文摘

土壤有机碳(SOC)、总氮(TN)股票是在热带地区土壤质量的关键指标;然而,他们的地位往往退化,特别是由于大规模森林砍伐自然森林地区与广泛的农业土地利用有关。本研究的目的是探讨SOC和TN股票在不同的土地利用系统动力学在阿博博斯吉尔特区。西方埃塞俄比亚。分析他们的地位,80干扰(复合)和45原状土样本采集前20厘米的土壤中五个主要的土地利用类型:天然林地、草地,最近开发的商业农田,旧的商业农田,小规模的耕地。结果表明,SOC股票在不同土地利用类型之间存在着显著的差异,意味着股票从32.23 Mg·哈⁻¹最近开发的商业农田54.54 Mg·哈⁻¹在自然林地。平均TN股票从2.54 Mg·哈⁻¹最近开发的商业农田4.63 Mg·哈⁻¹在自然林地。与天然雨林作为基准时间的年龄在15到45年以来土地利用转换,SOC的年平均绝对利率变化和TN股票损失分别为0.49,1.49,0.39和0.45 Mg·哈⁻¹·年⁻¹和0.05,0.14,0.03,和0.04 Mg·哈⁻¹·年⁻¹草原,最近开发的商业农田,旧的商业农田,分别和小规模的耕地。这项研究的结果显示,在林地土壤扰动转换为耕作提高有机物的分解率最近开发的商业农田。然而,农业废弃和植被恢复后,SOC和TN股票能力丰富的商业农田。因此,必须有效地恢复植被和实现可持续的土地管理实践。

1。介绍

土壤在全球碳循环中扮演着重要的角色,因为它的功能作为一个源和汇的大气二氧化碳(1]。它包含至少三次比大气中碳(2,3]。森林资源的大规模开采是一个紧迫的环境问题在许多发展中国家(4]。这通常来自森林转化为农业自给农业用地和大规模农业投资(lai) [5]。森林砍伐和土地利用变化等显著影响全球碳循环通过增加碳排放到大气中本地和全球各级(6,7]。

土地利用变化和管理会影响土壤有机碳和总氮的股票由于增加的碳从土壤退化和侵蚀干扰(8,9]。这导致改变生态系统碳和导致生物多样性的丧失,土壤质量差,土地生产力低,和荒漠化10]。在过去的150年里,土壤有机碳和总氮损失从土地利用变化稳步增加,达到每年约2 Pg·C [11]。土地利用变化也导致净二氧化碳排放大约156 Pg同期·C [12),类似于有限公司₂排放估计从1980年到1989年1.7 Pg /年(13),从1989年到1998年1.6 Pg / (13),和1.1 Pg /年(从2000年到2009年14]。

转换后的原生森林广泛的农业用地,如那些在墨西哥热带(7,巴西的亚马逊森林15),加勒比地区(16],撒哈拉以南非洲地区(SSA) [9),20 - 50%的损失在土壤有机碳和总氮的股票已经被观察到17- - - - - -19]。审查由郭和吉福德(20.]表明,土壤有机碳和总氮的股票草原受土地利用变化的影响比在森林和草原,导致重大损失的这些股票。森林和农林转换成农田被发现导致土壤有机碳和总氮下降的股票,减少从3.3到8.0 Mg·哈⁻¹在撒哈拉以南的非洲地区(西南高地的21- - - - - -23北部高地)50 - 87%的东非(24,25]。另一方面,相反被证明能增加土壤有机碳股票(26,27]。

埃塞俄比亚闻名多样的植被和气候区域28,29日]。然而,增加对农业用地的需求导致森林砍伐,永久的土地利用变化引起的商品生产(30.]。自2000年以来,大规模的农业投资将广泛的土地租给当地和外国投资者,导致森林砍伐和土地利用变化急剧上升31日]。促进政府主导的大规模商业种植也导致消除大量的自然植被在埃塞俄比亚的西方低地(32,33]。森林砍伐有不利影响土壤有机碳和总氮的股票,有机原料的质量和数量,土地生产力和土壤扰动(8,23,26,30.,32- - - - - -35]。土地利用变化的自然森林在半湿润和潮湿的热带地区农业生态系统的负面影响土壤质量的排放更多的二氧化碳进入大气层,减少土壤有机碳和总氮水平。半湿润的热带低地在埃塞俄比亚西部农业生态系统,例如,广泛取代了大型商业农场,导致大多数自然植被的清算和,随后,土壤有机碳和总氮的下降的股票。检查他们的动力在不同的土壤池不同土地利用系统是至关重要的。

