土地利用和气候变化对西班牙半干旱地区土壤有机碳储量的影响

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1、journalofsoilsandsediments土壤有机质动态和养分循环•研究文章土地利用和气候变化对西班牙半干旱地区土壤有机碳储量的影响胡安·阿尔瓦拉德霍1，罗克·奥尔蒂斯2，（1）水土保持处，CEBAS-中船重工（西班牙语研究委员会），校区去Espinardo，30100穆尔西亚，西班牙（2）农业化学，地质和土壤科学系，穆尔西亚大学校园去Espinardo，30100穆尔西亚，西班牙  玛丽亚·马丁内斯-梅纳电子邮件：mmena@cebas.csic.es收稿日期：2012年6月4日接受：2012年10月8日在线发布时间：2012

2、年10月23日摘要目的土壤有机碳对全球变化的灵敏驱动因子，由于其在剖面的变化对全球碳循环及其对气候变化的潜在的反馈的重要性日益受到重视。研究的目标：更加充分的认识和了解SOC的垂直分布及其控制因素，将有助于科学家预测全球变化的后果。材料和方法研究区是半干旱的地中海气候条件下的穆尔西亚省（西班牙东南部）。使用的数据库包括312个土壤剖面，并建立一个总面积11004平方公里，每12平方公里一个土壤剖面的系统的网格。利用统计分析研究在不同土壤利用方案中的SOC浓度和控制因素之间的在0-20，20-40，40-60，和60-100厘米深处的关系。

3、结果与讨论依据土地利用、土壤类型和岩性的不同，土壤剖面的顶部40厘米的有机碳浓度范围在6.1到31.5克每千克之间，而低于这个深度，观察到无显着差异（SOC浓度2.1-6.8克每千克）。方差分析表明，土地利用是控制0-40厘米深度土壤有机碳浓度的最重要因素。根据土地利用和土壤深度发现，土壤的环境和结构因素的相对重要性具有显著的差异性。在林地，年平均降水量和质地SOC的主要预测因子，而在农田和灌丛，主要预测因子是年平均气温和岩性。在该地区的顶部1米的土壤存储平均为79克每千克和7.18千克每立方厘米的底密度水平的有机碳。土壤有机碳的垂直分布

4、，林地相对较浅，农田相对较深。降雨量的减少将导致林地和灌木林地的SOC降低，年平均气温的增加将对农田和灌丛的SOC造成不利影响。在所有的土地利用中，随着深度的增加，影响SOC的气候因素的相对重要性下降，质地变得更加重要。结论气候变化，影响的是表层土壤有机碳要大得多，固碳的策略应该集中在底层固定，这是由于基岩限制土层阻碍了林地。在这些情况下，耕地的策略应该通过管理规范和实践来考虑。关键词 固碳潜力 土壤有机碳的控制因素， 全球变化影响 土壤有机碳的垂直分布特征1引言土壤有机碳是全球碳循环的重要组成部分，因为它代表的碳两次在大气中发现的量和大

5、约75％的总陆地有机碳库（普伦蒂斯的2001）。土壤有机碳（SOC）对全球变化的驱动因素分解的灵journalofsoilsandsediments敏度接收，因为它在全球碳循环和气候变化（Davidson和詹森潜在的反馈的重要性日益受到重视2006年，冯·吕措和科格尔-Knabner 2009）。然而，关于全球变暖对SOC的股票，一个不确定性的主要来源，在未来气候变化预测的影响不大协议（Powlson 2005 ;Schmidt等2011）。在土壤中有机碳的储存取决于C.生物特征，如生物质生产和微生物丰富，环境变量（例如，年平均降水量和温

6、度），土壤特性包括纹理和岩性和人为控制的收益和损失之间的平衡，如土地利用和管理，影响土壤有机碳储量或损失的过程。分布的清晰描述，SOC和其控制的因素的变化将有助于预测气候变化的后果。环境条件和土壤中有机碳的累积之间的密切关系已被广泛证明（珍妮1941）。不过，也有通过对环境因素的每个人所扮演的角色的重要的知识差距（Jobbagy和Jacksox 2000 ;加滕和汉森2006）。有必要为了更好地理解SOC和环境之间的链路。此外，大部分SOC的控制因素相关的研究都仅限于表面的土层，只有少数包括总土壤剖面。但是，总的SOC超过50％的存储低于

7、20厘米深（Batjes 1996）。Jobbagy和Jacksox（2000）报道，在温带草原，SOC的59％位于20〜100cm土层之间。因此，有机碳，这些地下股票轻微变化都会对整个碳平衡（唐等人。相当大的影响2007）。碳周转模型往往假定控制碳动态的机制是相同的两个表土和底土（詹金森和科尔曼2008）。然而，有足够的证据表明，控制碳动态的表土和底土的因素可能不同，然而，这种可能性还没有真正考虑或调查（莎乐美等人，2010）。在这方面，一些研究已经表明，表层SOC是显著超过表面的SOC（Fierer等来增加温度或养分有效性敏感2003

8、），而对于其他人，上层SOC为气候和纹理更加敏感比更深的SOC（Liu等人2011 ;Jobbagy和Jacksox 2000）。在另一方面，土壤固碳一贯定义为缓解气候变化（帕卡拉和索科洛全面