蔡苗

摘要：指出了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)在陸地碳循環(huán)中具有重要地位且受人為活動(dòng)影響較大，通過(guò)實(shí)施合理科學(xué)的土地管理措施，穩(wěn)定和提高農(nóng)田土壤碳庫(kù)貯量，對(duì)于保證全球糧食安全與緩解氣候變化趨勢(shì)具有雙重的積極意義。詳細(xì)論述了全球及我國(guó)土壤有機(jī)碳庫(kù)和無(wú)機(jī)碳庫(kù)的固持總量以及農(nóng)田土壤固碳的潛力，分析了農(nóng)田管理中的土地利用方式、種植制度、施肥措施、灌溉條件等分別對(duì)土壤有機(jī)碳庫(kù)和無(wú)機(jī)碳庫(kù)的影響，以期為提升土壤碳庫(kù)總量、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力、緩解氣候變化等提供參考。

關(guān)鍵詞：土壤有機(jī)碳貯量；土壤無(wú)機(jī)碳貯量；農(nóng)田管理；殘?bào)w分解

中圖分類(lèi)號(hào)：S153.6

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2017）18000104

1引言

自20世紀(jì)80年代以來(lái)，減少溫室氣體排放和增加陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯成為全球變化研究的熱點(diǎn)＼[1＼]。土壤有機(jī)碳庫(kù)是地球表層系統(tǒng)中最大且最具有活動(dòng)性的生態(tài)系統(tǒng)碳庫(kù)之一，而土壤發(fā)生性碳酸鹽在形成過(guò)程中可以固存大氣CO2，其形成與周轉(zhuǎn)對(duì)干旱區(qū)碳循環(huán)具有重要影響，在全球碳循環(huán)過(guò)程中的貢獻(xiàn)日益顯著＼[2＼]。

農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)在陸地碳循環(huán)中具有重要地位且受人為活動(dòng)影響較大，通過(guò)合理科學(xué)的土地管理措施，穩(wěn)定和提高農(nóng)田土壤碳庫(kù)貯量，對(duì)于保證全球糧食安全與緩解氣候變化趨勢(shì)具有雙重的積極意義＼[3＼]。作物殘?bào)w分解是土壤有機(jī)質(zhì)的重要來(lái)源＼[4＼]，施用化肥在提高作物地上產(chǎn)量的同時(shí)也增加了地下根系殘?bào)w的數(shù)量。研究肥料施用對(duì)根茬養(yǎng)分組成及其分解特性的影響，對(duì)于揭示根系分解在土壤碳循環(huán)過(guò)程中的作用，以及科學(xué)栽培、合理施用化肥，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和增加土壤固碳等方面具有重要的理論及實(shí)踐意義。

2土壤碳庫(kù)固持總量研究

土壤碳固持是指將大氣中的CO2轉(zhuǎn)化為土壤碳組分的過(guò)程，該過(guò)程主要通過(guò)：①植物的光合作用，通過(guò)土壤中的作物殘?bào)w和其他生物固體的腐殖化過(guò)程將碳以土壤有機(jī)碳的形式貯存下來(lái)；②在干旱、半干旱氣候條件下，土壤碳固持通過(guò)將土壤氣體中的CO2轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)形式，生成次生碳酸鹽，或者通過(guò)碳酸氫鹽向地下水的淋溶過(guò)程中捕獲CO2氣體＼[5＼]。

陸地生態(tài)系統(tǒng)碳庫(kù)總量接近3170 Pg，其中，大約80%碳庫(kù)（2500 Pg）貯存在土壤中。土壤碳庫(kù)包括有機(jī)碳庫(kù)（1550 Pg）和無(wú)機(jī)碳庫(kù)（950 Pg），是大氣碳庫(kù)（760 Pg）的3.3倍，生物碳庫(kù)（560 Pg）的4.5倍。作為陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大的碳庫(kù)，土壤碳庫(kù)與大氣碳庫(kù)聯(lián)系非常緊密，土壤每增加1 Pg碳貯量，將能夠相應(yīng)地降低大氣CO2濃度0.47×10-6，反之亦然＼[6＼]。