本研究旨在(1)评估土壤有机碳和总氮的差异之间的存储能力培养和自然林地,(2)评价土地流转的影响对土壤有机碳和总氮的损失,和(3)确定变化的速度在土壤有机碳和总氮培养时间的函数。这是假设自然森林碳和氮储存比耕地土壤和之间会有显著相关性的净变化土壤有机碳和总氮积累和培养的持续时间。研究利用领域建立在不同的时间和不同的土地利用系统来评估土壤有机碳和总氮的变化后长期自然林地转化为多个农业土地利用系统。

2。材料和方法

2.1。研究区域的描述

研究进行了博博区Gambella国家地区国家,西方的埃塞俄比亚。它坐落在07年°46′N和08年0°4′N纬度和34°34 45°E′′E和经度和占地200225公顷(图1)。区域主要由第四纪地质学的未分化的冲积和湖积物36]。主要地形是平原,海拔相对较低,从海拔400到631米(masl)平(0.2 - -0.5%)轻轻起伏的山坡(2 - 5%)。的地质和地貌特征的区域影响土壤形成,属性和分布Abobo区。有各种各样的土壤类型发现在该地区,包括变性土,始成土,淋溶土,潜育土,Nitisols, Leptosols,冲积土,铁铝土,粘磐土33]。这些土壤中特定位置,始成土上斜坡的老商业农田地块。淋溶土和Plinthosols midslope中发现,主要占据小农种植农田地块和草原。变性土被发现在较低的斜坡上,特别是在最近开发的商业农田土地和自然林地(37]。在该地区的主要河流和小溪气压,阿科博,定居点,Jikow, Gnandera, Koikoye,来自苏格兰高地,都是尼罗河的支流。

研究区被描述为拥有一个“哦”(热带稀树大草原)气候,平均气温从17°C到19°C在11月和1月和最大月度温度达到40°C在2月和3月。确认可用的气象数据(1983 - 2020)38),平均年降水总量由气象台记录位于研究区137毫米(图2)。大约26%的降雨发生在春天的2月到5月之间,而大多数(44%)的降雨发生在夏季从六月到八月。

自然植被类型包括Combretum榄仁树属森林、树木繁茂的草原和低地(半)常绿森林(低地干semideciduous的外围设备Guineo-Congolian类型)。Combretum榄仁树属由小到中型区分树和草层和相对较大的落叶经常烧毁在旱季。普遍观察到的物种包括yetan zaf(Boswellia papyrifera),Anogeissus leiocarpa,Stereospermum kunthianum,和Boswellia papyrifera通常,与其他物种组成榄仁树属和Combretum(39]。低地常绿森林主要发现海拔在450年和650年masl之间。这森林面积是容易被自给农业的目的(28]。这片森林类型的物种特征Baphia abyssinica与不太常见的混合物种,包括Celtis toka,Diospyros abyssinica,Malacantha alnifolia,Zanha golungensis,Lecaniodiscus,Trichilia,和花椒属植物(29日]。

在人口方面,该地区是居住着本地和安置组。大部分人口生活在农村地区,那里的家庭主要依靠自然资源维持生计。一些民族主要实践转移种植生产玉米和高粱,辅以钓鱼、打猎和收集野生水果和树根的生计来源(40),因此在微分对当地生态系统的影响。在1980年代和1970年代,政府受旱情影响搬迁安置实施和无地农民从这个国家的其他地方,尤其是埃塞俄比亚北部和南部埃塞俄比亚,在研究区网站的1973/74和1984/5干旱的影响。这些数量已经改变了自然森林和植被为生存,久坐不动的混合农业种植玉米、高粱、花生。

