农田土壤碳库由有机碳（SOC）和无机碳（SIC）组成，且越来越多的证据表明土壤水分显著影响了土壤SOC和SIC的动态变化。面对气候变暖和极端天气事件日益增多的局面，了解干旱条件下SOC和SIC之间的关系对于准确评估全球土壤碳固存至关重要。然而，SIC在土壤固碳效应评价中往往被忽视。

近日，国际著名期刊Global Change Biology（IF：14.0）发表了中国农业大学张海林教授/赵鑫副教授团队在农田土壤碳库响应研究中取得的重要进展。研究整合了全球11,585组农田0-2 m土壤剖面数据，系统分析了SOC、SIC及土壤总碳（STC）在干旱梯度下的响应规律，阐明了SOC与SIC对STC的相对贡献，并揭示了灌溉在不同气候类型区调节二者相对平衡的重要作用。

研究结果表明，0–30 cm、30–100 cm和100–200 cm土层的平均STC储量分别为8.0、16.7和21.6 kg C m⁻²。深层土壤（100–200 cm）中STC储量与干旱程度呈显著线性相关关系；而0–30 cm和30–100 cm土层中STC储量随干旱程度加剧呈现先下降后上升的非线性变化。从碳库构成上看，SIC与SOC储量对干旱的响应表现出明显的此消彼长关系：随干旱程度加剧，SOC储量普遍下降，而SIC储量则明显增加；从相对贡献上看，无机组分（SIC/STC的占比）的重要性随土层加深及干旱程度加剧而增强。这表明深层土壤SIC在应对气候干旱方面具有更高的稳定性。灌溉措施可进一步调控土壤SOC与SIC的平衡关系。与雨养农田相比，灌溉对SIC/STC的影响表现出明显的区域差异：在干旱半湿润地区，灌溉提高了各土层的SIC/STC比值；而在干旱、半干旱和湿润地区，灌溉则降低了该比值。这表明灌溉既可能促进SIC形成，也可能增强其溶解与迁移，从而影响不同气候背景下的土壤碳库构成。

图1. 农田土壤有机碳与无机碳在响应干旱中的不同作用

本研究强调，在全球农田生态系统中，干旱不仅影响SOC，也深刻影响SIC的积累；SIC表现出了对干旱的稳定性甚至固存潜力，在增强土壤碳库对干旱的适应性方面发挥着重要作用。因此，在评估土壤碳库变化和制定农田碳管理策略时，SIC应与SOC同等重视。

中国农业大学在读博士生韩守威为论文第一作者，中国农业大学张海林教授和赵鑫副教授为该论文通讯作者。俄亥俄州立大学Rattan Lal教授、阿伯丁大学Pete Smith教授、昆士兰大学Yash Pal Dang教授对该工作进行了指导和帮助。本研究得到了该研究得到了国家自然科学基金（32472240）的资助。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gcb.70622