土壤是陆地生态系统中最大的有机碳库，在减缓气候变化、粮食生产、营养供应和控制侵蚀等生态系统服务方面发挥着至关重要的作用。中国东北黑土地区土壤有机碳(SOC)储量丰富，然而，土壤SOC含量变化因耕作、施肥、种植制度和其他土壤管理方式而异。对这些研究进行综合评价，对于了解该地区农田生态系统有机碳含量的变化机制和预测未来农田生态系统有机碳含量具有重要意义。 

　　中科院东北地理所黑土保护与利用学科组科研人员基于91篇文献666组研究数据进行Meta分析，以阐明土壤管理类型(耕作、施肥和种植制度)对SOC含量的影响及其驱动因素。结果表明，整体上土壤管理使土壤有机碳含量显著提高了8.3%。施用有机肥(OF) SOC含量显著提高16.2%，且随施肥量的增加而逐渐提高。有机肥与化肥配施显著提高19.6%，不施肥显著降低3.9%。土壤有机碳含量在常规耕作和深耕下分别显著提高了9.3%和5.6%，而免耕作为一种保护性耕作方式，提高有机碳含量的潜力有限。玉米连作条件下，提高有机碳含量的能力优于轮作（图1）。 

　　此外，meta分析土壤有机碳含量的效应值大小与粘土含量和土壤养分显著相关。土壤有机碳和养分含量的增加也与东北地区独特的气候(MAT和MAP)和粘粒含量密切相关（图2）。Meta分析总体上对土壤管理类型对有机碳含量的影响进行了全面的定量评估，这将有助于进一步了解土壤SOC含量对不同土壤管理类型的响应，并有助于确定东北地区最适宜的土壤管理类型。 

　　图1. 土壤管理类型对有机碳含量影响的平均效应大小 


　　图2. 土壤管理类型对有机碳含量影响的SEM分析 

　　该研究成果发表在国际期刊Agriculture Ecosystems & Environment上，东北地理所黑土保护与利用学科组硕士研究生张乃文为第一作者，邹文秀研究员为通讯作者。该研究得到国家重点研发计划项目(2022YFD1500100)、中国科学院战略重点研究计划项目(XDA28070100)、农业部中国农业科研体系(CARS04)等项目联合资助。

　　论文信息如下： 

　　Naiwen Zhang, Xu Chen, Jing Wang, Hongxin Dong, Xiaozeng Han, Xinchun Lu, Jun Yan, Wenxiu Zou *,. Anthropogenic soil management performs an important role in increasing soil organic carbon content in northeastern China: A meta-analysis. Agriculture, Ecosystems & Environment, 2023. 350. 108481.

　　链接：https://doi.org/10.1016/j.agee.2023.108481