埃塞俄比亚政府介绍了首次大规模机械化耕作在1980年代的研究区域。从1984年到1994年,近140000公顷的自然林地Gambella地区被清除,和人口重新安置到开发大型国有机械化农场(33]。最近的政府,特别是那些在2000年,开辟了研究地区大规模农业的投资机会。与私人投资的政策转变从国有大型机械化农场,很大一部分与自然森林覆盖的土地出租商业农业企业,其中一些已经变成了大规模商业种植,与自然植被被推掉了和/或清除燃烧。因此,自1980年以来,研究区主要经历了机械化的发展政府和私有农场和政府支持移民项目(41),导致大量的自然森林的破坏。例如,2004年,10000公顷的国有大型机械化农场Abobo地区租用私人公司,而2006年至2011年,估计有140万公顷的土地被转移到外国和国内投资者,与私人投资者投入近3569公顷种植(42]。

此外,Rahmato [43)表明,政府继续促进农业和农业产业的产品出口和当地市场。因此,主要农作物如玉米(玉米l。)、高粱(高粱二色的l。)、花生(落花生hypogaea)、芝麻(胡麻属aestivum),棉花(Gossypiumsp),扁豆(菜豆l .)、大豆(大豆),和大米(栽培稻)在大型商业农场栽培的研究领域。

2.2。实地调查和土壤样本采集

研究区前和当前土地利用历史收集从当地长老,和初步的实地考察活动进行了使用1:从1967年50000地形图与天线增强图像。关于当前土地使用的附加信息获得2019(奥利)陆地卫星图像。确定了五个主要研究区域的土地利用类型:天然林地、草地,最近开发大规模的商业农田(即。,不到15年的栽培时期),相对旧的商业农田(即。,with over 30 years of cultivation period), and small-scale cultivated lands that have experienced over 45 years of cultivation period (smallholder, cultivated farmland soils) (Table1)。

土壤进行横断面调查团队走使用领域车辆记录各种土壤类型、坡渐变和植被在不同的土地利用类型。横断面研究的目的是确定合适的采样间隔,有效地记录生态变化。从每个确定土地利用类型,干扰(复合)和原状土样本收集使用四个角落的钻和10 m×10米的中心广场的情节表层土壤(0-20厘米)。

根据图1,在研究区土地利用/覆盖类型包括林地(16%)、林地(7%)、湿地(17%)、灌丛带(10%)、耕地(17%)、草原(14%),商业农场(最近开发和旧)(18%),和水体(1%)。土壤采样主要是基于客观选择覆盖类型等自然林地、草地,最近开发的商业农场,旧的商业农场,小农种植农田土壤。土壤采集标本的基础上,为每个选择的土地利用类型的面积比例,管理不同土地利用类型和可用资源。80干扰(复合)和45原状土样本收集(表1)。

我们决定使用一致的土壤样本0-20厘米深度对所有土地利用类型在考虑几个重要的因素。首先,20厘米的土壤是公认的重要层土壤研究,因为它含有高浓度的土壤养分和非常容易受到土地利用变化的影响。超过总数的70 - 90%的土壤有机碳和总氮在土壤上层20厘米(8,21]。其次,其他采样块的中心是在200米距离的中心点,每个土地利用或植被类型。所有采样点都使用全球定位系统(GPS)地标。随着区域或多或少地统一的地形和气候特征,抽样主要是基于土地利用覆盖和管理差异。

大约2公斤的复合土样收集从每个抽样阴谋。收集土壤样本被送往实验室进行进一步的样品制备和分析。扰动土样被风干,粉碎之前通过2毫米筛分析。此外,安静的核心样本取自每个情节的中心为每个土地利用/覆盖类型的圆柱形金属芯取样器(体积= 100厘米³)来测量土壤容重( )不同的研究区域土地利用/覆盖类型。

