再生可持续农业策略在土壤碳管理与气候变化缓解中的研究进展与展望

为解决传统农业导致的土壤退化及温室气体排放问题，研究人员系统综述了再生农业策略（如保护性耕作、轮作、有机管理、农林复合系统）对土壤有机碳（SOC）固存和温室气体（GHG）减排的影响。通过整合283项研究数据，证实这些策略能显著提升土壤碳库、改善土壤健康，并降低CO2 、N2 O等排放，为气候智能型农业提供科学依据。

　　

论文解读

研究背景
全球农业正面临土壤退化和气候变化的双重挑战。传统农业实践如过度耕作、单一作物种植和化学肥料滥用，虽短期内提高产量，却导致土壤有机碳（SOC）流失、养分耗竭，并加剧温室气体（GHG）排放。土壤作为陆地最大的碳库，其碳动态直接影响气候调节能力。然而，关于再生农业策略如何系统性提升SOC、减少GHG的整合研究仍有限。

研究概述
研究人员通过系统分析283项全球研究（包括长期田间试验和案例），评估了保护性农业、轮作、有机改良、农林复合等策略对SOC和GHG的影响。研究发现，减少土壤扰动（如免耕）结合有机输入（如粪肥、生物炭）可显著提升表层土壤SOC（增幅达20-30%），而农林系统通过植被多样性将碳固存潜力提高至8.0 Mg CO₂
eq ha^?1
y^?1
。

关键技术方法
研究整合了Web of Science、PubMed等数据库的文献，筛选标准包括实验设计严谨性、数据完整性及SOC或GHG的直接关联性。关键分析涵盖土壤碳组分（如活性碳、微生物生物量碳）、GHG通量（CO₂
、N₂
O）及经济评估，结合地理信息系统（GIS）进行区域适应性分析。

研究结果

1. 土壤碳库与健康
   SOC水平与土壤微生物活性呈正相关，免耕结合秸秆还田使微生物生物量碳增加18%，而长期有机管理（如粪肥）提升SOC达53%。

2. 再生农业实践

• 保护性耕作：免耕（NT）在玉米-小麦系统中SOC累积速率达0.74 Mg ha^?1
  y^?1
  （前10年），但随年限增长递减。
• 农林复合系统：乔木-作物混作（如咖啡-桉树）的碳储量比单作高22%，且降低N₂
  O排放78%。

1. 经济与环境协同
   优化轮作（如豆科-谷物）减少化肥需求40%，净收益提高45%，同时降低碳足迹79%。

结论与意义
再生农业通过多策略协同（如减少扰动、增加碳输入）实现SOC提升与GHG减排双重目标，其经济可行性依赖政策支持与小农适应性。未来需深化长期监测，量化区域差异，并开发标准化评估框架。该研究为《CATENA》提供了全球尺度的实证依据，推动农业向气候韧性转型。

（注：全文细节均基于原文，未添加非原文信息。）