青藏高原高寒草地具有重要的生态碳汇功能，其中土壤有机碳（SOC）周转时间（τ）可以有效表征有机碳稳定性，是预测土壤碳库变化的关键参数。为综合评估青藏高原典型土地利用方式下土壤有机碳周转时间并揭示高寒草地SOC周转的驱动机制，“人类活动与生存环境安全”任务“土地利用变化及其环境效应”专题研究团队，通过连续野外采样调查，估测了青藏高原3000 km样带上169个草地样点土壤有机碳周转时间（0-30 cm)，并结合气候变量[如年平均降水量（MAP）和年平均温度（MAT）]和地球化学变量[如土壤总元素含量（Mn、Ti、Fe、Si、Al、Mg、Ca、Na、K和P）、土壤粘土含量和pH]，分析了影响研究区SOC τ的关键因素。该研究成果为开展人类活动影响下高寒草地有机碳对气候变化的响应提供科学依据，以期助力国家碳中和目标的实现。

图1青藏高原高寒草地采样点（a）和土壤有机碳周转时间的空间分布（b）

研究发现：（1）青藏高原高寒草地τ为4～289年，呈西北向东南递减的分布格局，随海拔升高而增加趋势（图1）。高寒草甸的τ为7178 63年（平均值和95%置信区间），与高寒草原（7687 65年）没有显著差异。（2）基于增强回归树分析，地球化学变量是τ最重要的控制因素（对τ的相对影响为54%），其次是气候（36%）和海拔（10%）。降水是τ的主要预测因子，其次是土壤Si含量和海拔高度（图2）。（3）海拔通过调节气候和土壤地球化学条件间接影响τ，气候对τ的直接作用与其间接影响相反（图3）。这些结果强调了地球化学因素在评估土壤有机碳周转对气候变化响应时的重要性。

本研究以“Climate and geochemistry interactions at different altitudes influence soil organic carbon turnover times in alpine grasslands”为题发表于《Agriculture, Ecosystems and Environment》上，bwin必赢汪霞教授为通讯作者，博士研究生赵云飞为论文的第一作者。该成果主要受第二次青藏高原科学考察与研究计划项目（2019QZKK0603）和国家自然科学基金面上项目（41971051）的资助。

图2预测变量对有机碳周转时间的相对贡献 图3土壤有机碳周转时间的路径分析

文章信息：Xia Wang*, Zhao Yunfei, Jiang Silong, Zhou Xiaohe, Liu Huiying Liu, Xiao Jinjin, Hao Zhiguo Haob, Wang Kaichang. (2021). Climate and geochemistry interactions at different altitudes influence soil organic carbon turnover times in alpine grasslands. Agriculture, Ecosystems and Environment 320 (2021) 107591.

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.agee.2021.107591