基于模型的农田土壤固碳潜力估算

农田生态系统在陆地碳循环中具有重要地位.增加农田土壤有机碳的固定不仅有助于减缓大气CO2浓度增加速率,而且对保障国家粮食安全具有重要意义.基于农田土壤碳饱和理论,分析了全球95个覆盖温带、热带、亚热带等不同气候区农田长期定位试验数据,并构建了由气温、降水、土壤黏粒含量和pH驱动的农田土壤固碳潜力模型(R2=0.58,n=76).中国的长期定位试验较好地验证了这一模型(R2=0.74,n=19).模型敏感性分析表明,低温湿润地区、高黏粒含量和低pH的土壤具有相对较高的固碳潜力;高温低湿地区、低黏粒含量和高pH的土壤则较低.利用所建模型和气候、土壤等基础数据,对中国河南省农田土壤固碳潜力进行了估算.结果表明,该省农田表土(0～20cm)碳饱和密度平均约为32t/ha,南部地区相对较高.按该省第2次土壤普查的有机碳密度估算,未来可望增加土壤固碳约为100Tg.