【摘要】：鹽漬區(qū)土地利用變化與土壤-植被系統(tǒng)固碳潛力耦合關系的研究對以植被建設、增加碳匯為目的的鹽漬區(qū)最優(yōu)土地利用方式的實施具有重要的理論和實際意義。本研究以濱海撂荒鹽堿裸地為對照,連續(xù)觀測和定量描述栽植3年和10年的檉柳林、栽植2年和8年的人工枸杞林及冬季咸水結冰灌溉結合地膜覆蓋下的棉田的土壤有機碳和植被生物量的動態(tài)變化過程,探討濱海鹽漬區(qū)不同土地利用方式下土壤-植被系統(tǒng)固碳能力,為進一步提升區(qū)域碳儲量提供理論依據(jù)。研究表明:1)檉柳、枸杞的栽植及結冰灌溉結合覆膜等土地利用方式在撂荒鹽堿地實施后,土壤-植被系統(tǒng)固碳能力明顯增強,且土壤容重顯著減小;栽植10年的檉柳林和栽植8年的枸杞林土壤-植被系統(tǒng)碳儲量最高,分別為118.24 t·hm~(-2)和96.27 t·hm~(-2),比冬季咸水結冰灌溉結合地膜覆蓋棉田增加58.51 t·hm~(-2)和36.54 t·hm~(-2),比撂荒鹽堿裸地增加83.39 t·hm~(-2)和61.42 t·hm~(-2)。2)對不同土地利用方式固碳趨勢研究發(fā)現(xiàn),栽植3年的檉柳林和栽植2年的枸杞林土壤-植物系統(tǒng)固碳速率較高,分別為10.08t·hm~(-2)·a~(-1)和2.71 t·hm~(-2)·a~(-1)。冬季咸水結冰灌溉結合地膜覆蓋棉田固碳速率較低,僅為0.53 t·hm~(-2)·a~(-1)。栽植10年的檉柳和栽植8年的枸杞樣地,植株固碳速率明顯減慢,土壤-植被系統(tǒng)表現(xiàn)為一個弱的碳源。春季地表覆膜處理棉花存活率低且植株成熟后秸稈被移除,碳儲量每年凈減少0.86 t·hm~(-2)。撂荒鹽堿裸地在無外源碳補充的條件下表現(xiàn)為碳源,土壤-植被系統(tǒng)碳儲量減少速率為1.42 t·hm~(-2)·a~(-1)。綜上所述,濱海鹽漬區(qū)人工栽植檉柳和枸杞是提高區(qū)域碳儲量的有效途徑。
[Abstract]:The study on the coupling relationship between land use change and carbon sequestration potential of soil-vegetation system in saline area is of great theoretical and practical significance for the implementation of optimal land use mode in saline area for the purpose of vegetation construction and carbon sequestration. In this study, the cultivated Tamarix chinensis forest for 3 and 10 years was continuously observed and quantitatively described, compared with saline-alkali bare land in littoral abandoned land. Dynamic change process of soil organic carbon and vegetation biomass in cotton field planted for 2 and 8 years under artificial Lycium barbarum forest and salt water frozen irrigation combined with plastic film mulching in winter. The carbon sequestration capacity of soil-vegetation system under different land use patterns in coastal saline area is discussed, which provides a theoretical basis for further enhancing regional carbon storage. The results are as follows: 1) after the land use of Tamarix chinensis, Lycium barbarum and ice irrigation combined with film mulching were carried out in abandoned saline-alkali land, the carbon sequestration capacity of soil-vegetation system was obviously enhanced, and the soil bulk density was significantly reduced; The carbon storage of soil-vegetation system in Tamarix chinensis forest for 10 years and Lycium barbarum forest for 8 years was the highest, which was 118.24 t hm~ (-2) and 96.27 t hm~ (-2), respectively. Compared with winter salt water freezing irrigation combined with plastic film mulching, it increased by 58.51 t hm~ (-2) and 36.54 t hm~ (-2). The carbon sequestration trend of different land use patterns was studied by increasing 83.39 t hm~ (-2) and 61.42 t hm~ (-2). The soil-plant system carbon sequestration rate of Tamarix chinensis forest for 3 years and Lycium barbarum forest for 2 years was 10.08 t hm~ (-2) a ~ (-1) and 2.71 t hm~ (-2) a ~ (-1), respectively. The rate of carbon sequestration in winter was 0.53t hm~ (-2) a ~ (-1). After 10 years of planting Tamarix chinensis and 8 years of cultivation of Lycium barbarum, the rate of carbon sequestration of plant was obviously decreased, and the soil-vegetation system was a weak carbon source. The survival rate of cotton treated by surface film mulching in spring was low and the straw was removed after plant maturation, and the carbon storage decreased by 0.86t hm~ (-2) per year. Under the condition of no external carbon supplementation, the bare land of abandoned saline-alkali is a carbon source, and the rate of reduction of carbon storage in soil-vegetation system is 1.42 t hm~ (-2) a ~ (-1). To sum up, artificial cultivation of Tamarix chinensis and Lycium barbarum in coastal saline area is an effective way to improve regional carbon storage.
【作者單位】： 中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所農業(yè)資源研究中心/中國科學院農業(yè)水資源重點實驗室;中國科學院大學;
【基金】：國家科技支撐計劃項目(2013BAD05B02,2013BAD05B05) 中國科學院科技服務網絡計劃(KFJ-SW-STS-141-04-1)資助~~
【分類號】：S154.4

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