2.1土壤有機(jī)碳貯量

有機(jī)碳是土壤的重要組成部分，在土壤肥力、環(huán)境保護(hù)與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展方面具有重要意義＼[7＼]。在濕潤(rùn)、半濕潤(rùn)地區(qū)，土壤碳庫(kù)以有機(jī)碳形式貯存為主。國(guó)際上用多種模型估算出的全球土壤總有機(jī)碳庫(kù)為1288～1939 Pg，在1 m土層深度的有機(jī)碳貯量范圍為1200～1600 Pg＼[8～10＼]，而上層土壤（30 cm）有機(jī)碳庫(kù)約為684～724 Pg＼[11＼]。Lal＼[12＼]近年來(lái)采用1500 Pg作為全球土壤總有機(jī)碳庫(kù)的估計(jì)值。Jobbágy和Jackson＼[13＼]估算得到，在3 m土層內(nèi)，全球土壤的有機(jī)碳庫(kù)貯量為2344 Pg，56%（1502 Pg）以上分布在1 m深土層。

王紹強(qiáng)等＼[14＼]運(yùn)用我國(guó)第一次土壤普查資料結(jié)合中國(guó)土壤分布圖，估算得到中國(guó)土壤總有機(jī)碳庫(kù)為100 Pg，運(yùn)用第二次全國(guó)土壤普查資料的計(jì)算結(jié)果為92 Pg。潘根興＼[15＼]按照《中國(guó)土種志》中全部約2500個(gè)土種的有機(jī)碳含量資料的計(jì)算結(jié)果為50 Pg，這與我國(guó)國(guó)土面積相近的加拿大的180 Pg相比甚低，且表層土壤有機(jī)碳貯量占全球的4.4%，說(shuō)明我國(guó)土壤有機(jī)碳的表聚性比較突出。方精云和陳安平＼[16＼]估算提出中國(guó)土壤總有機(jī)碳庫(kù)高達(dá)185 Pg，其所運(yùn)用的方法是土壤都均一化為1 m厚度。

2.2土壤無(wú)機(jī)碳貯量

不同研究者對(duì)全球0～1 m土層的土壤無(wú)機(jī)碳貯量估算范圍變化較大，從695～748 Pg＼[10＼]到1738 Pg＼[17＼]。土壤無(wú)機(jī)碳包括原生（母質(zhì)）碳酸鹽和次生碳酸鹽（主要是方解石），造成對(duì)土壤無(wú)機(jī)碳庫(kù)貯量估算值差異較大的主要原因之一就是難以區(qū)分原生、次生碳酸鹽。對(duì)全球土壤無(wú)機(jī)碳庫(kù)貯量的最新估算數(shù)據(jù)為1 m深度947 Pg，接近全球土壤總碳庫(kù)量的38%＼[18＼]。

基于我國(guó)第二次土壤普查（1979～1992年）數(shù)據(jù)，中國(guó)無(wú)機(jī)碳貯量為55.3 Pg，約占全球1 m土層無(wú)機(jī)碳庫(kù)總量的5.8%＼[19＼]，其中西北地區(qū)土壤無(wú)機(jī)碳含量（13.6 kg C/m2）和貯量（30.1 Pg）最高。我國(guó)黃土高原地區(qū)1 m深度的土壤無(wú)機(jī)碳庫(kù)量為10.2 Pg，接近全國(guó)無(wú)機(jī)碳總貯量的18.4%，其中黃土高原南部的關(guān)中塿土（土墊旱耕人為土）無(wú)機(jī)碳貯量為0.25 Pg＼[2＼]。