2.3。实验室分析

我们分析了复合土壤样本的国家土壤实验室农业部在亚的斯亚贝巴,埃塞俄比亚,对土壤有机碳、总氮和颗粒大小类。土壤粒度分布决定使用Bouyoucos比重计和1:2.5水保悬浮法(44]。土壤有机碳的数量决定使用Walkley和黑色氧化法(45]。总氮测定采用凯氏法(46]。土壤容重( )决心使用原状(核心)抽样法土壤样本被干后在烤箱105°C恒重24小时(47),岩石的研究区域是免费的,没有调整是为岩石体积。这些安静的(核心)容重的土壤样本进行了分析埃塞俄比亚施工设计和监督企业(ECDSE)土壤测试实验室在亚的斯亚贝巴,埃塞俄比亚。

2.4。统计分析

所有统计分析进行了使用社会科学统计软件包(SPSS)窗口,版本25 (48]。单向方差分析进行测试是否意味着土壤有机碳和总氮的股票之间的土地利用/覆盖类型之间存在着显著的差异。差异意味着治疗被认为是重要的为0.05,0.01和0.001的水平使用图基studentized (HSD)测试。土壤值为每个土地利用类型被用来计算SOC和TN的股票(Mg·哈⁻¹)使用Ellert和贝特尼49)和Gelaw et al。34所示)模型,方程(1),使用土壤价值为每个土地利用/覆盖类型。 在哪里=土壤有机碳和总氮的股票(Mg·哈⁻¹)。=土壤有机碳和总氮含量(公斤·毫克⁻¹)。=干体积密度(Mg·m⁻³)。=土层厚度(m)。

SOC (TN)股票率估计取决于土壤有机碳的变化(或总氮)的股票在不同时间序列(15、30和45年)转换为最近开发的商业农场,旧的商业农场,小农种植农田土壤,和草原,土地利用类型。研究设置土壤有机碳(总氮)之前的土地利用类型和土地利用控制(自然林地)作为计算基准。土壤有机碳的比例和变化率(或总氮)土地使用转换后估计根据土壤有机碳股票之前的和现在的土地利用类型之间的变化。我们使用邓等计算它们。50方程(2)模型。我们首先计算了SOC(或总氮)的股票(Mg·哈⁻¹土地利用转换后)在每个站点。 在哪里变化的比例是SOC (TN)股票;代表了SOC (TN)股票前土地利用类型(自然林地)在土地利用转换(Mg·哈⁻¹);和代表了SOC (TN)股票后土地利用转换,如草原,最近开发的商业农场,旧的商业农场,小农种植农田土壤土地使用。我们使用了年平均绝对变化率在SOC (TN)股票(Mg·哈⁻¹·年⁻¹)。计算公式如下。

比例和利率的变化值后体积密度估计土地利用转换的函数值容重变化之间过去和当前土地利用类型。我们计算了体积密度值中包含使用方程(4)模型。 在哪里体积密度变化的百分比(Mg·m⁻³),代表的价值容重前土地利用类型(自然林地)在土地利用转换(Mg·m⁻³),代表容重土地使用转换后的值,如草原,最近开发的商业农场,旧的商业农场,小农种植农田土壤土地使用。

3所示。结果与讨论

3.1。土壤颗粒大小类和体积密度值

单向方差分析分析表明砂分数显示统计上的显著差异 在不同的土地利用/覆盖分类(表2)。从森林到农业用地变化导致含砂量的变化由于选择性去除粘土和淤泥的分数。研究了土壤的容重从1.17 Mg·米不等⁻³1.42 Mg·m⁻³(表2)。我们的分析显示统计学意义 上的差异不同的土地利用/覆盖和土壤有机质的逆相关(r=−0.499)。这些半湿润热带高地农业生态系统经历了大量的消耗土壤有机碳和总氮的土壤由于持续的培养和自然植被。体积密度的增加森林砍伐后从自然林地土壤和小农最近开发的商业农场,种植农田土壤为20.98%和17.09%,分别如表所示3。

