中国土壤有机碳库及空间分布特征分析
中国农业绿色低碳发展的时空特征、区域差异及影响因素
中国农业绿色低碳发展的时空特征、区域差异及影响因素目录一、内容综述 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究目的与意义 (4)1.3 研究方法与数据来源 (4)二、中国农业绿色低碳发展的时空特征 (6)2.1 时空演变趋势 (6)2.2 地域分布特征 (8)2.3 环境效应分析 (9)三、中国农业绿色低碳发展的区域差异 (10)3.1 区域发展水平差异 (11)3.2 区域发展类型差异 (12)3.3 区域发展影响因素差异 (14)四、中国农业绿色低碳发展的影响因素分析 (15)4.1 政策因素 (16)4.2 技术因素 (17)4.3 经济因素 (18)4.4 自然因素 (19)五、结论与建议 (21)5.1 主要结论 (21)5.2 建议与展望 (22)一、内容综述中国农业绿色低碳发展在过去的几十年里取得了显著的成就，但仍面临诸多挑战。
这一趋势体现在时间、空间和影响因素上，需要全面分析以制定有效的政策建议。
在时间维度上，中国农业绿色低碳发展经历了起步、成长、成熟和优化四个阶段。
农业绿色低碳发展理念开始形成；成长阶段，农业生产逐渐向绿色低碳转型；成熟阶段，农业绿色低碳发展模式基本确立；优化阶段，农业绿色低碳发展水平得到全面提升。
在空间维度上，中国农业绿色低碳发展表现出明显的区域差异。
东部沿海地区农业绿色低碳发展水平较高，中西部地区则相对较低。
不同省份和地区在农业绿色低碳发展上也存在明显差异。
在影响因素方面，中国农业绿色低碳发展受到多种因素的共同作用。
这些因素包括政策环境、技术创新、市场机制、资源禀赋和人口压力等。
政策环境是农业绿色低碳发展的关键因素，技术创新是主要驱动力，市场机制是重要支撑，资源禀赋和人口压力则对农业绿色低碳发展产生一定影响。
中国农业绿色低碳发展在时间、空间和影响因素上均呈现出一定的特征和差异。
为了实现农业绿色低碳发展的目标，需要从多个层面进行综合治理，包括加强政策引导、推动技术创新、完善市场机制、优化资源配置和实现绿色发展等。
2023届江苏省苏锡常镇四市高考二模地理试题(含答案解析)
无锡高新区鸿
息技术
慧社区
山街道
石墨稀小 镇
高端制造
石墨烯生产+创意研发+
常州西太湖科
企业孵化
技产业园
丹阳眼镜 风尚小镇
创意创业
眼镜全产业链（交易、
丹阳国际眼镜
设计、服务等）
城
注：石墨烯小镇是全国首个以石墨烯产业为特色的小镇，集聚相关企业 100 余家，有“东 方碳谷”的美誉，同时面临特色发展不明显、产业集群优势发挥不足等问题。(1)说出江 苏省国家级制造业特色小镇的产业特色及分布特点。 (2)概述表中特色小镇发展的共同区位条件。 (3)请为石墨烯小镇高质量发展提出合理化建议。
1．南京（32N）某中学天文小组观测到的月球高度最大值约为（ ）
A．90°
B．86°
C．82°
D．76°
2．当日、月相会于交点 P 时（ ）
A．月光直射地球赤道
B．可能出现月全食
C．为廿四节气的立冬
D．适逢有天文大潮
3．当太阳位于交点 K 附近时（ ）
A．北京正午日影渐长
B．悉尼日落西南方向
C．地球公转速度加快
材料一：贵州一度被认为是无“风”省份，风电装机容量曾为“零”。近年来在政 府重视、技术发展和支撑下，风电实现了跨步式发展。下图为贵州风能资源分布及喀斯 特石漠化综合治理示范区位置图。
试卷第 7页，共 9页
材料二：土壤有机碳是陆地生态系统的重要碳库之一，表层土壤有机碳密度受气候、 地形等多种因子影响。贵州喀斯特地貌区土壤有机碳密度低，石漠化严重，通过小流域 综合治理，恢复植被，减少土壤侵蚀，促进土壤有机碳增加。下图为示范区不同等级石 漠化样地表层土壤有机碳密度增长率图。