3農(nóng)田土壤固碳意義及潛力

在全球陸地生態(tài)系統(tǒng)碳庫(kù)中，只有農(nóng)田土壤碳庫(kù)是強(qiáng)烈人為干擾，而又可以在較短的時(shí)間尺度上進(jìn)行調(diào)節(jié)的碳庫(kù)＼[20＼]。Lal和Bruce＼[21＼]預(yù)測(cè)指出，通過(guò)秸稈還田處理，全球農(nóng)田土壤的固碳潛力為200 Tg/yr；在合理施用化肥后，農(nóng)田土壤固碳能力能夠達(dá)到100 Tg/yr。此外，次生碳酸鹽形成也是緩解氣候變化、提高土壤無(wú)機(jī)碳貯量的重要方式。土壤次生碳酸鹽的生成速率約為10～15 kg C/（hm2·yr），通過(guò)合理的農(nóng)田灌溉，土壤無(wú)機(jī)碳的固碳潛力可以達(dá)到0.25～1.0 Mg C/（hm2·yr）＼[5＼]。在我國(guó)農(nóng)業(yè)耕作現(xiàn)狀和發(fā)展基礎(chǔ)上，韓冰等＼[22＼]估算得到我國(guó)主要農(nóng)業(yè)措施的固碳現(xiàn)狀和潛力分別為101.4 Tg/yr和182.1 Tg/yr。

4農(nóng)田管理與土壤固碳endprint

4.1對(duì)有機(jī)碳庫(kù)的影響

土壤有機(jī)碳是進(jìn)入土壤中的各種動(dòng)植物殘?bào)w、微生物殘?bào)w及其分解、合成的有機(jī)物質(zhì)中的碳。目前農(nóng)田土壤固碳的研究主要集中在土壤有機(jī)碳，提高農(nóng)田土壤有機(jī)碳固持的途徑主要有兩個(gè)：①通過(guò)增加進(jìn)入土壤中的有機(jī)物料來(lái)提高有機(jī)碳貯量；②通過(guò)減少對(duì)農(nóng)田土壤的人為擾動(dòng)，降低有機(jī)碳的分解速率來(lái)提高土壤有機(jī)碳固持的能力和潛力。

4.1.1土地利用方式

土地休閑主要是依靠自然植被的演替來(lái)恢復(fù)土壤的肥力水平，同時(shí)在干旱、半干旱地區(qū)，土壤休閑也常用于增加土壤水分貯量，保障和提高下季作物的產(chǎn)量。但是，在夏季高溫高濕的氣候環(huán)境下，土壤微生物活性較高，夏季休閑可能會(huì)加速土壤有機(jī)質(zhì)礦化分解，不利于土壤肥力提高，同時(shí)休閑也降低了土壤中植物有機(jī)殘?bào)w的歸還量。此外，由于地表植被覆蓋減少，夏季休閑期間土壤流失和風(fēng)蝕也是造成農(nóng)田土壤有機(jī)碳損失的原因，損失量甚至比耕地更大。因此，避免裸地休閑也是降低農(nóng)田土壤有機(jī)碳損失的重要途徑＼[23＼]。