土壤容重不同土地利用和覆盖模式影响土壤有机质(SOM)以消极的方式(26]。增加土壤压实,由于频繁的农业实践和农用拖拉机是直接与土壤有机质下降,总氮含量和生物量51]。深度的土层在森林,0-20厘米,具有较高的粘土和淤泥比例由于提供的保护森林的树冠,碎片,和根浸出和侵蚀34]。这导致土壤有机碳含量较高,往往与粘土含量较高的土壤(30.]。粘土土壤中增加SOM的存在,因为它有助于防止微生物降解有机物分子。粘土颗粒与有机物质,阻碍分解过程,也会增加潜在的聚合形成,进一步保护有机质矿化(52]。

3.2。土壤有机碳和总氮含量在5种不同土地利用/覆盖分类

研究显示显著差异的有机碳和总氮在土壤上层(0-20厘米深度)基于土地利用/覆盖类型。结果表明,有机碳的最高水平是在林地土壤(23.45 g·公斤⁻¹),其次是旧的商业农田土壤(17.24 g·kg⁻¹),草地土壤(16.76 g·公斤⁻¹),和小规模的耕地土壤(13.05 g·公斤⁻¹)。值得注意的是,最近开发的商业农田土壤有机碳含量(11.52 g·公斤⁻¹显著低于其他土地利用类型。这些发现强调了重要的土地利用对土壤碳的影响水平和负责任的土地使用的必要性实践保持土壤健康和维持土壤碳水平,如表所示4。

研究发现,表层土壤总氮含量(0-20厘米深度)基于土地利用/覆盖变化。林地土壤中的总氮含量最高(2.01 g·公斤⁻¹),其次是旧的商业农田土壤(1.51 g·kg⁻¹),草地土壤(1.35 g·公斤⁻¹),小规模的耕地(1.05 g·公斤⁻¹),最近开发的商业农田土壤(0.91 g·公斤⁻¹)。最近开发的商业农田土壤中总氮水平显著低于天然森林和草地土壤 。小规模的耕地总氮含量没有显著不同于旧的商业农田土壤。实质性减少最近开发的商业农田土壤有机碳含量是一个关注和可能归因于糟糕的土地管理实践。对土地的不加区别的燃烧生物质制备可以加速土壤有机碳分解和降低总氮水平由于microfaunal活动减弱,土壤容重增加树删除后(1]。

土壤碳储存或释放的能力是受到一些环境因素的影响,如植被、气候条件和管理实践53]。高温和良好的水分条件导致加速分解有机物,释放营养物质,减少土壤的能力来存储土壤有机碳和总氮。表3表明,土壤有机碳和总氮含量的老商业和最近开发的商业农田土壤下降了26.45%和50.87%,24.73%和54.72%,分别比自然林地土壤。有机质是总氮的重要来源21),和商业农田发挥实质性作用在土壤有机碳和总氮损失土地使用转换。然而,作物吸收等因素,浸出,表面侵蚀,可怜的管理实践,作物残留物,并焚烧收获后导致低水平的土壤有机碳和总氮在小规模的耕地,特别是最近开发和旧的商业农田土壤。最近开发的商业农田相比,旧的商业农田土壤经历相对遗弃和围地土壤有机碳和总氮含量较高,由于增加植被,减少水土流失,造成种植更多的树种。这些研究结果结合Damene et al。27和陈等。54)发现,积极恢复农田土壤有机碳和总氮含量的影响。

3.3。影响土地利用变化对土壤有机碳和总氮积累

土壤碳储存或释放的能力受环境因素的影响如植被、气候条件和管理实践(53]。减少土壤中的有机物质可能发生由于高温和最佳的水分条件,导致营养物质的快速释放和减少土壤中储存有机碳和总氮的能力。

表4显示有显著性差异 的意思是土壤有机碳和总氮的表层土(0-20厘米)在各种土地利用类型进行了研究。最高的土壤有机碳股票0-20厘米深度观察在自然林地(54.54 Mg·哈⁻¹),其次是旧的商业农田(42.75 Mg·哈⁻¹),而土壤有机碳股票最低(32.23 Mg·哈⁻¹)被发现在最近开发的商业农田。最高的股票总氮在自然林地表层土壤测量(4.63 Mg·哈⁻¹),其次是旧的商业农田(3.75 Mg·哈⁻¹)和草地土壤(3.21 Mg·哈⁻¹)。相比之下,最低的总氮股票在小规模的耕地(2.73 Mg·哈⁻¹)和最近开发的商业农田(2.54 Mg·哈⁻¹)(表4)。

