水资源与水环境重点实验室王义东研究团队联合中国农业科学院、吉林省农科院、河南省农科院、天津大学、美国俄克拉荷马大学、俄罗斯科学院和德国哥廷根大学近日在《Catena》发表论文“Post-agricultural restoration of soil organic carbon pools across a climate gradient”，揭示了气候梯度下土壤有机碳空间分异及其退耕恢复机制。

自然地理环境中，土壤有机碳（SOC）是植被生产力、生物多样性保育和生态环境保护的基础要素，也是陆地重要的碳库，因此长期成为研究的前沿和热点。当前，气候梯度下SOC空间分异及其退耕恢复机制尚不明确。本研究选取我国南北气候梯度（温度和降水等）下的三种典型土壤：黑土（寒温带）、潮土（暖温带）和红壤（亚热带），基于物理-化学联合分组技术，研究了SOC组分与区域分异及其退耕自然恢复机制。长期退耕自然恢复（始于1990年）通过重建未保护SOC组分（主要为粗颗粒SOC）显著增加了三种土壤总SOC库（+33–+60%），表明SOC库的可利用性趋向增强，且三种土壤具有相似的SOC自然恢复速率（+68–+91%）。相比之下，物理保护、化学保护和生物化学保护SOC组分对长期自然恢复不敏感。两种温带土壤下，物理-生物化学保护SOC组分在自然恢复过程中被削弱，而在红壤中则保持稳定。气候梯度下，SOC库与气候湿润度（降水/温度）正相关。研究结果加深了SOC空间分异及其恢复机制方面的认识，为资源环境保育及区域可持续发展提供了一定科学基础。

我国南北气候梯度下土壤有机碳组分分异与恢复示意图

 该论文以天津师范大学为第一单位和通讯单位。该研究工作由国家自然科学基金项目（41201288，31300381，31570523，41930862）资助。

 论文链接：https://doi.org/10.1016/j.catena.2020.105138