土地利用方式及其程度、變化是影響土壤有機(jī)碳庫(kù)數(shù)量、組成和轉(zhuǎn)化速率的重要因素，耕作通常是被認(rèn)為對(duì)土壤有機(jī)碳影響最大的人為因素。耕作的機(jī)械作用使土壤團(tuán)聚體破裂、分散，導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)物理保護(hù)破壞，暴露于微生物的分解之下，造成土壤有機(jī)質(zhì)含量下降＼[24＼]。此外，機(jī)械擾動(dòng)還可能導(dǎo)致土壤呼吸作用加強(qiáng)。農(nóng)田土壤有機(jī)碳損失主要發(fā)生在0～30 cm土層中，尤其是0～10 cm深度。在長(zhǎng)期耕作土壤中，表層和亞表層的土壤有機(jī)碳比自然植被下的土壤低40%～60%＼[25＼]。對(duì)傳統(tǒng)耕作農(nóng)田實(shí)行免耕，在開(kāi)始階段會(huì)導(dǎo)致土壤碳庫(kù)降低，而長(zhǎng)期免耕則有利于增加土壤碳庫(kù)＼[26＼]。農(nóng)田土壤有機(jī)質(zhì)動(dòng)態(tài)變化與其初始水平及干擾歷史有關(guān)，雖然保護(hù)性耕作可以增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，但它只能部分恢復(fù)前期碳損失，如果在耕種初期土壤有機(jī)質(zhì)含量較高，那么試圖通過(guò)農(nóng)田管理來(lái)恢復(fù)到耕種前的水平，并使之保持相對(duì)穩(wěn)定是非常困難的。長(zhǎng)期耕作管理也能夠顯著改變土壤有機(jī)碳組分的物理和化學(xué)性質(zhì)。在耕種方式長(zhǎng)期不變的情況下，開(kāi)墾土壤的有機(jī)質(zhì)含量最終會(huì)維持在較低的水平上，其形成速率將與分解速率相等，但是微生物碳與總有機(jī)碳的比率基本一致＼[27＼]。同時(shí)，也有研究指出，耕作能夠影響土壤理化及生物學(xué)特性，提高土壤透氣性和微生物活性，增加土壤中有效養(yǎng)分的含量。

4.1.2種植制度

由于輪作改變了作物殘?bào)w或根系的數(shù)量、種類(lèi)，從而影響土壤有機(jī)碳的固定、礦化以及數(shù)量。作物根系以及微生物殘?bào)w主要影響土壤水溶性有機(jī)碳和微生物碳的變化＼[28＼]，輪作能夠改變進(jìn)入土壤的作物殘茬，有利于控制雜草和病蟲(chóng)害防治，與保護(hù)性耕作技術(shù)結(jié)合，還能夠改善土壤物理特性，減少土壤侵蝕。一般研究認(rèn)為，在輪作中增加多年生物種可以加速土壤有機(jī)質(zhì)的匯集。豆科—禾本科植物輪作能較快地增加土壤有機(jī)碳的貯存，選擇一些具有高生物量或高C/N比的植物與作物輪作，可增加進(jìn)入土壤的根茬或殘?bào)w數(shù)量，減少土壤水分的地表蒸發(fā)，使土壤的持水和保水能力增強(qiáng)，從而增加土壤有機(jī)碳固定，對(duì)保持和提高農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展能力非常重要。但是，也有研究發(fā)現(xiàn)無(wú)論在免耕或傳統(tǒng)耕作條件下，作物輪作或休閑不能提高土壤有機(jī)質(zhì)的含量。在不同氣候和土壤條件下，輪作對(duì)土壤有機(jī)碳累積作用的影響不同＼[29＼]。

