长期土地利用变化对印度东喜马拉雅地区土壤养分库、生物健康及碳汇的深层影响机制研究

本研究针对长期土地利用转型对土壤生态的深远影响，来自印度的研究人员通过分析20–26年林地转农用系统的变化，揭示农业利用(AGLU)导致表层土壤宏量养分(?52.6%至?59.2%)、微量养分(?20.4%至?61.6%)及微生物活性(SMBC: ?40.7%)显著退化，而农林系统(AFLU)与园艺系统(HOLU)则展现出更强的生态恢复力，为退化山地生态系统的可持续管理提供了科学依据。

　　

长期土地利用方式的转变对土壤养分动态、微生物功能及碳(C)库分布产生了深远影响。本研究评估了印度东喜马拉雅地区长达50年的原始林(FOLU)转变成农业(AGLU)、园艺(HOLU)和农林复合系统(AFLU)后20–26年间土壤特性的变化。土壤采样深度达1.0 m，按0.15 m分层至0.60 m，再以0.20 m分层至1.0 m。研究重点包括宏量与微量养分储量、微生物生物量(SMBC)、酶活性及总有机碳与分组碳库的分布。

结果表明，农业用地导致表层土壤(0.15 m)出现最严重的养分流失（宏量养分：?52.6%至?59.2%；微量养分：?20.4%至?61.6%）和生物学特性退化（微生物生物量碳：?40.7%；酶活性：?25.5%至?40.2%）。相反，农林与园艺系统在表层(0–15 cm)和深层土壤(15–100 cm)均表现出更高的养分保留能力和碳库稳定性。与原始林相比，耕种显著(p < 0.05)降低了土壤有机碳及其组分含量。退化指数证实，基于树木的土地利用系统比季节性作物系统更具生态韧性。这些发现支持推广农林复合和多年生园艺系统，以促进高地生态系统退化土壤的修复。