近日，水土保持与荒漠化整治全国重点实验室简金世研究员课题组在旱地梯田建设影响土壤碳动态研究方面取得新进展，相关成果以“Divergent responses of soil carbon dynamics to terracing under natural aridity in semi-arid regions”为题，在土壤科学领域经典期刊Soil & Tillage Research在线发表。水土保持与荒漠化整治全国重点实验室为第一单位，博士研究生莫帅豪为第一作者，简金世研究员和李鑫豪副教授为共同通讯作者。
梯田建设是旱区土壤侵蚀防治和农业生产发展的重要水土保持措施之一，但关于不同干旱度下梯田建设对土壤有机碳、无机碳和总碳的影响及作用机制尚未明确，导致旱地土壤固碳功能评估和预测存在极大的不确定性。基于此，本研究在黄土高原较低干旱度（0.53±0.06）和较高干旱度（0.66±0.01）地区分别选取了两个梯田建设具有代表性的地点，以长期连续耕种的坡耕地为对照，探究自然干旱梯度下梯田短期（~12 a）和长期（44~46 a）利用如何影响土壤碳动态。
研究结果表明，在较低干旱度条件下，梯田建设协同增加土壤有机碳和无机碳含量，进而贡献土壤总碳含量增加。然而，在较高干旱度条件下，梯田建设增加土壤有机碳含量但降低无机碳含量，二者的权衡效应导致土壤总碳含量波动甚至损失，且这种效应随着梯田利用年限的增加而增强（图1）。
图1 梯田建设对土壤有机碳（SOC）、无机碳（SIC）和总碳（STC）的影响
pH是两种干旱度条件下土壤碳动态的重要影响因子。此外，粘粒含量增加在较低干旱度地区增强了土壤有机碳和总碳积累，而土壤水分增加在较高干旱度地区显著增加土壤有机碳含量但降低无机碳含量（图2和图3）。
图2 土壤有机碳（SOC）、无机碳（SIC）和总碳（STC）动态的影响因素
图3 梯田建设引起的土壤碳动态对干旱度变化的差异化响应的概念图
该研究强调了调控土壤有机碳与无机碳之间的平衡，可作为增强旱地梯田土壤碳汇能力的有效途径。此外，未来应加强对干旱度更高地区碳动态的监测研究。
该研究得到陕西省自然科学基础研究计划（No. 2025JC-YBMS-315）等项目资助。西北农林科技大学水土保持科学与工程学院赵世伟研究员、黄菁华助理研究员和陕西农林职业技术大学杜璇副教授参与了研究。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.still.2025.107006
编辑：王容娜
终审：李小梅
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