新文科实验室刘世薇副教授等在Science of the Total Environment期刊上发表题为“Changes in soil aggregate stability and aggregate-associated carbon under different slope positions in a karst region of Southwest China”的研究成果,该成果得到了国家自然科学基金和重庆市自然科学基金等项目的资助。
作为土壤结构的基本单元和土壤的重要组成部分,土壤团聚体在防止水土流失和增强土壤碳截获等维持土壤生态系统功能方面具有重要的科学意义。然而现有研究对不同坡位下、不同粒级土壤团聚体组成及土壤团聚体结合有机碳含量变化规律的认知还较为少见,尤其是在岩层倾向一致但坡向相反的石漠化槽谷区域。
本研究以我国西南典型石漠化区重庆酉阳龙潭槽谷为例,通过采集槽谷内顺层破、逆层坡和槽谷底部三种不同坡位的土壤样品,测定了不同坡位条件下表层土壤中大团聚体、微团聚体和粉黏粒团聚体的含量及其结合有机碳的含量,分析了不同坡位对土壤团聚体稳定性及团聚体结合有机碳含量的影响。结果表明:与逆层坡相比,顺层坡和槽谷底部土壤团聚体的平均几何直径分别降低了28.48%和58.79%,而平均重量直径分别降低了39.01%和62.57%。各粒级土壤团聚体中,粉黏粒团聚体结合有机碳的含量最低,其比大团聚体结合有机碳和微团聚体结合有机碳含量分别降低了27.59%和21.00%。坡位对土壤团聚体结合有机碳含量具有显著影响。与逆层坡相比,槽谷底部和顺层坡土壤有机碳含量分别降低了37.67%和10.36%,微团聚体结合有机碳含量分别降低了37.56%和4.95%,而粉黏粒团聚体有机碳含量则分别降低了39.99%和12.84%。不同坡位间土壤大团聚体结合有机碳含量则没有显著差异。土壤粉黏粒团聚体是土壤有机碳库的主要组成成分。与逆层坡相比,顺层坡和槽谷底部大团聚体对土壤有机碳库的贡献分别降低了25.53%和47.95%,而粉黏粒团聚体对土壤有机碳库的贡献则分别增加了22.68%和42.66%。以上研究结果表明在石漠化槽谷区,逆层坡在增加土壤碳截获和水土保持方面优于顺层坡和槽谷底部,相关结论为进一步开展石漠化地区水土保持研究奠定了理论基础。
引用格式:Shiwei Liu, Rutong Wang, Yan Yang, Weiyu Shi, Ke Jiang, Luyao Jia, Feng Zhang, Xian Liu, Lei Ma, Cheng Li, Pujia Yu. Changes in soil aggregate stability and aggregate-associated carbon under different slope positions in a karst region of Southwest China. Science of the Total Environment, 2024, 928: 172534.
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.172534.
文|刘世薇 审核|马寅华 王成