自然资源部黑土地演化与生态效应重点实验室关于黑土区有机碳含量与气候—地球化学相互作用的研究进展

作者:许凯 发布时间:2025-10-15

土壤有机碳(SOC)作为全球碳循环中的重要组成部分,对气候变化和生态系统健康具有深远影响。然而,气候条件和土壤地球化学因素如何共同作用影响SOC的分布,依然是一个尚未充分理解的科学问题。近日,来自松辽平原的一项研究提供了新的见解,揭示了气候和土壤地球化学因素在SOC分布中的关键作用。

本研究通过对松辽平原35188个旱地样本的地球化学数据和气候数据进行分析,探讨了影响SOC分布的多种因素。研究结果表明,SOC的含量从该地区的西南部向东北部逐渐增加,呈现出显著的空间变化趋势。研究者利用多元线性回归模型和随机森林模型进行了深入分析,发现气候和地球化学都是控制SOC含量的重要因素,二者在SOC变化中的贡献分别为43.2%和56.8%。

进一步分析显示,温度是影响SOC含量的最重要气候因素,且与SOC呈明显的负相关关系。这一发现与以往相关研究的结果一致,表明温度升高可能加速有机碳的分解。然而,当研究人员将土壤地球化学指标纳入分析模型时,气候与SOC之间的相关性显著减弱,提示气候对SOC的影响可能通过土壤地球化学介导。

路径分析进一步揭示,气候因素通过调节土壤地球化学特征,间接对SOC含量产生负面影响。这一发现强调了气候和土壤地球化学之间复杂的相互作用,表明单独考虑气候或地球化学因素可能无法全面准确地预测SOC的分布。

该研究为土壤有机碳库的计算和全球气候变化研究提供了重要的理论支持。研究人员指出,在进行SOC储量预测时,必须综合考虑气候和土壤地球化学因素的相互作用,以提高预测的准确性和可靠性。随着气候变化的加剧,了解这些复杂的相互关系将对碳排放控制和土壤保护政策的制定具有重要意义。

 

图1 松辽平原土壤有机碳和氧化铁含量空间分布图

图2 气候与地球化学指标对有机碳的直接和间接作用