退化高寒草甸土壤有机碳组分变化与增汇潜力研究

冉 健民; 宋 小艳; 王 丹; 王 长庭; 2025

摘要：为探究青藏高原退化高寒草甸土壤有机碳（SOC）组分变化以及各退化程度碳增汇潜力，本研究采用国际推荐的将SOC分组为颗粒态有机碳（POC）与矿物结合态有机碳（MAOC）的物理分组方法，分析了不同退化程度［未退化（ND）、轻度退化（LD）、中度退化（MD）、重度退化（HD）］下高寒草甸土壤有机碳组分变化特征与退化高寒草甸恢复增汇潜力，并探究其关键影响因子。结果显示：1）轻度、中度和重度退化导致高寒草甸0~30 cm土壤有机碳分别降低24.54%、34.45%和34.81%，其中0~10 cm与10~20 cm土层受退化影响显著（P<0.05）。退化使高寒草甸0~30 cm土壤POC降低43.47%~56.01%，MAOC降低17.61%~31.20%，POC是SOC流失的主要组分。2）随机森林分析结果显示土壤全氮（TN）、容重（BD）、pH是土壤有机碳及其组分变化的主要影响因子，其中土壤TN对土壤有机碳及其组分的影响最关键（P<0.01）。相关性分析结果显示SOC、POC和MAOC分别与TN呈正相关，与BD、pH呈负相关。3）研究估算，轻度、中度和重度退化高寒草甸恢复的土壤（0~30 cm）碳增汇潜力分别为1.97、2.78和2.86 kg·m^-2。就土层来看，表层（0~10 cm）占总增汇量的54.93%，是该区域高寒草甸碳增汇潜力的核心土层。研究结果可为退化高寒草甸恢复提供理论依据，同时为青藏高原草地生态系统碳增汇提供科学支撑。

关键词： 草地退化 土壤有机碳 颗粒态有机碳 矿物结合态有机碳 土壤碳增汇潜力