近日，地理科学学院李超凡副教授（通讯作者）与中科院新疆生态与地理研究所合作，研究了全球干旱土地开垦对土壤碳储量的影响及其驱动机制。该研究结果以 “Effects of land clearing for agriculture on soil organic carbon stocks in drylands: A meta-analysis”为题发表在全球变化领域TOP期刊 Global Change Biology（IF=13.21）。
不断扩张的农业活动对全球土壤有机碳储量产生了深远影响。然而，自然生态系统被开垦为耕地对土壤有机碳的影响存在较大不确定性，特别是占全球陆地总面积约45%干旱区。这限制了对区域和国家碳平衡动态的认知，也降低了农业措施应对气候变化的可靠性。因此，加强土地开垦对土壤碳储量影响的机制探索具有重要意义。
图1 全球干旱区土地开垦对土壤有机碳影响的观测点分布
图2 土壤有机碳对土地开垦年限的响应曲线
该项研究基于Meta分析方法，通过混合效应模型系统分析了全球不同干旱区主要土地开垦过程的土壤有机碳响应机制。研究结果表明：在土地开垦和农田管理的共同作用下，全球干旱区土壤有机碳储量发生显著变化（P<0.05）。土壤有机碳较低的荒漠和灌丛开垦为耕地后土壤碳储量分别增了278.86%（95% CI, 196.43%– 361.29%）和45.38%（26.53%–62.23%），而林地和草地开垦为耕地后土壤有机碳储量降低了24.11%（18.38%– 29.85%）和10.70% （1.80%–19.59%）。对于土壤有机碳储量较低的草地，开垦后长期施肥促使土壤碳储量增加。同时该论文构建了土壤有机碳储量随耕种年限变化的响应曲线，这可显著提升干旱区土地开垦对区域碳储量影响的评估精度。该研究可为提高农业有机碳封存提供重要参考。
论文信息：Wang, Y., Luo, G., Li, C*., Ye, H., Shi, H., Fan, B., Zhang, W., Zhang, C., Xie, M., & Zhang, Y. (2022). Effects of land clearing for agriculture on soil organic carbon stocks in drylands: A meta-analysis. Global Change Biology, 00, 1–16. https://doi.org/10.1111/gcb.16481.