我国北方草地土壤无机碳库的动态变化

准确认识土壤碳库的动态变化及其机制有助于预测陆地生态系统碳循环与气候变化之间的反馈关系。然而，过去的研究主要集中在土壤有机碳的动态变化上，对土壤无机碳库的动态却鲜有研究。本研究拟对项目组于2001-2006年间已采集的近5000个土壤样品以及本申请项目拟补充调查的土壤样品进行无机碳含量和pH值的测定，并结合使用1980年代第二次全国土壤普查的无机碳和土壤pH值数据，揭示过去20年我国北方草地土壤无机碳库的时空分布及其环境控制，评估土壤pH值的动态变化，在此基础上考察草地土壤无机碳库动态与土壤pH值变化之间的关系。本项目的实施有望对深入理解陆地生态系统碳循环与气候变化之间的相互关系提供新的视角。

准确认识土壤碳库的动态变化及其机制有助于预测陆地生态系统碳循环与气候变化之间的反馈关系。然而，过去的研究主要集中在土壤有机碳的动态变化上，对土壤无机碳库的动态却鲜有研究。本研究对项目组于2001-2006年间已采集的近5000个土壤样品以及本项目新补充调查的约1000个土壤样品进行无机碳含量和pH值的测定，并结合使用1980年代第二次全国土壤普查的无机碳和土壤pH值数据，揭示过去20年我国北方草地土壤无机碳库的时空分布及其环境控制，评估土壤pH值的动态变化，在此基础上考察草地土壤无机碳库动态与土壤pH值变化之间的关系。结果表明：（1）过去20年间我国北方草地表层土壤无机碳库以平均每年26.8 g C m-2的速率下降，土壤无机碳损失速率与初始无机碳密度大小呈显著负相关。（2）草地土壤无机碳密度随着年均温和年降水量的增加而呈现下降趋势，但受土壤质地的影响较弱。（3）过去20年间我国北方草地表层土壤pH值显著降低，土壤无机碳的丢失与研究区域显著的土壤酸化密切相关。（4）土壤pH值与年均温和降水的呈负相关，与土壤质地和土壤含水量也呈现负相关关系，有机碳含量高的土壤往往呈酸性，而无机碳含量高的土壤多成碱性，土壤因素和气候因素可解释土壤pH值变化的74.3%。本研究系统评估了我国北方草地过去20年土壤无机碳库和pH值的动态变化，同时率先将土壤无机碳库的动态变化与土壤pH值的动态变化联系起来。本项目的结果可对深入理解陆地生态系统碳循环与气候变化之间的相互关系提供新的视角， 为相关生物地球化学模型提供必要的输入资料，同时也将为小尺度实验研究的开展提供一定的参考信息。