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科普 | 农田生态系统是怎样固碳的？

来源：花匠小妙招时间：2024-10-26 05:15

众所周知，植树造林能够吸收大气中的二氧化碳，增加碳汇且实行碳交易。但很少有人听说农民伯伯种地也可以吸收固定大气中的二氧化碳。其实农田生态系统是隐藏起来的巨大碳库，是陆地碳循环不可或缺的重要组成部分。

农田生态系统碳汇主要由两部分组成，一是农田植被碳汇，也称为作物碳汇，二是农田土壤碳汇。前者由于作物收获期较短，作物生物量碳汇效果不明显，故常被认为是零。农田土壤碳汇则是指作物在生长过程中通过光合作用来吸收大气中的二氧化碳，并将其以有机质的形式存储在土壤碳库中。从而降低大气中二氧化碳等温室气体的浓度，同时增加土壤的有机质含量和提升土壤肥力。与自然土壤相比，农田土壤在全球碳库中更为活跃。那农田土壤碳汇究竟是怎样形成的，让我们一起去了解农田生态系统是怎样固碳的！

首先，植物将阳光作为能量，利用光合作用吸收空气中的二氧化碳，并将其转变为碳燃料，农田生态系统中的作物们便依靠这种碳燃料来满足自身的生长发育。植物将 40%的碳燃料运输到地下根部，根部又将这种碳燃料利用根系分泌物等形式渗透进入土壤，提供给土壤微生物。植物给土壤微生物输送碳，反过来土壤微生物会通过分解原有土壤中的矿物质给植物带去矿质营养，如将氮、磷、钾等营养物质给予植物，这就是土壤固碳的基本原理。

在此过程中，土壤微生物会利用这种碳燃料制作出一种“碳胶”，碳胶即碳被固定在土壤中的一种形式。由于土壤微生物在土壤环境中栖息，会在土中挖出小囊，用来控制水和空气的流动，小囊中的空气和水就无法出去，空气中所含的二氧化碳自然也被控制在小囊中，封存于农田生态系统的土壤里。

在每一把健康的土壤当中，就包含着比有史以来存在过的人类总和还要多的生物数量，这些微生物可以处理土壤中的有机物质，将这些养分转变为植物所需要的形式。土壤的健康程度越高，表明土壤中所含的微生物数量也会相应升高，则土壤中被封存的碳含量也会相应升高，即土壤碳汇能力越强。

兰州大学草地农业科技学院

刘金荣，高洁，拓锋，杨崇鉴

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