近日，北京师范大学地理科学学部傅伯杰院士团队在Global Change Biology在线发表题为“Effects of aridification on soil total carbon pools in China’s drylands”的研究论文，揭示了土壤有机碳和无机碳在干旱梯度上的互补关系和土壤总碳的阈值特征，阐明了干旱化对旱区土壤总碳的不同效应和驱动路径。（相关阅读：Nature 子刊 | 傅伯杰院士团队：中国旱区生态系统变化、驱动机制及影响；Nature Sustainability | 傅伯杰院士团队阐明干旱和放牧共同作用下中国旱区生态系统阈值）

旱区是全球重要的土壤碳库，贡献了全球土壤碳库的52%左右，在干旱加剧背景下存在退化风险。已有研究表明，干旱化促使旱区土壤有机碳下降并呈现非线性特征，而目前针对干旱化对包括土壤有机碳和无机碳的土壤总碳的影响及驱动路径尚未有科学定论。研究基于我国北方旱区近4000公里的样带调查分析，发现沿干旱梯度土壤有机碳呈线性下降，而土壤无机碳呈突变增加，土壤总碳呈先下降后上升的趋势。土壤有机碳和无机碳呈互补关系，使土壤总碳在半干旱、干旱和极端干旱区保持相对稳定（图1）。

图1. 中国旱区土壤总碳的分布格局

干旱化通过增加土壤沙含量、pH和减少土壤氮含量、植被盖度促使土壤有机碳减少；通过减少降水、有机碳、阳离子交换量和增加蒸散发、土壤pH使土壤无机碳增加。在干旱阈值0.71前后，干旱分别通过影响有机碳和无机碳对土壤总碳产生负向和正向效应（图2）。研究突出了土壤无机碳库在旱区所发挥的重要作用，结果可深化理解旱区土壤碳动态及其对气候变化的响应机制。

图2. 干旱对土壤总碳的效应及驱动路径

北京师范大学地理科学学部博士生任灼冰为论文第一作者，学部教师李长嘉博士为通讯作者。论文合作者包括北京师范大学地理科学学部傅伯杰院士、王帅教授和英国约克大学Lindsay C. Stringer教授。该研究得到国家自然科学基金重大项目课题（41991235）、国家自然科学基金青年基金（42007052、42301108）和中央高校基本科研业务费专项资金资助的支持。

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https://doi.org/10.1111/gcb.17091

转自：“生态遥感前沿”微信公众号

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