不同土壤类型下土地利用方式对土壤有机碳的影响及其对农业碳汇的启示

本研究针对不同土壤类型中土地利用方式对土壤有机碳（SOC）储存的影响机制展开探讨，通过分析滇东亚高原2132个样点的数据，发现灌溉可显著提升SOC储量（尤其在褐土中达2.2倍），且氮、硫、硒与SOC呈强正相关。该研究为水分受限区农田碳汇提升与硒生物强化提供了协同增效路径，对发展气候智慧型农业具重要指导意义。

　　

在应对全球气候变化的背景下，土壤有机碳（SOC）的动态变化已成为影响生态系统碳源-碳汇平衡的关键因素，尤其农业生态系统的碳管理更是备受关注。然而，在不同土壤类型中，如何通过优化土地利用方式以最大化农田碳汇潜力，仍存在显著的科学不确定性。特别是在水分条件受限的亚热带高原地区，寻找有效的土地管理措施以增强土壤碳积累，对于减少农业碳排放、增强碳汇功能具有重要意义。

为此，来自云南大学的高原山地生态与退化环境修复重点实验室的研究团队，在滇东亚高原地区展开了一项大规模调查研究。该研究系统采集了2132个样点的表层土壤（0-20 cm），涵盖五种土地利用类型（旱地、灌溉地、林地、草地、人工林地）和五种土壤类型（红壤、黄壤、黄棕壤、褐土、紫土），并分析了SOC与26种土壤元素之间的关系，以期揭示影响SOC的关键因子。

为完成这一研究，作者主要依托于野外大规模采样与室内地球化学分析相结合的技术路线。研究团队在滇东亚高原布设了2132个采样点，系统采集0-20 cm表层土壤样品，样品覆盖五种土地利用方式和五种土壤类型。通过室内实验，测定土壤有机碳（SOC）含量及26种土壤元素含量，采用统计学方法（如方差分析、相关性分析）评估不同土壤类型和利用方式下SOC的差异及驱动因素。

研究区SOC含量呈现显著空间异质性

分析结果显示，研究区域SOC平均含量为27.78 g kg?1，空间分布呈明显异质性，西南部SOC含量较低，而东北部则显著偏高。这一格局可能与该地区水热条件和人为管理的空间分异有关。

褐土中SOC储量最高，灌溉地表现突出

在不同土壤类型中，褐土的SOC含量显著高于其他土壤类型（P<0.05），其后依次为黄棕壤、红壤、黄壤和紫土。特别值得注意的是，灌溉措施对SOC积累起到极大促进作用。在褐土中，灌溉地的SOC含量分别达到林地、草地和旱地的2.2倍、2.4倍和1.6倍。类似的灌溉增益效应也出现在紫土、黄壤和黄棕壤中，表明水分可利用性是制约该区域SOC积累的主要因子。

SOC与氮、硫、硒元素显著正相关

相关分析进一步揭示，SOC与氮（N）、硫（S）、硒（Se）等元素呈强正相关关系。这一发现说明，氮肥的施用不仅有助于提升SOC固存，还可能促进作物中硒的富集，为发展特色农业和功能性农产品提供了科学依据。

土地利用影响因土壤类型而异，但灌溉始终为最优管理措施

尽管不同土壤类型中土地利用对SOC的影响程度有所差异（P>0.05），灌溉管理 consistently（一致地）被证明是最有利于增强碳汇的土地措施。这表明在水分受限的生态区域，针对性的水分管理可有效降低农田碳排放。

该研究得出结论，在滇东亚高原这类水分受限的 subtropical（亚热带）高地，通过灌溉优化土壤水分状况可显著提高SOC储量，而氮肥的施用还具有协同提升土壤肥力和促进硒生物强化的双重效益。这些发现不仅为区域农业碳管理提供了实证依据，也为发展气候智慧型农业提供了可操作的途径。论文发表于《Journal of Integrative Agriculture》，为同类生态区的土地可持续管理提供了重要参考。