植物所研究人员揭示气候驱动的全球保护性农业土壤固碳和粮食产量变化格局

为全球日益增长的人口提供足够的粮食和减缓大气温室气体浓度的升高是本世纪人类面临的两大挑战。农业生态系统在保证粮食产量和增加土壤有机碳封存以减缓温室效应方面具有双重作用。自20世纪70年代以来，保护性农业已在全球大面积推广，而实施保护性农业对土壤固碳和粮食产量影响的全球格局及核心驱动因素还知之甚少。

中科院植物所黄耀研究组对全球保护性农业土壤有机碳变化和作物产量数据进行了分析，发现气候条件决定了两者的变化格局。研究表明，在温暖和干旱地区实施保护性农业，可实现提高作物产量和增加农田土壤固碳的双赢；在半干旱至湿润地区，保护性农业增加了土壤碳，但对作物产量没有影响；在寒冷潮湿和热带潮湿的气候条件下，保护性农业可能导致农作物减产和降低土壤有机碳的双重损失。该结果为指导区域农业管理措施的制定增加双赢机会，特别是为降低可能的损失风险提供了理论依据。

该研究成果于近期发表在Global Change Biology，刊物同期就该成果发表特邀评述。评述认为，该研究对保护性农业在全球土壤固碳及其与作物产量的关系作出了现实的判断，对于当前减缓气候变化和保障全球粮食安全具有双重意义，深化了我们对保护性农业措施在何处实施可实现固碳、增产的理解，并激发以双赢为目标的农业管理方式的进一步研究。孙文娟副研究员为论文第一作者，黄耀研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金和国家重点研发计划的资助。

文章链接：https://doi.org/10.1111/gcb.15001

特邀评述链接：https:// doi.org /10.1111/gcb.15082

（植被生态实验室供稿）

保护性农业对全球土壤固碳和粮食产量的影响。深绿色、绿色和红色分别表示土壤固碳和作物产量均增加、固碳增加产量不变、固碳不变产量降低。