区域特异性农林实践助力“千分之四”倡议：非洲、亚洲与大洋洲的土壤有机碳增汇路径

为应对全球气候变化与粮食安全挑战，国际“4 per 1000”倡议提出通过土壤有机碳（SOC）增汇实现多重效益。本研究系统分析了非洲、亚洲与大洋洲三大区域在SOC增汇潜力、管理实践及影响因素上的差异，揭示了混合树种种植、保护性农业、农林复合系统等区域适配性技术的有效性，为全球土壤健康与气候行动提供科学依据。

　　

背景与挑战
全球土壤正面临有机碳流失与功能退化的双重危机。联合国“4 per 1000”倡议提出每年土壤碳储量增加0.4%即可抵消人为CO₂排放，但如何在不同生态区实现这一目标仍存巨大知识空白。热带雨林砍伐、干旱区荒漠化、稻田甲烷排放等问题交织，迫使科学家必须回答：哪些区域特异性农林实践能兼顾SOC增汇与民生需求？

研究设计与方法
由国际科学团队主导的研究通过多区域案例对比，整合非洲刚果盆地、萨赫勒地区、东南亚湿润区、中国黑土带及大洋洲岛屿的实地数据，采用以下关键技术：

1. 长期定位观测：评估不同土地利用下SOC动态（如印尼火山土耕作系统）；
2. 模型模拟：结合OCO-2卫星数据量化热带森林碳通量；
3. 社会经济分析：识别非洲小农采纳保护性农业的障碍；
4. 生态恢复评估：追踪伊朗干旱区造林项目的碳汇效应。

研究结果

2.1 非洲：碳库守护与创新实践

• 刚果盆地：混合树种（如固氮与非固氮物种）使SOC储量提升30%，但需警惕外来种入侵风险。
• 萨赫勒地区：保护性农业三原则（免耕、覆被、轮作）联合实施可使SOC年增0.1-0.3 Mg ha^?1，但劳动力短缺制约推广。

2.2 亚洲：高潜力与高复杂性并存

• 印尼：水稻间歇灌溉减少37%甲烷排放，而油棕榈林间作提升土壤微生物多样性。
• 中国黑土带：秸秆还田使表层SOC增加4.3 Mg ha^?1（1980-2011年），但伴随土壤酸化（pH下降0.7）。

2.3 大洋洲：传统智慧与现代技术融合

• 新喀里多尼亚：刀耕火种传统系统SOC储量（71.9–194.4 Mg ha^?1）与原生林相当，但商业化果园导致30%碳流失。
• 澳大利亚牧场：豆科牧草引入可实现0.4 Mg ha^?1 yr^?1增汇，但需避免过度放牧。

结论与意义
研究首次系统论证了SOC增汇技术的“区域适配性法则”：刚果盆地的混交林、印尼的稻作优化、中国秸秆管理分别代表热带、湿润区与温带的典范路径。其科学价值在于打破“一刀切”管理思维，实践意义则体现在：

1. 政策层面：为各国NDC（国家自主贡献）提供土壤增汇路线图；
2. 民生层面：非洲混交林同时解决燃料需求与碳储存，实现SDGs（可持续发展目标）协同；
3. 技术层面：揭示干旱区SOC增汇需结合水资源管理，避免盲目造林。

该研究为《Soil Advances》聚焦的“土壤-气候-社会”耦合研究树立了新范式，未来需加强全球土壤监测网络（如MRV体系）以支撑区域精准管理。