结果表明,林地有更高的土壤有机碳和总氮的积累地上树叶枯枝垃圾,地面垃圾,和地下根垃圾(55]。相比之下,土壤有机碳的股票最近开发的老商业农田土壤下降了21.62%和40.91%,分别。同样的,总N老和最近开发的商业农田土壤的股票下降了19.02%和45%,分别为(表3)。这种减少是由于去除地上生物量的牲畜饲料草地和耕地和频繁的火灾在最近开发的商业农田(8]。另外,在现场准备和耕作土壤扰动使有机物分解,导致土壤有机碳和总氮的快速损失的股票最近开发的农田(56]。

砍伐森林和随后的耕作实践产生负面影响土壤有机碳和总氮的股票通过减少垃圾输入和阻碍土壤有机碳积累(57]。另一方面,土壤有机碳和总氮的增加股票在旧的商业农田表明通过植被恢复潜力,可以改善土壤有机碳和总氮积累和防止损失的阳离子通过浸出和生物过程(26,27]。这些研究结果结合李的研究等。58对土壤有机碳和总氮的变化在农业土壤。

小规模耕地通常有较低的土壤有机碳股票由于有机物的低投入收获农业残留物。这个删除的营养导致土壤质量降低碳封存。一小部分农作物残留物返回到土壤,这可能不足以平衡供应的垃圾增加土壤有机碳的潜力(6]。股票可以归因于低土壤有机碳分解,浸出,水土流失的损失。贫穷的土地管理和采后放牧也可能导致表层土的土壤有机碳储存水平低(21]。缺乏植被收获后也会导致大量的表层土和有机物质损失,特别是在地区降水量高和高侵蚀率。

3.4。的土壤有机碳和总氮的变化在不同的土地利用类型

自然林地的基线相比,其他土地使用了最令人难以置信的年平均土壤有机碳的变化绝对率股票。最近开发的商业农田平均每年平均净损失最大的土壤有机碳股票(1.49 Mg·哈⁻¹·年⁻¹),其次是小规模的耕地(0.45公顷⁻¹·年⁻¹)和旧的商业农田(0.39公顷⁻¹·年⁻¹)(表5)。总氮积累的趋势股票同样影响了森林转变为商业农业,导致总氮股票亏损0.14 Mg·哈⁻¹·年⁻¹最近发达的商业农田,0.05毫克·哈⁻¹·年⁻¹在草原、0.04 Mg·哈⁻¹·年⁻¹在小规模的耕地,0.03毫克·哈⁻¹·年⁻¹在旧的商业农田土壤(表5)。总氮低库存堆积速率下旧的商业农田可能与氮损失通过浸出或作物残留物中总氮含量较低。这是符合所罗门et al。23)和Lemenih et al。59)观察到一个下降的趋势在土壤有机碳和总氮的股票在埃塞俄比亚南部跨不同土地利用模式。土壤有机碳和总氮积累的相关性股票是因为大多数N是土壤有机质的一部分。

总氮的不同股票之间的森林和耕地的转换表明林地小农,种植农田导致亏损0.03 Mg·哈⁻¹·年⁻¹总氮的股票超过45年(表3)。先前的研究表明,耕地58 - 70%减少土壤有机碳与林地后30年培养期(21,60,61年]。然而,长期农田修复改善了土壤有机碳和总氮股票利率改变旧的商业农田。因此,土壤有机碳和总氮的一个重要部分,可以捕获并存储在植物生物量和土壤。因此,典型的土壤有机碳和总氮股票在密集使用小农种植农田土壤植被恢复较差导致的土壤有机碳和总氮股票退化植被,因为穷人总氮含量垃圾。Gelaw et al。34)报道,作物残留物用没有专门提高总氮股票在农场一级半干旱提格雷的分水岭,埃塞俄比亚北部,因为可怜的总氮含量的作物残留物。

