城市化对公园绿地土壤铁氧化物结合态有机碳含量的影响
- The impact of urbanization on the concentration of iron oxides bound organic carbon in urban greenspace soils
- 基金项目：国家重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项项目(2022YFE0127800); 国家自然科学(42277286); 浙江农林大学科研发展基金(2023LFR144)
- 於海波
- 浙江农林大学森林食物资源挖掘与利用全国重点实验室;浙江农林大学环境与资源学院, 碳中和学院
- 沈玉叶
- 浙江农林大学森林食物资源挖掘与利用全国重点实验室;浙江农林大学环境与资源学院, 碳中和学院
- 陈有超
- 浙江农林大学森林食物资源挖掘与利用全国重点实验室;浙江农林大学环境与资源学院, 碳中和学院
- 秦树平
- 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心
- 王文杰
- 浙江农林大学森林食物资源挖掘与利用全国重点实验室; 浙江农林大学林业与生物技术学院
- 孙新
- 中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室, 福建省流域生态重点实验室
- 李永夫
- 浙江农林大学森林食物资源挖掘与利用全国重点实验室;浙江农林大学环境与资源学院, 碳中和学院
- 余兵
- 浙江农林大学森林食物资源挖掘与利用全国重点实验室;浙江农林大学环境与资源学院, 碳中和学院
- 蔡延江
- 浙江农林大学森林食物资源挖掘与利用全国重点实验室;浙江农林大学环境与资源学院, 碳中和学院
- 摘要：城市化进程中人为活动的加剧必然会对绿地土壤有机碳库产生深刻的影响. 探究土壤铁氧化物结合态有机碳(OC-Fe)这一稳定有机碳组分对城市化的响应机制有助于提高对土壤有机碳稳定性的认识, 然而, 目前对其响应机制的认知尚不明确. 鉴于此, 本研究以杭州市不同城市化水平区域内的18个公园绿地土壤为研究对象, 探究不同城市化水平下公园绿地土壤OC-Fe含量的分布特征及其作用机制. 结果表明: 公园绿地土壤OC-Fe含量随着城市化水平的上升而显著增加; 公园绿地土壤OC-Fe含量与pH、土壤粘细粉粒(< 20 μm)含量、公园龄长、微生物量碳(MBC)和钙离子含量呈显著正相关; 城市化水平的上升可通过增加公园绿地土壤钙镁离子的含量来间接促进pH、活性铁、MBC含量的增加, 最终促进OC-Fe含量的增加; 其中土壤钙离子和MBC含量是解释城市化影响公园绿地土壤OC-Fe含量的关键因素. 上述研究结果有助于提高对城市公园绿地土壤有机碳稳定性的认知, 也可为有效应对全球气候变化和城市绿地生态系统固碳减排提供理论支撑.
- Abstract：The intensification of human activities during urbanization inevitably exerts profound impacts on the soil organic carbon(SOC) pool in urban greenspaces. Therefore, elucidating the mechanisms governing the response of iron oxides bound organic carbon(OC-Fe), a stable SOC fraction, to urbanization is crucial for enhancing our understanding of SOC stability. However, current knowledge of this mechanism remains unclear. To address this, this study examined soils in 18 urban park greenspaces across varying urbanization intensities in Hangzhou, aiming to elucidate the distribution characteristics and underlying mechanisms of OC-Fe concentration under different urbanization intensities. The results revealed that soil OC-Fe concentration in park greenspace soils significantly increased with the increasing urbanization intensity. Soil OC-Fe concentration exhibited significant positive correlations with soil pH, clay and fine silt content (<20 μm), park age, microbial biomass carbon (MBC), and calcium ion concentration. Urbanization indirectly promoted OC-Fe accumulation by elevating soil calcium and magnesium ion concentration, which subsequently enhanced pH, reactive iron, and MBC concentration. Among these factors, calcium ion and MBC concentration were identified as key drivers explaining the urbanization-induced increase in OC-Fe concentration. These findings not only enhance our understanding of the stability of organic carbon in urban greenspace soils, but also provide theoretical support for effectively mitigating global climate change and promoting carbon sequestration and emission reduction in urban greenspace ecosystems.
