Abstract Caatinga is a Brazilian dry ecosystem that occupies around 1 million km2 and is one of the largest tropical dry forests of the world. About 46% of the area that was originally covered has been deforested. Land use can cause pronounced reduction in soil carbon stocks that play a major role in the global carbon cycle. The objective of this study was to improve our understanding of the effect of land use on oxidizable carbon fractions, total carbon stocks and humic substances in different layers of soil in a Brazilian semi-arid region. We analyzed soils from tropical dry forest (TDF), forest succession with Anadenanthera falcata (ANA), with Tabebuia alba (TAB), secondary scrubby regeneration (SCR), and non-irrigated maize (MS). Forests showed larger fractions of more labile carbon, except for TDF. The most recalcitrant fraction of carbon stock, humin fraction stock, with the different land use decreased by 38–53% compared to TDF. Oxidizable carbon fractions, carbon stocks, and humic fraction stocks were able to differentiate the successional land uses and agricultural cover from TDF, mainly in the 0–5 cm layer. Our results show that changes in land use, especially with ANA forest succession, showed a larger labile carbon fraction, indicating easy decomposition and loss. Our results provide an alternative tool for the management of deforested areas in tropical dry caatinga ecosystems. This would contribute to the conservation of dry forest systems and could serve as guideline for sustainable management of agriculturally impacted caatinga areas.

中文翻译：

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巴西卡廷加森林土地利用对土壤有机碳成分和腐殖质的影响

摘要 卡廷加是巴西的干旱生态系统，占地约 100 万平方公里，是世界上最大的热带干旱森林之一。最初覆盖的区域约有 46% 已被砍伐。土地利用会导致在全球碳循环中发挥重要作用的土壤碳储量显着减少。本研究的目的是提高我们对土地利用对巴西半干旱地区不同土壤层中可氧化碳分数、总碳储量和腐殖质的影响的理解。我们分析了来自热带干旱森林 (TDF)、镰刀鱼 (ANA) 森林演替、白斑病 (TAB)、次生灌木再生 (SCR) 和非灌溉玉米 (MS) 的土壤。除 TDF 外，森林显示出更大比例的更不稳定的碳。与 TDF 相比，不同土地利用的碳库中最顽固的部分，即腐殖质部分库减少了 38-53%。可氧化碳组分、碳储量和腐殖质组分储量能够将连续土地利用和农业覆盖与 TDF 区分开来，主要在 0-5 cm 层。我们的结果表明，土地利用的变化，尤其是 ANA 森林演替，表现出更大的不稳定碳分数，表明容易分解和流失。我们的研究结果为热带干旱卡廷加生态系统中的森林砍伐地区的管理提供了一种替代工具。这将有助于保护干旱森林系统，并可作为受农业影响的卡廷加地区可持续管理的指导方针。可氧化碳组分、碳储量和腐殖质组分储量能够将连续土地利用和农业覆盖与 TDF 区分开来，主要在 0-5 cm 层。我们的结果表明，土地利用的变化，尤其是 ANA 森林演替，表现出更大的不稳定碳分数，表明容易分解和流失。我们的研究结果为热带干旱卡廷加生态系统中的森林砍伐地区的管理提供了一种替代工具。这将有助于保护干旱森林系统，并可作为受农业影响的卡廷加地区可持续管理的指导方针。可氧化碳组分、碳储量和腐殖质组分储量能够将连续土地利用和农业覆盖与 TDF 区分开来，主要在 0-5 cm 层。我们的结果表明，土地利用的变化，尤其是 ANA 森林演替，表现出更大的不稳定碳分数，表明容易分解和流失。我们的研究结果为热带干旱卡廷加生态系统中的森林砍伐地区的管理提供了一种替代工具。这将有助于保护干旱森林系统，并可作为受农业影响的卡廷加地区可持续管理的指导方针。尤其是 ANA 森林演替，表现出较大的不稳定碳分数，表明容易分解和损失。我们的研究结果为管理热带干旱卡廷加生态系统中的森林砍伐地区提供了一种替代工具。这将有助于保护干旱森林系统，并可作为受农业影响的卡廷加地区可持续管理的指导方针。尤其是 ANA 森林演替，表现出较大的不稳定碳分数，表明容易分解和损失。我们的研究结果为热带干旱卡廷加生态系统中的森林砍伐地区的管理提供了一种替代工具。这将有助于保护干旱森林系统，并可作为受农业影响的卡廷加地区可持续管理的指导方针。