敦 宇, 许嘉文, 白雪山, 禤映雪, 曹英杰, 靳潇锐, 赵玉川, 武 超

1.中国地质科学院水文地质环境地质研究所, 河北 石家庄 050061

2.中国地质调查局， 河北省地下水污染机理与修复重点实验室, 河北 石家庄 050061

3.中山大学环境科学与工程学院, 广东 广州 510006

4.广东省环境污染控制与修复技术重点实验室, 广东 广州 510006

5.河北省地质环境监测院, 河北 石家庄 050022

全球土壤碳储量为1 200～2 000 Gt[1]，其中农田生态系统土壤碳储量约占全球陆地总储量的10%[2]. 受人类活动影响，农田生态系统碳库是全球碳库中最活跃的部分，对全球碳循环有重要贡献[3-4]. 土壤碳库由有机碳库和无机碳库两部分组成，在气候条件控制下二者比例呈现出明显的地域性特征. 其中，湿润地区土壤有机碳(SOC)含量较高；而干旱、半干旱地区土壤无机碳(SIC)含量较高，是SOC的1～9倍[5]，并成为大气CO2的潜在来源[6]. SIC主要以碳酸盐矿物形式存在，如碳酸钙(CaCO3)和碳酸镁(MgCO3)等. 根据形成过程可以进一步将碳酸盐划分为原生性碳酸盐(lithogenic inorganic carbonates, LIC)和次生性碳酸盐(pedogenic inorganic carbonates, PIC). LIC主要来源于土壤母质. 自然条件下PIC主要来源于根系和微生物呼吸作用产生的碳酸盐沉淀以及LIC风化后再沉淀[7-8]，而人类活动影响剧烈的农田土壤中，翻耕、灌溉和施肥等农田管理措施则显著影响了PIC的形成及转化过程. 其中，作为维持我国旱地农业产量的基本农田管理措施[9]，灌溉造成含大量溶解性无机碳(DIC)的地下水经蒸发浓缩沉淀形成PIC，改变了土壤碳库组成及循环过程. 因此，开展地下水灌溉区土……