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基于CENTURY模型研究干旱区人工绿洲开发与管理模式变化对土壤碳动态的影响

The impact of land reclamation and management practices on the dynamics of soil organic carbon in the arid region of North-western China as simulated by CENTURY model

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近半个世纪前,中国西北干旱区人类大规模的水土开发活动使得流域下部的荒漠覆被土地转变成了人工绿洲,强烈的人类耕作活动使得人工绿洲土壤有机碳库发生了显著变化.以干旱区典型的三工河流域下部的人工绿洲为例,基于CENTURY模型,研究人工绿洲开发前后及农业管理模式变化对表层土壤有机碳库(0-20cm)的影响.CENTURY模型模拟结果表明:(1)研究区荒漠灌木林地开垦为人工绿洲后,在最初的2a土壤总有机碳(TOC)快速增加,随后呈逐渐下降的趋势;(2)研究区人工绿洲在被开发后50a的连续耕作下,平均土壤TOC呈先增后减再增的"N"型变化趋势,但最终土壤TOC超过了原始自然状态下的TOC,而且2008年土壤TOC比原始荒漠状态增加7.74%,说明研究区表层土壤有机碳总体呈"碳汇"趋势.尤其在研究区实施了免耕、秸秆粉碎还田、科学测土配方施肥等保护性耕作措施后,土壤固碳效应明显,这完全不同于热带森林、中国北部温带半干旱草原及非洲Savanna半干旱稀树草原开垦为耕地后土壤有机碳大量损失的结论.

许文强、陈曦、罗格平、张清、张豫芳、唐飞

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中国科学院新疆生态与地理研究所与中国科学院绿洲生态与荒漠环境重点实验室,乌鲁木齐,830011

新疆发展和改革委员会经济研究院,乌鲁木齐,830002

土壤有机碳 管理模式 人工绿洲 作物轮作 CENTURY模型

国家自然科学基金国家自然科学基金中国科学院"西部之光"人才培养计划项目

4080111340871028XBBS200903

2010

生态学报
中国生态学学会,中国科学院生态环境研究中心

生态学报

CSTPCDCSCDCHSSCD北大核心
影响因子：2.191
ISSN：1000-0933
年,卷(期)：2010.30(14)
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