[目的]研究中国农田土壤有机碳(SOC)密度时空变化特征及其主要驱动因素,为土壤肥力提升、固碳减排和粮食安全提供理论依据.[方法]基于1988至2019年农业农村部全国农田监测数据(1298个点位),分析水田、旱地和水旱轮作下SOC密度时空变化特征,利用方程拟合和提升回归树模型探究气候、施肥和土壤属性对SOC密度变化的影响.[结果]1988―2019年全国农田表层(0―20?cm)?SOC密度平均为35.13?t/hm2,不同土地利用方式下表现为水田>水旱轮作>旱地,水田和水旱轮作较旱地分别高53.2％和24.9％.SOC密度随监测时间的延长呈先降低后增加的趋势,其中水田、旱地和水旱轮作分别在2000、1998和2004年之前呈下降趋势,之后呈上升趋势.不同利用方式水田SOC密度随监测时间的变化趋势在东北地区逐渐增加,华南地区逐渐降低,西南和长江中游地区则先降低后增加,转折点分别在1995和2002年;旱地SOC密度的变化趋势在西北、华北和华南地区逐渐增加,东北、长江中游和长江下游地区先降低后增加,转折点分别在2008、2004和2004年;水旱轮作下SOC密度的变化趋势在长江中游、下游地区先降低后增加,转折点分别在2001和2013年,在西南地区呈先上升后微弱下降趋势,转折点在2012年.提升回归树结果显示,水田SOC密度后期上升阶段最重要的解释变量在西南、东北和华南区是年均温,在长江中游和下游分别是钾肥用量和土壤速效钾含量;旱地SOC密度后期上升阶段最重要的解释变量在东北为年均温,华北和华南为年均降雨,长江中游、下游区为氮肥,西北为有效磷;水旱轮作SOC密度后期上升阶段最重要的解释变量,在西南、长江中、下游地区分别为年均降雨、有效磷、氮肥.[结论]1988―2019年全国农田表层SOC密度除华南水田外,整体上呈先降低后增加,水田、旱地和水旱轮作土壤的转折点分别在2000、1998和2004年,旱地SOC密度的提升快于水田和水旱轮作.影响表土SOC密度提升的主要因素,东北和西南地区水田和旱地为年均温,长江中、下游地区水田为钾肥投入和土壤速效钾含量,旱地为氮肥投入;华南地区水田为年均温,旱地为年降雨量;华北和西北地区旱地为年均降雨和土壤有效磷含量;西南和长江中游水旱轮作区为土壤有效磷含量,而长江下游为土壤速效钾含量.

水田;旱地;水旱轮作;有机碳密度;土地利用方式;影响因素

韩天富;都江雪;曲潇琳;马常宝;王慧颖;黄晶;柳开楼;刘立生;谢建华;吴远帆;张会民

中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/耕地保护国家工程研究中心,北京 100081;中国农业科学院农业资源与农业区划研究所祁阳农田生态系统国家野外科学观测研究站,湖南祁阳 426182;农业农村部耕地质量监测保护中心,北京 100125;江西省红壤及种质资源研究所,江西南昌 331717;湖南省土壤肥料工作站,湖南长沙 410005

植物营养与肥料学报

[1]韩天富;都江雪;曲潇琳;马常宝;王慧颖;黄晶;柳开楼;刘立生;谢建华;吴远帆;张会民-.1988―2019年中国农田表土有机碳库密度变化及其主要影响因素)[J].植物营养与肥料学报,2022(07):1145-1157

农田表土,有机碳库,农田土壤,土壤有机碳,SOC,时空变化特征,驱动因素,土壤肥力,肥力提升,固碳减排,农业农村部,农田监测,旱地,水旱轮作,方程拟合,升回,回归树模型,施肥,土壤属性,hm2,不同土地利用方式,先降,不同利用方式,华南地区,南和,长江中游地区,转折点,长江下游地区,西南地区,先上,微弱,升阶,华南区,均温,钾肥,土壤速效钾含量,氮肥,快于,于水田,年降雨量,西北地区,土壤有效磷,有效磷含量,游水,有机碳密度

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