Chu trình của carbon hữu cơ trong tầng đất dưới bề mặt. Phần 1. Carbon phóng xạ tự nhiên và từ bom trong các hồ sơ đất từ các thí nghiệm thực địa dài hạn Rothamsted.

European Journal of Soil Science - Tập 59 Số 2 - Trang 391-399 - 2008
D. S. Jenkinson1, P. R. Poulton1, Charlotte Bryant1
1aDepartment of Soil Science, Rothamsted Research, Harpenden AL5 2JQ, and bNatural Environment Research Council Radiocarbon Laboratory, East Kilbride, Glasgow G75 0QF, UK

Tóm tắt

Tóm tắt bài báoNhững thí nghiệm thực địa dài hạn của Rothamsted, bắt đầu hơn 150 năm trước, cung cấp vật liệu độc đáo để nghiên cứu chu kỳ carbon trong tầng đất dưới bề mặt. Tổng hợp carbon hữu cơ, 14C và 13C đã được đo trên các hồ sơ đất từ những thí nghiệm này, trước và sau các thử nghiệm bom nhiệt hạch vào giữa thế kỷ 20. Bốn hệ thống quản lý đất đối nghịch đã được lấy mẫu: đất trồng hàng năm cho lúa mì mùa đông; rừng tái sinh trên đất chua; rừng tái sinh trên đất canxi; và đồng cỏ cũ. Tuổi trung bình của carbon phóng xạ từ tất cả các mẫu trước khi thử nghiệm bom trên đất trồng là 1210 năm (0–23 cm), 2040 năm (23–46 cm), 3610 năm (46–69 cm) và 5520 năm (69–92 cm). Carbon phóng xạ từ thử nghiệm bom nhiệt hạch có mặt ở toàn bộ hồ sơ trong tất cả các mẫu sau bom, mặc dù dưới 23 cm số lượng thấp và các phép đo carbon phóng xạ trước và sau khi thử nghiệm bom thường không khác biệt đáng kể. Giá trị δ13C tăng xuống dưới mặt cắt, từ −26.3‰ (lớp 0–23 cm, trung bình của tất cả các phép đo) đến −25,2‰ cho lớp 69–92 cm. Tỷ lệ C/N giảm theo độ sâu trong hầu hết các hồ sơ được lấy mẫu. Ngoại trừ các lớp đất bề mặt (0–23 cm) từ đồng cỏ cũ, phương trình hyperbola m = 152.1 − 2341/(1 + 0.264n) cung cấp độ khớp chặt chẽ với dữ liệu carbon phóng xạ từ tất cả các độ sâu, thời gian lấy mẫu và các địa điểm đã thử nghiệm, trong đó n là hàm lượng carbon hữu cơ của đất, tính bằng tấn/ha−1, và m là hàm lượng carbon phóng xạ của đất, trong các đơn vị Δ14C, đã được điều chỉnh cho các biến đổi của lớp đất theo thời gian. Các loại đất đồng cỏ khác biệt gần như chắc chắn chứa than: một trong số chúng đã được chứng minh bằng 13C‐NMR để chứa 0.82% carbon than. Trong Phần 2 (số này) của cặp bài báo này, các phép đo carbon phóng xạ và tổng hợp carbon này được sử dụng để phát triển và kiểm tra một mô hình mới cho chu trình của carbon hữu cơ trong tầng đất dưới bề mặt.

Từ khóa

#carbon hữu cơ #carbon phóng xạ #chu trình carbon #tầng đất dưới bề mặt #thử nghiệm thực địa Rothamsted #đồng cỏ cũ #rừng tái sinh #nhiệt hạch #quản lý đất #tỷ lệ C/N

Tài liệu tham khảo

Avery B.W., 1995, The Soil at Rothamsted

10.1046/j.1365-2389.2000.00307.x

10.1017/S0021859600032184

Boutton T.W, 1996, Mass Spectrometry of Soils, 47

10.1021/ac00261a049

10.1017/S0021859600036625

10.1016/j.soilbio.2004.04.020

10.1016/S0038-0717(97)00111-9

10.1063/1.444076

10.1016/0168-1176(94)04132-Q

Dyer B, 1902, Results of investigations on the Rothamsted soils, U.S.D.A. Office Experiment Station Bulletin, 106, 1

10.1016/S0038-0717(02)00251-1

10.1029/2000GL012015

10.1046/j.1365-2486.2003.00677.x

Jenkinson D.S, 1971, The Accumulation of Organic Matter in Soil Left Uncultivated

10.1097/00010694-197705000-00005

10.1038/351304a0

10.1016/0038-0717(92)90189-5

10.1890/1051-0761(2000)010[0423:TVDOSO]2.0.CO;2

Johnston A.E, 1972, Changes in Soil Properties Caused by the New Liming Scheme on Park Grass

10.1111/j.1365-2486.2004.00885.x

10.1023/A:1006238902976

10.1038/nature03226

10.1016/S0016-7061(02)00291-4

Lal R., 2000, Global Climate Change and Tropical Ecosystems, 3

10.1016/S0016-7061(01)00083-0

10.1017/S0033822200017574

Poulton P.R.2006.Guide to the Classical and Other Long‐Term Experiments Data Sets and Sample Archive.Lawes Agricultural Trust Co.Ltd Harpenden UK.

10.1046/j.1365-2486.2003.00633.x

Prentice I.C.2001.The carbon cycle and atmospheric carbon dioxide. In:Climate Change 2001:The Scientific Basis (ed. J.T. Houghton) pp. 183–237.Intergovernmental Panel on Climate Change.Cambridge University Press Cambridge.

10.1016/S0016-7061(02)00302-6

10.1017/S0033822200012224

10.1017/S0033822200056988

10.1017/S0033822200003672

10.1046/j.1365-2486.2002.00477.x

10.1890/1051-0761(2000)010[0399:AOSOMA]2.0.CO;2

Thông tin
Thông tin xuất bản

European Journal of Soil Science

Tập 59 Số 2

391-399

Thông tin tác giả