4.1.3有機(jī)殘?bào)w分解

土壤有機(jī)碳含量由有機(jī)碳輸入和輸出之間的平衡決定，有機(jī)殘?bào)w還田是農(nóng)田土壤有機(jī)物料輸入的主要途徑。秸稈可以作為土壤的改良物質(zhì)并具有作物所需N、P、K以及所有必需微量養(yǎng)分元素。中國(guó)1億hm2耕作土壤大約產(chǎn)生0.6 Pg/yr的秸稈＼[30＼]，秸稈還田的固碳潛力巨大，如能確保有更多激勵(lì)政策的制定和執(zhí)行，中國(guó)耕地土壤固碳將會(huì)提高2倍。保留殘茬也能通過(guò)降低雨滴的擊濺來(lái)加強(qiáng)土壤水的入滲，從而減少含有較高有機(jī)碳的表層土壤流失。秸稈和作物殘?bào)w覆蓋地表可反射太陽(yáng)光線，使土壤溫度變化緩和、蒸發(fā)速率降低，在春夏季節(jié)通常會(huì)偏低，而在秋冬季節(jié)又偏高。秸稈還田能顯著增加土壤表層輕組有機(jī)碳的含量，卻對(duì)與土壤礦質(zhì)顆粒緊密結(jié)合的多糖類(lèi)重組有機(jī)碳含量沒(méi)有影響。此外，在我國(guó)干旱、半干旱地區(qū)，地膜覆蓋技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，已成為一項(xiàng)重要的農(nóng)業(yè)增產(chǎn)技術(shù)手段。地膜覆蓋增產(chǎn)的機(jī)制首先在于改善了土壤生態(tài)環(huán)境，即水熱狀況，進(jìn)而活化了土壤養(yǎng)分，使其有效性和利用效率提高。然而地膜覆蓋的增產(chǎn)作用在一定程度上是以消耗土壤養(yǎng)分為代價(jià)的。因此，在旱地農(nóng)田土壤地膜覆蓋的基礎(chǔ)上，采用作物殘?bào)w秸稈還田覆蓋，能夠在保障糧食產(chǎn)量的同時(shí)維持土壤有機(jī)質(zhì)平衡，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

4.1.4施肥措施

施肥主要通過(guò)兩條途徑影響土壤有機(jī)質(zhì)含量及動(dòng)態(tài)：一是提高農(nóng)作物生物產(chǎn)量，增加土壤中殘茬和根的輸入；二是影響土壤微生物的數(shù)量和活性，進(jìn)而影響土壤有機(jī)質(zhì)的生物降解過(guò)程。施用有機(jī)肥可以迅速提高土壤有機(jī)碳含量，而且這種影響是持久的。長(zhǎng)期施用有機(jī)肥能顯著提高土壤活躍有機(jī)碳含量，而施用化肥則提高了惰性有機(jī)碳的含量，提高了土壤有機(jī)碳的氧化穩(wěn)定性。也有研究認(rèn)為化肥對(duì)土壤有機(jī)碳的固定并不產(chǎn)生直接作用，而只是通過(guò)增加作物秸稈的歸還量而對(duì)土壤有機(jī)碳的貯存產(chǎn)生影響＼[31＼]。國(guó)內(nèi)很多研究者對(duì)不同土壤類(lèi)型、氣候條件和利用方式下的施肥方式進(jìn)行了研究，結(jié)果大都表明有機(jī)肥或有機(jī)肥和化肥配合施用能夠增加土壤表層碳儲(chǔ)量和提高土壤固碳，而單獨(dú)施用化學(xué)肥料所得出的結(jié)果則不盡相同＼[30＼]。在植物生長(zhǎng)必需的營(yíng)養(yǎng)元素中，氮素是影響作物產(chǎn)量最重要的元素之一。氮肥施用對(duì)土壤有機(jī)碳庫(kù)的影響已有大量研究報(bào)道，然而氮肥施用對(duì)土壤有機(jī)碳庫(kù)貯量影響的研究結(jié)果也因土壤類(lèi)型、肥料種類(lèi)、施用時(shí)間尺度的不同而存在差異。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)協(xié)調(diào)氮肥用量，保障作物產(chǎn)量的同時(shí)，減少氮肥過(guò)量施用帶來(lái)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)及對(duì)土壤碳庫(kù)的負(fù)面影響。

4.2對(duì)無(wú)機(jī)碳庫(kù)的影響

土壤無(wú)機(jī)碳由原生和次生碳酸鹽組成，而次生碳酸鹽的形成和變化過(guò)程即為固存碳的過(guò)程，它通過(guò)原生碳酸鹽碳的降解和溶解，或碳酸鹽沉積礦物和風(fēng)化物的再沉淀，以及通過(guò)大氣中CO2與鈣鎂離子及其他鹽分在土壤中的沉淀作用形成＼[32＼]。土壤無(wú)機(jī)碳是陸地生態(tài)系統(tǒng)中的第二大碳庫(kù)，積累速率比有機(jī)碳高，且生成的碳酸鹽具有很好的穩(wěn)定性。近年來(lái)，土壤無(wú)機(jī)碳庫(kù)在全球碳循環(huán)研究中的重要性成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。endprint

