《Environments》：Soil Carbon Under Native and Exotic Trees on a Pastoral Dairy Farm in New Zealand
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集约化奶牛养殖会通过养分径流与淋溶排放温室气体并退化水道。位于牧场边缘的乔木与灌木可通过提高入渗率以及将养分固持在土壤碳中，减缓养分迁移。研究人员在新西兰林肯附近一处基于牧场的集约化管理奶牛场上，沿从牧场进入三处集群的样带测定了土壤碳：九种物种混合的新西兰本地
集约化奶牛养殖会通过养分径流与淋溶排放温室气体并退化水道。位于牧场边缘的乔木与灌木可通过提高入渗率以及将养分固持在土壤碳中，减缓养分迁移。研究人员在新西兰林肯附近一处基于牧场的集约化管理奶牛场上，沿从牧场进入三处集群的样带测定了土壤碳：九种物种混合的新西兰本地种植点（MN）、杂交柳树 Salix matsudana × S. alba 种植点（W），以及 Kanuka（Kunzea robusta）和 Manuka（Leptospermum scoparium）种植点（KM）。每类种植仅在一个点位出现，因此本研究比较的是三个案例种植，而非广义的本地与外来树木。在这些种植内，研究人员检验了四个假设：树木下土壤有机碳（SOC）储量高于牧场（H1）；颗粒有机碳（POC）浓度树木下高于牧场（H2）；SOC在滴线（dripline）处最高（H3）；外来树木下SOC高于新西兰本地树木（H4）。0–0.3 m 土层碳储量为：混合本地种植点内距边缘 12 m 处达 114 t C ha?1，显著高于滴线与相邻牧场的 95 t C ha?1，增幅 20%。柳树与 Kanuka/Manuka 下储量与牧场无显著差异。POC 在三个种植点 0–0.1 m 与 0.1–0.3 m 均随位置显著变化，各站点各层树木下平均 POC 均高于相邻牧场；0–0.1 m 层树木下为 0.22–0.35 g / 100 g 土，牧场为 0.06–0.11 g / 100 g 土。无任何种植点在滴线处碳最高，外来柳树也未多于本地种，故 H3 与 H4 在这些种植中不成立。牧场边界与边际土地上的树丛以不损失土壤碳为代价向农业景观添加 POC。未来工作应确定该碳是否固持移动态氮与磷。
研究背景方面，土壤是生物圈最大的碳库，土壤有机碳（SOC，soil organic carbon）约为大气碳的三倍，提升SOC可抵消温室气体排放。SOC分为颗粒有机质（POM，particulate organic matter）与矿物结合有机质（MAOM，mineral-associated organic matter），前者易分解、后者可稳定数十年至数百年。新西兰坎特伯雷平原多为Pallic土壤，集约化灌溉奶牛业可能耗竭SOC；成熟森林与牧场SOC研究多，但农场中幼龄本地与外来树木下SOC差异未明，且新西兰温室气体清单假定牧场转成熟林会损失SOC。因此研究人员在林肯大学奶牛场（LUDF）以三个案例种植点为对象，量化树—牧梯度上SOC与POC变化。
该研究发表于《Environments》。
主要技术方法上，样本来自LUDF三处种植点：MN为约15年九种本地种混交，W为约12年杂交柳树，KM为约12年Kanuka与Manuka；每点布三条平行样带，按距滴线负值为树下、正值为牧场取0–0.1 m与0.1–0.3 m土芯。经2 mm筛均质化后，用超声分散过53 μm筛分离POM与MAOM；DUMAS燃烧法测总碳氮与POM碳浓度；以田间湿重与烘干重算含水量、容重与单位面积土质量，再由浓度折算SOC与POC储量；用R建线性混合模型，位置为固定效应、样带为随机效应，对数变换后做ANOVA与Tukey检验。
研究结果如下。
3.1 Soil Organic Carbon Stocks：通过样带位置混合模型发现，仅MN点树下12 m处0–0.3 m SOC储量114 t C ha?1，较相邻牧场95 t C ha?1高20%；W与KM各位置SOC与牧场无显著差异；无站点最高值出现在滴线，故H3不成立。
3.2 Soil Carbon Concentration, Bulk Density and Mineral-Associated Carbon：由浓度与容重数据可知，树下0–0.1 m碳浓度高于牧场，但容重更低，二者在储量计算中对冲；MAOM占SOC的92%–99%，POC占比树下4.8%–6.9%、牧场1.9%–2.8%。
3.3 Particulate Organic Matter Proportion：经比例与Tukey分析，三点两层树下与滴线POM比例多高于牧场，MN的?12、?9、?3 m均高于其余位置。
3.4 Particulate Organic Carbon：位置效应全显著，三点两层树下平均POC均高于牧场；0–0.1 m树下0.22–0.35 g / 100 g土、牧场0.06–0.11 g / 100 g土，H2成立。
讨论部分总结：仅混交本地种提升SOC储量，不能推广为本地优于外来，因为物种多样性、林龄、土壤族、栽植前碳库与整地措施混杂。三叶草固氮使高产牧场本身保碳能力强，故柳树与Kanuka/Manuka未显优势。树下碳组成更偏活跃POM池，皆伐会使其丧失。幼龄小集群无成熟林式滴线边缘效应。研究质疑新西兰温室气体清单中牧场转林必损SOC的假定，并指出POM固持氮磷是后续机制方向。
结论部分翻译：在牧场边缘混合新西兰本地树木种植点内12 m处，0–0.3 m SOC储量114 t C ha?1，较相邻牧场95 t C ha?1高20%。柳树与Kanuka/Manuka储量与牧场相当。颗粒有机碳在三处种植点与两层中均显著高于牧场，矿物结合有机碳占总量92%–99%。农业景观树丛可抵消部分温室气体排放，所测种植均未损失土壤碳。H1仅混交本地种植成立，H2三处均成立，H3与H4在案例中不成立。每类种植仅一点，属三个案例研究而非本地对外的普适检验。后续问题为：土壤类型如何改变农林植树效益、新增土壤碳多大程度减少养分流失、从建植起监测差异如何演变。
