1988―2019年中国农田表土有机碳库密度变化及其主要影响因素

文献类型： 中文期刊

第一作者： 韩天富

作者： 韩天富;都江雪;曲潇琳;马常宝;王慧颖;黄晶;柳开楼;刘立生;谢建华;吴远帆;张会民

作者机构：

关键词： 水田;旱地;水旱轮作;有机碳密度;土地利用方式;影响因素

期刊名称： 植物营养与肥料学报

ISSN： 1008-505X

年卷期： 2022 年 07 期

页码： 1145-1157

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】研究中国农田土壤有机碳 (SOC) 密度时空变化特征及其主要驱动因素，为土壤肥力提升、固碳减排和粮食安全提供理论依据。【方法】基于 1988 至 2019 年农业农村部全国农田监测数据 (1298 个点位)，分析水田、旱地和水旱轮作下 SOC 密度时空变化特征，利用方程拟合和提升回归树模型探究气候、施肥和土壤属性对 SOC 密度变化的影响。【结果】1988―2019 年全国农田表层 (0―20 cm) SOC 密度平均为 35.13 t/hm2，不同土地利用方式下表现为水田>水旱轮作>旱地，水田和水旱轮作较旱地分别高 53.2% 和 24.9%。SOC 密度随监测时间的延长呈先降低后增加的趋势，其中水田、旱地和水旱轮作分别在 2000、1998 和 2004 年之前呈下降趋势，之后呈上升趋势。不同利用方式水田 SOC 密度随监测时间的变化趋势在东北地区逐渐增加，华南地区逐渐降低，西南和长江中游地区则先降低后增加，转折点分别在 1995 和 2002 年；旱地 SOC 密度的变化趋势在西北、华北和华南地区逐渐增加，东北、长江中游和长江下游地区先降低后增加，转折点分别在 2008、2004 和2004 年；水旱轮作下 SOC 密度的变化趋势在长江中游、下游地区先降低后增加，转折点分别在 2001 和2013 年，在西南地区呈先上升后微弱下降趋势，转折点在 2012 年。提升回归树结果显示，水田 SOC 密度后期上升阶段最重要的解释变量在西南、东北和华南区是年均温，在长江中游和下游分别是钾肥用量和土壤速效钾含量；旱地 SOC 密度后期上升阶段最重要的解释变量在东北为年均温，华北和华南为年均降雨，长江中游、下游区为氮肥，西北为有效磷；水旱轮作 SOC 密度后期上升阶段最重要的解释变量，在西南、长江中、下游地区分别为年均降雨、有效磷、氮肥。【结论】1988―2019 年全国农田表层 SOC 密度除华南水田外，整体上呈先降低后增加，水田、旱地和水旱轮作土壤的转折点分别在 2000、1998 和 2004 年，旱地 SOC 密度的提升快于水田和水旱轮作。影响表土 SOC 密度提升的主要因素，东北和西南地区水田和旱地为年均温，长江中、下游地区水田为钾肥投入和土壤速效钾含量，旱地为氮肥投入；华南地区水田为年均温，旱地为年降雨量；华北和西北地区旱地为年均降雨和土壤有效磷含量；西南和长江中游水旱轮作区为土壤有效磷含量，而长江下游为土壤速效钾含量。

分类号： S153.6

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