3.5。Carbon-to-Nitrogen率和相关的碳氮股票

Carbon-to-nitrogen比率(C: N)作为可用氮的指标是由植物。目前的研究表明,土壤C:在旧的商业农田N的比例11.39%,14.53%在小农种植农田土壤,和13.12%在最近开发的商业农田土壤需要减缓有机质腐烂(表4)。然而,这个范围通常表示一个可接受的矿化程度的存在,在C: N比率的研究区域显示一个简单的土壤有机质的分解。C: N比碳储存的一个重要指标,温室气体排放,土壤有机质质量和微生物群落结构,改变了土壤有机碳和总氮的股票(62年]。这是归因于增加矿化率和减少土壤中累积的土壤有机碳和总氮的股票;即使单向方差分析的结果显示一个微不足道的差异carbon-to-nitrogen比率,据估计下降3.32%天然林地使用类型。较高的土壤有机碳和总氮的股票之间的相关性表明,总氮的主要来源是有机质的分解(55,63年]。一般来说,土壤C: N比率是一个重要的指标的土壤养分储存和回收能力,碳储存、温室气体排放和微生物群落结构,改变了土壤生态系统的质量。

3.6。变化的影响,在土壤有机碳和总氮转换后的股票森林农田

这项研究强调了影响林地和农业土地利用系统的土壤有机碳和总氮含量的变化和股票。结果表明,最近开发的商业农田土壤有机碳和总氮含量较低,股市比天然雨林,草原,放弃或恢复旧的商业农田。这是由于增加的碳分解土壤扰动造成的最近开发的商业农田。

土壤有机碳的量可以随土地利用和管理实践,以及任何碳股票损失可以产生负面影响土壤功能和环境(19,64年]。森林砍伐森林,包括转换成农田,释放大量的二氧化碳到大气中(10,57,65年]。研究地区尤其严重,由于自然林地转化为大规模的商业农田通过土地利用集约化和清算的自然植被。

森林火灾也发挥了至关重要的作用在影响土壤有机碳和总氮股票周期,因为他们经常伴随着土地利用转换和升级土地退化(66年]。另一方面,恢复与植被类型农田和草地可以增加土壤有机碳、总氮含量和存储由于增加植物生物量和土壤有机质的输入(67年]。维护有机物降解可以改善土壤质量增加农业土壤的有机碳量(68年],它可以显著影响土壤有机碳和养分的分布。鉴于这些研究结果,还需要进一步的研究来评估影响土壤有机碳和营养因素和发展策略来保持和提高土壤质量在农业土壤。

4所示。结论

我们的研究结果表明,清算自然植被用于大规模农业土壤有机碳导致重大损失。这可以归因于自然森林的干扰,减少土壤有机碳和总氮供应。的长期影响不同农业土地利用系统的土壤固碳能力具有重要意义。这种能力是影响土地利用方案选择和管理技术在postconversion阶段实现。土壤固碳可以采取一个多世纪来弥补最初的损失。我们的研究结果表明,土壤有机碳和总氮的股票增加后放弃前的商业农田。这表明放弃可以提高土壤有机碳和总氮积累。

另一方面,将自然植被最近开发的商业农田导致重要的土壤有机碳和总氮的损失。燃烧植被大规模农业投资在最近开发的商业农田地块可能造成相当大的损失的表层土的土壤有机碳和总氮。的影响,这些变化对土壤有机碳和总氮封存必须考虑不同农业土地利用系统的能力。低在小型农田土壤有机碳和总氮的股票可能是由于土地管理不足。因此,在进行土地利用和覆盖管理计划,这些变化的影响应考虑土壤有机碳和总氮。要加强土地管理技术,确保长期可持续性的热带林地土壤和提供生态系统服务的能力。

数据可用性

使用的数据集和分析在当前研究可从相应的作者在合理的请求。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者感谢亚的斯亚贝巴大学资助这项研究中,当地专家提供所需的信息,和沙特明星大规模农业投资住宿我们在野外研究。亚的斯亚贝巴大学研究副总裁和技术转移办公室资助这项工作。