免耕与秸秆还田对中国农田土壤有机碳贮量变化的影响

农田碳汇管理措施的增汇效应是全球变化研究内容的重要命题之一.本文基于土地动态模拟系统(DLS)模拟了2012与2020年全国栅格尺度的农田分布,同时利用基于遥感反演的1988、2000年农田分布数据,应用CENTURY模型模拟了实施免耕、秸秆还田措施下中国1988～2020年农田土壤有机碳贮量的时空变化特征,分析了1988～2000年、2000～2012年与2012～2020年3个时段中国农田土壤有机碳贮量变化情况,揭示了九大农业生态区农田土壤有机碳贮量变化的时空分异特征.在不实施农田碳汇管理措施的情况下,1988～2000年全国大部分地区的农田土壤有机碳呈增长态势;而2000～2012年的全国农田土壤有机碳贮量出现一定幅度的下降.2012～2020年间,虽然全国范围内的土壤有机碳贮量表现为下降趋势,但下降幅度较2000～2012年间显著减少.研究结果表明,实施秸秆还田与免耕措施能够有效促进农田土壤有机碳贮量的增加,同时这两种管理措施的增汇效应具有显著的空间分异特征,黄淮海区、长江中下游区、华南区和西南区的增汇效果相对明显.上述研究结论为制订和实施农田增汇措施、减缓气候变化影响并保障农业发展的相关政策提供决策参考信息.

Effect of no-tillage and crop residue return on soil organic carbon dynamics of cropland in China