土壤碳循环研究及中国稻田土壤固碳研究的进展与问题-土壤学报.PDF

第 45卷 第 5期 土 壤 学 报 Vol1 45, No15 2008年 9月 ACTA PEDOLOGICA SINICA Sep. , 2008 * 潘根兴 李恋卿 郑聚锋 张旭辉 周 萍 (南京农业大学农业资源与生态环境研究所, 南京 210095) 土壤碳循环是与全球气候变化密切相关的重要地球表层系统过程, 是国际地学和生态学界 近年来的热点领域。本文简要概述了国际土壤碳循环研究的进展和发展态势, 着重讨论了中国稻田土壤固 碳研究已获得的认识。提出碳循环研究越来越走向与生物学的结合, 且越来越依赖于长期试验和观测。中 国稻田土壤的固碳水平、潜力已有较丰富的认识和资料积累, 在团聚体尺度上也开展了较多的固碳机理的研 究, 包括物理保护、化学结合、生物学的稳定等。无论是野外还是实验室的培养均表明稻田土壤碳矿化潜力 较低, 这与团聚体的物理保护有关外, 还与稻田土壤中存在的碳的化学结合而稳定的机制有关; 固碳与农田 生态系统生产力和生态服务功能的耦合机制是当前稻田土壤固碳研究的中心内容, 一些研究已经表明生物 多样性可能是控制碳稳定和温室气体减排与生产力提高的关键因素。未来研究的重点是定量表征固碳中碳 更新的关键环节, 同时需要加强对作物- 土壤微生物相互作用对碳输入、转化和固定的影响及机理的研究。 中国稻田土壤固碳与农业发展意义值得进一步重视。 碳循环;土壤有机碳; 稻田;气候变化; 生物多样性与生产力 X2; S15 A [3, 4] 当前, 随着联合国政府间气候变化专门委员会 碳汇的现状、动态与未来的演变态势 ; ( 2)固碳 ( IPCC)第四次评估报告正式提交, 并因此 获得 与减排的长期效应及其生态系统服务功能的可持 [ 5] 200 年度诺贝尔和平奖, 以全球变暖为主要表现的 续性 ; (3)陆地生态系统对气候变化的反馈机制 全球气候急剧变化及其与不断增加的大气温室气 [ 6, ] 与生态系统生产力、稳定性的关系 。在研究方 体的关系已经被接受为无可争议的事实, 切实减少 法学及技术途径上发展的主要趋势是: ( 1)地球生 温室气体排放、增加碳汇成为缓解气候变化的首要 物学作为方法学思路和途径越来越得到广泛的运 [ 1] [8] 任务 。促进陆地生态系统碳的固定及其稳定、减 用 ; ( 2)生态系统生物多样性与气候变化的相互 少温室气体排放已经被国际社会广泛接受为减缓 作用越来越在全球变化研究中得到重视[9, 10] ; 气候变化的主要途径之一。关于中国土壤特别是 ( 3)作为地球系统综合观测与监测体系的一部分, 农田土壤的固碳减排与应对气候变化的意义我们 长期的生态系统实验和试验与各系统间耦合模型 [2 ] 已有专门报告 。本文在简要回顾近年来关于土