南疆盆地不同土地利用方式对土壤有机碳库的影响

Nanjiang Basin has been recognized as one of the largest high-quality fruit production bases in China due to its special climate and soil conditions. During the agricultural restructuring, most of the farmland in Nanjiang Basin has been replaced by orchards or intercropping, which greatly promote the socio-economic development. However, the land use change may greatly affect the soil organic carbon pool, and thus regulate the soil quality and soil organic carbon stability. Consequently, there is an urgent need to address the following questions: (1) how different land use patterns affect soil organic carbon components as well as their chemical structures; (2) what kind of land use is more conducive for carbon sequestration? In the present study, we plan to quantify soil labile organic carbon components and chemical structures on three typical land use patterns in Nanjiang Basin. The project aims at clarifying the effects of different land use types on soil organic carbon structure, carbon sequestration and nutrient cycling. Overall, this research provides reliable basic data for land use management and scientific basis for improving soil productivity.

南疆盆地以优越的自然条件和气候资源成为特色林果产业的优势区域。在农业产业结构调整过程中，多数农田被更替为果园亦或果农间作，林果产业的规模化极大地促进了社会经济的发展。然而，土地利用的改变使土壤有机碳库随之变化，进而引起土壤质量及土壤有机碳稳定性的变化。因此，迫切需要探索在南疆盆地土地利用发生变化后，其土壤有机碳组分及其化学结构将会如何响应？何种土地利用方式更有利于土壤有机碳持续稳定的固持？为此本项目以南疆盆地三种典型的土地利用方式为研究对象，采用空间代替时间的方法，从土壤活性有机碳组分及化学结构等方面进行研究，估算其土壤固碳能力，探明不同土地利用方式对南疆盆地土壤有机碳稳定性及养分循环的影响，以期为选择优化土地利用方式、提高该区土壤生产力和土地管理水平提供基础数据与科学依据。

本项目针对南疆地区近些年在农业产业结构调整的过程中，多数农田被更替为果园亦或果农间作大背景下，从不同种植模式对土壤有机碳库的反应入手，通过对不同种植模式下土壤总有机碳、活性有机碳组分(易氧化有机碳、可溶性有机碳、轻组有机碳和微生物量碳等)的研究，明确了不同有机碳组分对种植模式改变的响应，阐明了土壤总有机碳与土壤活性有机碳组分之间的关系，为正确认识土壤有机碳库奠定了基础，并为为优化该区域土地利用方式提供数据支撑。 研究结果表明：在该研究区域农田改建为果园或果农间作园后使土壤总有机碳和各活性有机碳含量及储量均有不同程度的增加，不同种植模式均提高了土壤的固碳能力。不同种植模式和不同土壤深度对土壤总有机碳和各活性有机碳含量均有显著影响(P < 0.05)。尤其对0-30cm土层土壤影响更大。相关分析和敏感性指数均说明土壤活性有机碳比土壤总有机碳更能反映土壤碳对土壤管理和土地利用变化的响应。通过农田改建果园或果农间作可以使大量的碳不仅被封存在地上生物量中，还可以被封存在地下生物量中以及土壤中。果园和农林复合系统是实现土地可持续利用的一种综合方法，也有助于本地区适应和减缓气候变化。