中文摘要：

造林作为增加陆地生态系统碳汇潜力的一项有效措施受到国内外社会的普遍关注。然而，造林对土壤有机碳库储量和稳定性影响的研究结果依然存在很大不确定性，尤其在半干旱地区沙地造林方面的研究开展较少。因此，本项目将以科尔沁沙地农田和不同林龄（5、10、15和>18年生）退耕杨树人工林为对象，采用样地对比设置方法，结合土壤有机碳密度分组和稳定13C同位素技术，开展农田造林对土壤不同活性有机碳库储量影响，农田造林后土壤有机碳库稳定性特征，不同活性土壤有机碳库中有机碳来源、迁移和周转周期，凋落物输入变化对土壤旧有机碳分解速率影响等研究，旨在阐明科尔沁沙地农田造林后土壤有机碳库储量和稳定性动态特征，揭示农田造林后由于凋落物输入改变如何影响土壤有机碳库积累和损失，为科学评估农田造林对土壤碳汇潜力影响和我国环境外交提供基础数据和理论支持。

结论摘要：

20世纪70年代以来，我国陆续启动了“三北防护林”和“退耕还林”等一系列重大林业生态建设工程。目前，造林（afforestation）成为各国减排增汇的一项有效措施。因此，开展科尔沁沙地农田造林对土壤有机碳库储量和稳定性影响研究具有重要理论和实践意义。本项目开展我国北方科尔沁沙地农田营造杨树人工林对土壤不同活性有机碳库储量和稳定性影响。具体研究内容包括（1）农田造林对凋落物、根系和不同活性土壤有机碳库储量影响；（2）农田营造杨树人工林后土壤有机碳库来源和迁移规律；（3）杨树凋落物和细根输入对土壤CO2释放速率影响。研究结果发现，农田造林后凋落物、根系和0–10 cm表层土壤有机碳库储量显著增加。随着，杨树人工林胸径断面积（SBA）增加，凋落物和0–10 cm表层土壤有机碳库储量显著增加，根系碳库储量表现为非线性或线性关系。与农田相比，土壤轻组有机碳含量和储量均显著增加，并与杨树人工林胸径断面积成显著线性正相关关系。土壤质地能够改变农田造林对表层土壤活性有机碳和氮含量的影响。农田造林后，土壤旧有机碳储量（即农田来源有机碳）降低，而土壤新输入有机碳（即树木来源有机碳）储量随着杨树人工林胸径断面的增大逐渐提高。造林后，由于杨树叶凋落物和根系输入增加，导致土壤呼吸释放CO2速率显著提高。研究结果表明，在科尔沁沙地大面积农田造林能够增加土壤有机碳库储量。然而，由于科尔沁沙地土壤有机碳物理稳定性较差，营造的杨树人工林土壤有机碳库周转较快，土壤旧有机碳逐渐分解。此外，农田造林后由于叶凋落物和根系输入，土壤表层和深层土壤呼吸释放CO2速率提高，进一步限制农田造林后土壤有机碳库储量增加。