土壤有机碳作为土壤养分循环和生态功能维持的重要调控因子，在提升土壤健康水平和保障农业可持续生产过程中发挥着关键作用。近年来，我国大力推进高标准农田建设，通过优化农田基础设施和综合管理措施（如灌溉条件改善、科学施肥和秸秆还田等），实现旱涝保收、高产稳产的目标。然而，以上管理措施将对土壤有机碳的时空动态变化产生何种影响尚且不明。

近期，浙江大学环境与资源学院史舟教授团队完成的题为“Modelling spatio-temporal dynamics of soil organic carbon in paddy soil by coupling digital soil mapping with a process model” 的研究在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文)，JIA) 2026年8期正式发表。

为了明晰高标准农田建设将会对土壤有机碳的时空变化产生何种影响，该研究以浙江嘉善水稻土为研究对象，系统采集了202个0—20 cm深度土壤样本，结合数字土壤制图技术与土壤过程模型，探讨了历史和未来高标准农田建设情景下土壤有机碳的时空演变特征及其驱动机制。

结果表明，研究区在2010—2021年，土壤有机碳呈现下降的趋势，但随着2022年左右高标准农田建设的完成，在2022-2030年土壤有机碳表现为恢复上升的趋势，秸秆还田量提升与灌溉保证提升了碳输入和土壤碳固存能力。此外，该研究设置了未开展高标准农田建设的假设情景，模拟结果表明土壤有机碳将会持续下降，这凸显了高标准农田建设项目在防止水稻土土壤有机碳损失方面的有效性。

时空分布模拟结果表明，2010年、2021年和2030年土壤有机碳的空间分布模式相似，表明相同的环境因素（pH值、容重和土壤质地）影响了各个时期的土壤有机碳空间格局，而土壤有机碳的长期变化（2010-2030年）除了与土壤性质相关外，还与土壤有机碳输入（例如秸秆还田增加土壤有机碳含量）有关。值得注意的是，低值区域的增加速率高于高土壤有机碳水平区域，这表明通过改进土壤管理，土壤有机碳水平较低的田块可以固存更多碳，因此未来高标准农田建设应该更加关注低土壤有机碳区域的固碳潜力，以实现农田土壤的精细化管理。

综上所述，高标准农田建设的实施可以改善水稻土有机碳和土壤有机质含量，这些改善有助于更好地进行土壤管理，增强粮食安全，并减缓气候变化。

浙江大学环境与资源学院史舟教授为通讯作者。

Cite the article:

Zheng Wang, Songchao Chen, Ruiying Zhao, Jie Xue, Qiangyi Yu, Danqing Wei, Wei Chen, Qichun Zhang, Zhou Shi. 2026. Modelling spatio-temporal dynamics of soil organic carbon in paddy soil by coupling digital soil mapping with a process model. Journal of Integrative Agriculture, 25(8): 3440-3452.

https://doi.org/10.1016/j.jia.2025.11.006    

Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文), JIA) 由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会主办，中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊，月刊。创刊于2002年，现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子5.7，位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中国科学院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。

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