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行動建議
加強土壤有機質(zhì)分解對溫度變化響應的敏感性等基礎研究
目前,關于土壤有機質(zhì)分解對溫度變化響應的敏感性尚存很大爭議,這也是未來氣候變化條件下,土壤對大氣?CO2正負反饋的綜合效應估算存在很大不確定性的主要原因之一。溫度直接影響有機質(zhì)分解速率,同時,環(huán)境因子也對土壤有機質(zhì)分解產(chǎn)生影響,而環(huán)境因子本身也受氣候變化影響。例如,氣候和管理措施影響團聚體的形成,而團聚體對土壤有機質(zhì)具有物理保護作用;溫度影響有機質(zhì)在礦物表面的吸附和解吸的化學過程;氣候驅(qū)動的水平衡決定了土壤水膜的厚度,而可溶性有機碳和胞外酶通過土壤水膜進行擴散等。
因此,加強土壤有機質(zhì)分解的溫度敏感性等基礎研究工作,對于改進現(xiàn)有?SOC?周轉(zhuǎn)過程模型、準確估算?SOC?變化速率和固碳潛力具有重要意義。
強化數(shù)字土壤制圖研究,豐富土壤基礎數(shù)據(jù),建立國家土壤信息服務平臺
基于土壤空間變異先驗信息建立土壤采樣優(yōu)化設計方案,整合遙感、近感、高光譜分析等技術,建立土壤基本屬性快速獲取方法,有效地降低土壤數(shù)據(jù)獲取成本。加強土壤空間變異驅(qū)動因子定量識別研究,建立高強度人為作用影響下平原區(qū)農(nóng)田土壤屬性三維預測制圖方法,為固碳潛力估算提供精細的土壤驅(qū)動數(shù)據(jù)。
建立土壤生物學指標的空間分布圖以提供更全面的驗證數(shù)據(jù);建立歷史土壤圖的降尺度及空間和屬性數(shù)據(jù)融合新方法,實現(xiàn)土壤遺產(chǎn)數(shù)據(jù)的高效利用,為固碳潛力研究提供高分辨率的初始土壤條件信息;建立包含多元土壤信息庫、多服務模式的國家土壤信息服務平臺,有效整合農(nóng)田長期試驗、土壤及農(nóng)業(yè)管理措施區(qū)域調(diào)查等觀測數(shù)據(jù),實現(xiàn)土壤基礎信息的有效共享,推進中國農(nóng)田土壤固碳潛力研究。
建立系統(tǒng)化的研究方法體系,強化研究成果對土壤資源管理決策的支持作用
以土壤有機質(zhì)形成機理和周轉(zhuǎn)過程研究為基礎,改進現(xiàn)有?SOC?過程模型,以數(shù)字土壤制圖獲取的?SOC、微生物量碳等多時段空間分布數(shù)據(jù)為依托,結(jié)合數(shù)據(jù)同化方法,實現(xiàn)模型內(nèi)部參數(shù)校正以及固碳潛力估算結(jié)果的不確定性定量評估。整合模型結(jié)構(gòu)改進、參數(shù)敏感性分析、參數(shù)校正、模型結(jié)構(gòu)、參數(shù)及外部驅(qū)動數(shù)據(jù)的不確定性,建立系統(tǒng)化的中國農(nóng)田土壤固碳速率及潛力研究方法體系。加強以?SOC?變化與相關政策關聯(lián)性為切入點的研究工作,強化中國農(nóng)田土壤固碳與相關政策之間的反饋研究,為我國土壤資源可持續(xù)利用管理提供強大的戰(zhàn)略決策支撐。(作者:趙永存、徐勝祥 、王美艷、史學正 中國科學院南京土壤研究所 土壤與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展國家重點實驗室 《中國科學院院刊》供稿)