南京土壤所在盐碱地土壤碳储量提升机制方面取得进展

近日，中国科学院南京土壤研究所张佳宝院士团队采用大规模调查和生物标志物等分析方法，首次量化了盐碱地开垦对表层土壤碳储量提升的作用并阐明了植物源和微生物源碳在有机碳及其不同组分中分配积累的贡献。相关研究成果以“Saline–alkali land reclamation boosts topsoil carbon storage by preferentially accumulating plant-derived carbon”为题，在线发表于Science Bulletin上。

我国盐碱地总面积达14.87亿亩，其中可利用的盐碱地约5.54亿亩，其开发利用对解决我国耕地紧缺、保障国家粮食安全、缓解气候变化等具有重要战略意义，盐碱地俨然成为我国重要的耕地后备资源，这些方面部分归因于盐碱地具备巨大的储碳空间与潜力。然而，盐碱地开垦为耕地对土壤碳储存的作用机制尚不清楚。针对以上科学问题，团队开展了大规模调查采样工作，在松嫩平原苏打盐碱土区、东部滨海盐碱土区、河套平原盐碱土区、西北内陆盐碱土区采集了共189组盐碱地和耕地表层0~30 cm土壤成对样本，分析了无机碳（SIC）、有机碳（SOC）、颗粒有机碳（POC）、矿物结合有机碳（MAOC）的储量及植物源和微生物源碳的积累情况。

研究发现，盐碱地开垦对SIC储量无一致性作用而通过增加SOC以提升表层土壤碳储量（各盐碱土区SOC密度分别增加14.51、12.64、12.50、7.65 t ha⁻¹），盐碱地开垦提高了植物源碳的积累及植物源和微生物源碳积累的比例并降低了植物源碳的微生物转化程度，说明盐碱地开垦使得植物源碳在SOC储存中占据主导地位。这种影响主要通过引导植物源碳和微生物源碳（特别是植物源碳）分别向POC和MAOC库分配积累来实现的。该研究为提升盐碱地土壤碳储量等提供了理论支撑。

该成果得到国家重点研发计划项目、中国科学院战略性先导科技专项、国家自然科学基金、国家小麦产业技术体系、中国科学院青年创新促进会的支持。

论文链接