4.2.1土地利用方式

土地利用方式及農(nóng)田土壤管理措施變化會(huì)對(duì)土壤無(wú)機(jī)碳庫(kù)的累積與轉(zhuǎn)化產(chǎn)生影響。Mikhailova和Post＼[33＼]對(duì)法國(guó)黑鈣土的研究發(fā)現(xiàn)在2 m土層中，天然草地、持續(xù)耕作農(nóng)田、50年連續(xù)休閑的土壤無(wú)機(jī)碳貯量分別為107、242、196 Mg/hm2，表明土壤耕作能夠促進(jìn)無(wú)機(jī)碳貯量的增加。對(duì)我國(guó)農(nóng)田土壤利用對(duì)無(wú)機(jī)碳貯量影響的研究表明，我國(guó)約51%的耕作土壤（包括灌溉農(nóng)田，旱地和水稻田）存在無(wú)機(jī)碳貯量降低，損失較嚴(yán)重的地區(qū)為華北東部，無(wú)機(jī)碳減少接近0.5～4.0 kg·C/m2。在這些地區(qū)中，土壤無(wú)機(jī)碳庫(kù)損失的主要原因是灌溉措施引起的碳酸鹽在土壤剖面中的淋溶，特別是當(dāng)?shù)?、硫肥施用量增加后?dǎo)致的土壤酸化條件下。而另一方面，我國(guó)約10%的耕地土壤出現(xiàn)了無(wú)機(jī)碳庫(kù)累積的現(xiàn)象，無(wú)機(jī)碳密度增加量達(dá)到0.5～5.0 kg·C/m2。土壤無(wú)機(jī)碳庫(kù)增加的地區(qū)主要為我國(guó)西北地區(qū)有灌溉措施的石灰性粉質(zhì)土壤、荒漠土、灰鈣土以及東北黑土。利用黃土高原23年的定位試驗(yàn)表明，與休閑相比，不同作物長(zhǎng)期連作或輪作顯著提高了0～40 cm土層土壤無(wú)機(jī)碳20%～26%＼[34＼]?？梢?jiàn)，農(nóng)田耕作措施能夠促進(jìn)土壤無(wú)機(jī)碳庫(kù)增加。

4.2.2灌溉措施

在石灰性土壤中，普遍存在著SOC-CO2-SIC的微碳循環(huán)系統(tǒng)。土壤有機(jī)質(zhì)分解、根系和微生物呼吸等分解釋放的CO2，與土壤水作用形成碳酸溶液，溶解了一部分重碳酸鈣；而后隨著土壤水分的蒸發(fā)散失，重碳酸鈣又沉淀成碳酸鈣，即通過(guò)反應(yīng)SOC-CO2（g）-CO2（aq）-HCO3-（aq）-CaCO3（s）參與了部分次生碳酸鹽的重新淀積結(jié)晶，增加了次生碳酸鹽和土壤碳酸鹽的總量。在干旱條件下，通過(guò)大氣-植被-土壤-水-沉淀作用的碳轉(zhuǎn)移系統(tǒng)構(gòu)成了干旱區(qū)碳循環(huán)的主要機(jī)理和途徑＼[32＼]。因此，次生碳酸鹽在形成和周轉(zhuǎn)過(guò)程中不但可固存大氣CO2，還可固存土壤有機(jī)碳分解產(chǎn)生的CO2，對(duì)大氣CO2調(diào)節(jié)以及全球干旱區(qū)域碳循環(huán)具有重要的影響?？茖W(xué)管理與農(nóng)業(yè)合理種植會(huì)刺激植物生長(zhǎng)，提高微生物活性和水分滲透性，促進(jìn)次生碳酸鹽的形成，從而大大增加干旱土壤中無(wú)機(jī)碳儲(chǔ)存量。

