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濱海鹽漬區不同土地利用方式土壤-植被系統碳儲量研究

作者:李曉光; 郭凱; 封曉輝; 劉小京 中國科學院遺傳與發育生物學研究所農業資源研究中心/中國科學院農業水資源重點實驗室; 石家莊050022; 中國科學院大學; 北京100049

摘要:鹽漬區土地利用變化與土壤-植被系統固碳潛力耦合關系的研究對以植被建設、增加碳匯為目的的鹽漬區最優土地利用方式的實施具有重要的理論和實際意義。本研究以濱海撂荒鹽堿裸地為對照,連續觀測和定量描述栽植3年和10年的檉柳林、栽植2年和8年的人工枸杞林及冬季咸水結冰灌溉結合地膜覆蓋下的棉田的土壤有機碳和植被生物量的動態變化過程,探討濱海鹽漬區不同土地利用方式下土壤-植被系統固碳能力,為進一步提升區域碳儲量提供理論依據。研究表明:1)檉柳、枸杞的栽植及結冰灌溉結合覆膜等土地利用方式在撂荒鹽堿地實施后,土壤-植被系統固碳能力明顯增強,且土壤容重顯著減小;栽植10年的檉柳林和栽植8年的枸杞林土壤-植被系統碳儲量最高,分別為118.24t·hm-2和96.27t·hm-2,比冬季咸水結冰灌溉結合地膜覆蓋棉田增加58.51t·hm-2和36.54t·hm-2,比撂荒鹽堿裸地增加83.39t·hm-2和61.42t·hm-2。2)對不同土地利用方式固碳趨勢研究發現,栽植3年的檉柳林和栽植2年的枸杞林土壤-植物系統固碳速率較高,分別為10.08t·hm-2·a-1和2.71t·hm-2·a-1。冬季咸水結冰灌溉結合地膜覆蓋棉田固碳速率較低,僅為0.53t·hm2·a1。栽植10年的檉柳和栽植8年的枸杞樣地,植株固碳速率明顯減慢,土壤-植被系統表現為一個弱的碳源。春季地表覆膜處理棉花存活率低且植株成熟后秸稈被移除,碳儲量每年凈減少0.86t·hm-2。撂荒鹽堿裸地在無外源碳補充的條件下表現為碳源,土壤-植被系統碳儲量減少速率為1.42t·hm-2·a-1。綜上所述,濱海鹽漬區人工栽植檉柳和枸杞是提高區域碳儲量的有效途徑。

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中國生態農業學報

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