不同土地利用系统中的碳封存与管理指数：来自印度旁遮普邦希瓦利克山麓地区的启示

《Journal of Soil Science and Plant Nutrition》：Carbon Sequestration and Management Index in Diverse Land Use Systems: Insights from the Shivalik Foothills of Punjab, in India

土壤作为主要碳库对固碳减排至关重要，本研究评估了旁遮普省喜马拉雅山麓地区六种土地利用系统（林地、果园、农林复合系统等）的土壤有机碳固存潜力，发现林地、果园及长期农林复合系统（5-20年）显著优于传统小麦水稻轮作等农业系统，其碳储量达22 Mg/ha，固碳速率0.38-0.57 Mg/ha/年，碳管理指数达229.79，为区域可持续管理和气候缓解提供了科学依据。

　　

摘要

目的

土壤是主要的碳库，在封存大气中的二氧化碳（CO₂）方面发挥着关键作用，有助于减缓气候变化。本研究评估了印度旁遮普邦下希瓦利克山麓地区不同土地利用系统（LUSs）下土壤有机碳（SOC）的封存潜力，旨在寻找提高碳储存的有效策略。

方法

本研究分析了六种土地利用系统（LUSs）：Khair（林业）、Guava（园艺）、Poplar-Wheat（农林业，分别种植5年和20年）、Rice–Wheat以及Maize-Wheat（农业）。从三个深度（0-30厘米、30-60厘米、60-100厘米）采集土壤样本，以评估SOC和碳储量，重点关注0-30厘米和0-100厘米层的碳封存率（CSRs）和碳管理指数（CMI）。同时量化了可利用碳组分，包括水溶性碳（WSC）、高锰酸钾可氧化碳（KMnO₄-C）以及可氧化碳组分，即非常易分解碳（VLC）、易分解碳（LC）、较难分解碳（LLC）和难分解碳（RC）。

结果

土壤有机碳（SOC）和碳储量的范围分别为2.22至5.21克/千克（g kg^?1）和12.31至22.00兆克/公顷（Mg ha^?1）。不同系统的可利用碳组分存在差异，碳封存率介于0.38-0.57兆克/公顷·年（Mg ha^-1·yr^-1）之间，碳管理指数值介于119.83至229.79之间。林业、园艺和长期农林业系统（如Khair、Guava和Poplar-Wheat）在提高土壤碳储存方面显著优于传统农业系统（Rice-Wheat和Maize-Wheat）。

结论

本研究的结果强调了具有多年生植被的土地利用系统（如林业、园艺和农林业）在提高下希瓦利克山麓地区土壤有机碳（SOC）储量及封存率方面的重要作用。这些系统通过增加有机质输入和稳定碳含量来改善土壤健康状况，这对于长期碳储存和减缓气候变化至关重要。因此，推广基于树木的综合性土地利用系统对于实现可持续土地管理和增强该地区生态系统韧性至关重要。建议农民多样化土地利用方式，引入多年生植被，并减少对传统单一作物种植系统的依赖。政策支持和激励措施可进一步促进这些有助于碳储存的土地管理策略的采用。