除作物耕作外，在干旱、半干旱地區(qū)，農(nóng)田土壤灌溉也能夠促進(jìn)無(wú)機(jī)碳庫(kù)固持。灌溉可以通過(guò)刺激微生物、植被及其根部的活性來(lái)促進(jìn)干旱耕地中碳酸鈣的形成。由于灌溉水質(zhì)量、灌溉方式的不同，不僅會(huì)引起碳酸鈣的溶解，并將其淋濾到地下水中，也會(huì)引起碳酸鈣的沉淀＼[35＼]。土壤中的次生碳酸鹽通過(guò)化學(xué)反應(yīng)：Ca2++2HCO-3→CaCO3+H2O+CO2形成，土壤灌溉能夠促進(jìn)該反應(yīng)進(jìn)行。在碳酸鹽溶解時(shí)，Ca2+和HCO-3離子的來(lái)源是決定次生碳酸鹽形成過(guò)程是CO2“匯”亦或是“源”的關(guān)鍵。當(dāng)該反應(yīng)中的HCO-3來(lái)源于生物呼吸（根呼吸或微生物分解土壤有機(jī)質(zhì)）時(shí)，則碳酸鹽沉淀過(guò)程即是大氣CO2匯；而當(dāng)HCO-3離子主要來(lái)源于灌溉水時(shí)，則次生碳酸鹽的形成過(guò)程就成為了CO2源。

4.2.3施肥措施

在農(nóng)田土壤中，不同的施肥措施也能夠?qū)ν寥罒o(wú)機(jī)碳貯量產(chǎn)生影響，不同種類(lèi)的肥料對(duì)土壤碳庫(kù)的影響也不相同。與不施肥相比，農(nóng)肥和綠肥處理的土壤無(wú)機(jī)碳含量分別降低了7.4%和5.3%，而秸稈還田和氮肥處理與不施肥無(wú)顯著差異＼[36＼]。利用20年肥料定位試驗(yàn)表明，耕層土壤的碳酸鈣含量隨氮、磷肥水平的增加而降低＼[37＼]。此外，硝酸鹽淋溶、豆科作物氮固持以及銨態(tài)氮肥施用可能引起土壤酸化，加速土壤無(wú)機(jī)碳溶解。

2017年9月綠色科技第18期

5結(jié)語(yǔ)

我國(guó)陸地面積廣大，生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型豐富，明確我國(guó)土壤碳庫(kù)貯量對(duì)全球碳循環(huán)和氣候變化研究十分重要。通過(guò)免（少）耕、濕地恢復(fù)、有機(jī)殘?bào)w覆蓋、養(yǎng)分管理、有機(jī)肥施用等合理的土地利用和推薦的農(nóng)業(yè)措施，可有效穩(wěn)定和提高農(nóng)田土壤碳庫(kù)貯量，對(duì)于改善土壤性質(zhì)、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力、降低土壤侵蝕威脅以及緩解全球氣候變化等方面都具有積極的意義。

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Abstract： The farmland ecosystem greatly influenced by the human activitieshas important status in the terrestrial carbon cycle. It is necessary to stabilize and improve farm soil carbon sequestration by reasonable scientific land management methods， which has positive effects on the global food security and the mitigation of climatechange. This paper discussed the total amount and the potential storage of soil organic carbon and inorganic carbon in China and all over the world. It analyzed the influences of land utilization type， cropping system， fertilization measures and irrigation condition in farmland management on the soil organic carbon and inorganic carbon storage. The purpose was to provide a reference to improve soil carbon sequestration， agricultural productivityas well as climate change mitigation.

Key words： soil organic carbon storage； soil inorganic carbon storage； farmland management； residues decompositionendprint