半干旱区沙地土壤次生无机碳累积过程与机制

在全球碳循环中，北半球碳失汇一直是悬而未决的科学之谜。在寻找碳失汇的过程中，土壤无机碳的动态逐渐引起了注意。项目针对干旱和半干旱地区碱性土壤有可能通过次生无机碳累积的机制，大量吸收CO2这一科学假说，以半干旱沙区土壤为研究对象，采用野外长期定位观测、对照控制试验和实验室分析相结合的方法，研究大气和土壤CO2的次生无机碳转移过程，以及植被、环境因子与这两个过程的关系，证实在半干旱地区是否存在土壤通过次生无机碳累积的机制大量吸收CO2，在次基础上揭示其吸收过程，确定大气输与土壤CO2对次生无机碳累积的贡献，以及影响这种过程的因素，以增进对半干旱地区生态系统功能的认识，并为陆地生态系统碳循环的研究提供不同类型区的研究案例；同时了解植被及水、热、盐等环境因子对次生碳酸盐累积过程的影响，为半干旱地区生态系统功能的管理和利用提供科学依据。

项目针对干旱半干旱地区碱性土壤有可能通过次生无机碳累积，吸收大气CO2这一科学假说，以半干旱沙区土壤为研究对象，采用野外长期定位监测、对照控制试验和实验室分析相结合的技术手段，研究沙地土壤次生无机碳累积过程与机制，并探索植被和环境因子对土壤次生无机碳过程的影响。研究发现，半干旱区沙地土壤确实能够通过非生物途径吸收大气CO2，被土壤吸收固定的C有72.85 %存在于土壤固相中，其中79.45 %为可溶性无机碳，20.33 %为非可溶性无机碳。土壤非生物途径CO2吸收速率与土壤温度变率呈显著正线性相关关系。沙地植被重建和恢复、降雨事件和较高的土壤含水量，对土壤次生无机碳累积和（或）形成具有促进作用。土壤次生无机碳形成和累积过程，是由地表湍流状况、土壤空气体积膨胀状况、土壤碳酸盐溶解变化等综合调控的结果。