陈 浮,李肖肖,马 静,于昊辰,杨永均,王艺霏

1 中国矿业大学矿山生态修复教育部工程研究中心,徐州 221116 2 中国矿业大学低碳能源研究院,徐州 221008 3 上海交通大学农业与生物学院,上海 200240

土壤是陆地生态系统碳库的重要组成部分[1-2],其微小波动可能诱发全球碳循环巨变。土地利用变化驱动着全球变化及生态系统碳循环[3- 4],不同土地利用方式转换下土壤有机碳动态是碳循环的关键环节[5],一直倍受关注[6- 7]。农业约占全球碳排放量的1/4,从源头上控制和减少碳排放是最佳途径,对全球碳减排意义重大[8]。中国是人口第一大国,也是重要的农业大国,农业碳排放高达数亿t[9]。如何既保障国家粮食安全,又满足碳减排对中国未来实现碳中和目标至关重要[10]。

土地整治是提升农田生产力的重要手段[11],尤其是增加灌溉设施,即旱改水型农田整治[12- 14]。近几年,为满足日益增长的粮食需求和认真贯彻落实“占优补优、占水田补水田”新政策要求,我国许多地方开展了大范围的旱改水型农田整治工程,尤其是华北、东北地区[14- 15]。尽管科学合理的土地利用和管理方式可重新固定了60%—70%已耗损的碳[4],但土地利用转换势必对农田生态系统格局和服务产生了更为复杂的影响[5],土壤碳库表现出明显的区域差异和复杂的时空变化[16]。丁金枝等研究表明,合理的土地整治措施可将土壤表层有机碳含量提高4%—27%[17],但也有学者发现土地整治后土壤有机碳含量总体呈下降趋势,降幅为17.5% —55.8%[16,18]。马原等研究发现土壤有机碳含量在旱改水整治后出现先降后升趋势,短期内会出现区域性不平衡现象,其稳定性随水稻种植年限延长、土层加深而增强[19]。……