含量之间存在一定的依变关系,说明这些土壤发生的无机组成分在有机碳的保护与稳定中发挥着重要作用,并且以红壤性水稻土粗团聚体中的氧化铁铝对有机碳的保护作用最强。由此看来,团聚体更新中物理保护的有机碳在细团聚体形成中进一步与氧化铁铝的键合可能是这些水稻土中有机碳稳定的重要机制。
