Review on response of soil carbon cycle to groundwater level change

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2020.00075

Journal of Desert Research ›› 2020, Vol. 40 ›› Issue (5): 180-189.DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2020.00075

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Review on response of soil carbon cycle to groundwater level change

Tianyan Su(), Wenjie Liu, Qiu Yang, Wei Mao()

College of Ecology and Environment，Hainan University，Haikou 570228，China

Received:2020-07-07 Revised:2020-08-19 Online:2020-09-28 Published:2020-09-28
Contact: Wei Mao

Abstract

Abstract:

The fluctuation of groundwater tables affects the rate and degree of decomposition of litter and soil organic matter. It affects the microbial activity of soil， the turnover of plant root and the respiration rate of soil， and thus affects the accumulation and loss of SOC （soil organic carbon）. The previous research mainly studied the influencing factors， e.g.， temperature and precipitation， on the process of soil carbon conversion and the dynamic of carbon stock， lacking the understanding of how soil carbon cycle dynamics in different levels of underground water table due to the interaction of plant root system-microorganism-SOC. Based on this， this paper combined with the recent domestic and foreign soil carbon turnover process related research， summarizes the groundwater table effect on underground carbon distribution of plant roots， carbon metabolism of microbial communities and soil respiration in respective， and analyzes the dynamic relationship between groundwater depth and soil carbon cycle in-depth. The study benefit to reveal the soil carbon cycle dynamics in different groundwater depth， explain the uncertainty of regional terrestrial carbon sink assessment adequately， improve the terrestrial ecosystem carbon cycle model， and provide scientific theoretical support for terrestrial ecosystems to reply to the global changes.

Key words: groundwater depth, soil organic carbon, soil microorganisms, plant roots, soil respiration

CLC Number:

S153

Tianyan Su, Wenjie Liu, Qiu Yang, Wei Mao. Review on response of soil carbon cycle to groundwater level change[J]. Journal of Desert Research, 2020, 40(5): 180-189.

Figures/Tables 2

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陆地生态系统类型	土壤碳动态变化	文献
草地	地下水位与土壤有机碳呈负相关关系	[79]
	地下水位增加，可利用性氧增加，土壤有机质的分解速率增大	[80]
湿地	地下水位下降使土壤固碳能力下降	[15,107,108]
	长期水淹状态下会加快有机质的循环转化过程	[58]
	长期水淹会缓解有机质的分解和矿化速率，利于有机质积累	[61]
	长期退水状态会加快有机质分解和矿化速率，增加碳排放	[62]
农田	淹水处理下碳分解速率大于旱地处理，加快SOC矿化过程	[111,113]
	淹水处理下大量CH₄、CO₂排放，好气处理下大量N₂O排放	[112]
	SOC矿化速率和积累速率在淹水条件下比在好气条件下高	[114]

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	长期退水状态会加快有机质分解和矿化速率，增加碳排放	[62]
农田	淹水处理下碳分解速率大于旱地处理，加快SOC矿化过程	[111,113]
	淹水处理下大量CH₄、CO₂排放，好气处理下大量N₂O排放	[112]
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Review on response of soil carbon cycle to groundwater level change

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References 116

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