摘要
[目的]阐明大气CO2浓度升高对黑土有机碳稳定性的影响,为黑土碳中和应对气候变化提供理论依据.[方法]以黑土为研究对象,依托中国科学院海伦农业生态试验站长期定位模拟气候变化开顶箱(OTC)试验平台,设2个处理,分别为对照处理(CK,CO2浓度400 μmol/mol)和CO2浓度升高处理(eCO2,CO2浓度700 μmol/mol),采用13C同位素示踪法,研究大气CO2浓度升高对黑土及不同粒级团聚体有机碳稳定性的影响,并对土壤有机碳含量与更新率和半衰期进行相关分析.[结果]与CK相比,eCO2处理使＞0.25 mm粒级团聚体含量显著增加11.09%(P＜0.05,下同),0.25～0.053 mm粒级团聚体含量显著减少23.85%,提升团聚体的平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD);大气CO2浓度升高使＞0.25 mm粒级团聚体有机碳显著增加11.61%,0.25～0.053 mm粒级团聚体有机碳含量显著减少8.72%,全土及＜0.053 mm粒级团聚体有机碳含量无显著变化(P＞0.05,下同).13C丰度随着粒级减小而依次增大,且CO2浓度升高使全土及各个粒级团聚体的13C丰度均显著降低,全土、＞0.25 mm粒级及0.25～0.053 mm粒级团聚体的更新率分别显著增加34.62%、21.60%和57.22%,半衰期依次显著降低34.61%、19.63%和36.84%,＜0.053 mm粒级团聚体更新率和半衰期未发生显著变化;更新率与全土和＞0.25 mm团聚体有机碳含量呈显著正相关,半衰期与全土和＞0.25 mm团聚体有机碳含量呈显著负相关.[结论]大气CO2浓度升高对黑土有机碳含量影响不显著,但使大团聚体结构稳定性和有机碳含量增加,加快全土和大团聚体有机碳更新周转,有利于提升黑土肥力.
基金项目
国家自然科学基金(42177279)
江苏省碳达峰碳中和科技创新专项(42177279)
Carbon Peak Carbon Neutrality Science and Technology Innovation Project in Jiangsu(BK20220017-04)
Carbon Peak Carbon Neutrality Science and Technology Innovation Project in Jiangsu(BE2022312)
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