Mechanisms of soil organic carbon stability and its response to no-till: A global synthesis and perspective

土壤有机碳的稳定性机制及其对免耕的响应：一个全球综合视角

土壤有机碳稳定机制被广泛的研究因其和全球碳循环的联系。免耕常用来固存土壤有机碳，然而，关于固存土壤有机碳是否长期稳定的信息依然缺乏。因此，我们综述了在免耕系统下影响土壤有机碳稳定的机制，包括激发效应，土壤有机碳的分子结构，团聚体保护，与土壤矿物质的联系，微生物组成以及环境效应。尽管和耕种相比，免耕土壤有一个更稳定的SOC分子结构，SOC的稳定性依然更依赖于物理和化学保护。平均来说，和传统耕种相比免耕提高了32.7%的大团聚体，降低了大团聚体的土壤有机碳矿化。由于有机分子的直接吸附和土壤矿物质的聚集增强，化学保护也很重要。免耕土壤较高的微生物活性还可以产生结合剂，促进聚集和金属氧化剂有机络合物的形成。因此，免耕下微生物残体通过吸附于矿物质表面和团聚体包裹作用得到长期稳定的保存。总体上，免耕措施较传统耕作降低了SOC矿化18.8%，以及新鲜碳源投入后激发强度21.0%；但大团聚体有更高的温度敏感性（Q10），免耕促进大团聚体聚合而增加了Q10，研究同时发现免耕下增加的土壤水分可以抑制Q10的提高。这篇综述提高了对基于物理和化学过程机制的理解，独立或交互，加强土壤有机碳保护。这包括了在免耕系统下土壤有机碳固存可能长期稳定存在。