土地利用方式调控盐碱土壤有机碳动态:颗粒组成、养分含量与碱性的交互机制

【字体: 时间:2025年10月11日 来源:Journal of Environmental Management 8.4

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  本综述系统揭示盐碱土壤有机碳(SOC)在不同土地利用方式下的动态变化机制,阐明土壤养分(TN、TP)、盐碱指标(pH、EC)及颗粒组成(黏粒、粉砂)的交互作用,为增强土壤碳汇功能提供理论依据。

  
研究亮点
土地利用变化通过调节土壤养分含量、盐碱度和颗粒组成,显著影响盐碱土壤有机碳(SOC)的动态。本研究揭示土壤总氮(TN)、总磷(TP)和粉砂含量是SOC的最强预测因子,而养分与颗粒组成的交互作用对SOC变异的解释度高达40.65%。这些发现为通过调控土壤碱性和颗粒组成以增强盐碱土碳汇功能提供了新见解。
不同土地利用类型下SOC与土壤养分含量的变化
SOC和土壤养分含量在不同土地利用类型间存在显著差异(图2)。稻田土壤的SOC、TN和TP含量分别比草地土壤高87.96%、78.00%和79.07%。旱田在SOC、TN和TP含量上与稻田和草地均无显著差异。稻田土壤的碳氮比(C/N)比旱田高9.56%,而草地的C/N与稻田和旱田无显著差异。
不同土地利用类型下土壤盐碱度的变化
土壤盐碱度参数因土地利用类型而异。稻田土壤的EC值显著高于草地和旱田,而pH值在三种土地利用类型间无显著差异。这表明水稻种植可能通过灌溉水引入可溶性盐分,但并未显著改变土壤的碱性特征。
土壤养分含量、盐碱度及颗粒组成对土地利用变化的响应
土壤养分含量是反映土地利用变化的核心指标。本研究中稻田土壤的TN和TP含量显著高于草地,这很可能源于稻田集约化施用的氮磷肥料,而草地通常很少或完全不施肥。土壤盐碱度变化主要受水分运移和蒸发过程驱动。稻田较高的EC值可能与灌溉水中盐分输入有关,而pH稳定性则表明碱性调控需要长期治理。颗粒组成的变化与土壤侵蚀和管理措施密切相关,稻田的粉砂和黏粒含量较高可能得益于水耕条件下的沉积作用。
结论
理解盐碱区不同土地利用类型对SOC含量及其驱动因素的影响,对保护盐碱土壤碳库至关重要。本研究表明:SOC变异主要受土壤养分含量及其与颗粒组成交互作用的驱动,解释度分别达40.65%和35.84%。此外,颗粒组成、盐碱度(尤其是碱性)与养分含量的三重交互作用对SOC变异的贡献达19.34。这表明通过降低土壤碱度、提升养分和细颗粒含量可有效增强盐碱土壤的碳汇功能。
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