C．华西秋雨
岩溶山地土壤有机碳的分布特征及表层土壤有机碳的影响因素分析——以重庆市北碚区为例
１ 材 料 与 方 法
１ ． １ 研 究 区 概 况
壤 有机碳 的 大量损 失 可 造 成 土壤 退 化 以及 降低 农 田 利 用 的可持 续性 ［ ６ ］ 。
土 壤碳储 量 的估 算 及 影 响 因 素分 析 是研 究 陆地
北 碚 区位 于 东 经 １ ０ ６ 。 １ ８ １ ４ ” ～１ ０ ６ 。 ５ ６ ５ ３ ” ， 北 纬
岩 溶 山地 通 过 退 耕 还 林 还 草 、 坡 改梯 、 增施 有机 肥增加 土壤 有机碳 ； 推 广 应 用 免 耕、 少耕、 秸 秆 还 田等 耕 作 措 施 ， 增 加 农 田土壤 固碳 能 力 。
关键词 ： 土壤； 有机碳 ； 影 响 因素 ； 岩 溶 山地
中 图分 类 号 ： Ｓ １ ５ ８ ． ３ 文献标识码 ： Ａ
趋势， 增加幅度分别为 ： ４ ． ３ ６％ ， ３ １ ． ９ ２ ％和 １ ４ ． ７ ４ 。对 表 层 土 壤 有 机 碳 的 影 响 因素 进 行 了分 析 ， 发现 Ｓ Ｏ Ｃ 含 量 随 着 土 壤 中全 氮 、 碱 解 氮、 黏 粒 含 量 的 增 加 而 增
加； 含 有 碎 屑 岩 的碳 酸 盐岩 比 纯 碳 酸 盐 岩 形 成 的土 壤 有 机 碳 含 量 高 ； 随着 海拔 的 升高 Ｓ ＯＣ含 量 增 大 ， 表现为： 山顶 （ ２ １ ． ９ ４ ｇ ／ ｋ ｇ ） ＞平 坝（ １ ９ ． ５ ３ ｇ ／ ｋ ｇ ） ＞ 槽 谷 （ １ ５ ． ６ Ｏ ｇ ／ ｋ ｇ ） ＞ 山腰 （ １ ３ ． ４ ０ ｇ ／ ｋ ｇ ） ； 不 同土地 利用 方 式下 的 Ｓ ０ｃ 含 量 高 低 顺 序
基金项 目： 中 央 高 校 基 本 科研 业 务 费专 项 资 金 资 助 （ Ｘ ＤＪ Ｋ２ ０ ０ ９ Ｃ ０ ６ ５ ） 、 重 庆 市科 委 项 目（ 编号 ６ ７ ５ ９ ） 第一作者简介 ： 严 宁珍 （ １ ９ ７ １ 一 ）， 女， 副 教授 ， 从 事 土地 资 源 利 用 的 研 究 。Ｅ — ｍａ ｉ ｌ ：ｙ ａ ｎ ｉ ｎ ｇ ｚ ｈ ｅ ｎ ＠１ ６ ３ ． ｔ ｏ ｍ。
雀儿山东北坡土壤有机碳密度分布特征及影响因素分析
Ｊ ＯＵＲＮＡ ＬＯＦＭＯＵ Ａ Ｎ ＣＥ Ｅ ＮＴ Ｉ Ｓ ＩＮＣ
雀 儿 山东北 坡 土壤 有 机碳 密度 分 布 特征 及 影 响 因素 分 析
干 芝 张 熔’李 婷黄 双 张 青 文 ，世 ， ，双 ，青
（ 四川农业大学资源环境学院 ， 四川 雅 安 ６５１） ２ ０ ４
摘
要 ：以野外 土壤调查 和草地调查为数据源 ， 技术为研究手 段 ， ３ ｓ 分析了雀儿 山东北坡表层 土壤 有机碳密 度的
分 布特征及其影 响因素。结果表 明， 内表层土壤 有机碳密度平均 值为 ９５ ７４ ｇｍ ， 空间分 布呈条带 区域 ．３± ．１ ／ 其 ｋ
状， 以西北部错阿到绒表一带为高值 区（７ ５～ ２４ ｇｍ ） １． ４ ．２ｋ／ 向周 围逐渐 减少 ， 在东南部 仁果 、 马、 来 昔色 一带的高 山河谷 区达 到其最低值 （＜ ．２ｋ ｍ ） ４ ５ ｇ 。土 壤有机碳 密度分布 的影响 因素分 析表 明， ／ 在不 同土地利用 方式 中 ， 土 壤碳密度 的大小顺序为林地 （３ ７ ｇ ｍ ）＞ １ ． １ｋ／ 草地 （ ．４ ｋ／ 耕 地（ ．４ｋ ／ ； ９ ９ ｇｍ ）＞ ４ ２ ｇ ｍ ） 表层 土壤有 机碳密度 与草 地 和灌草地植被盖度 和生物量均呈显著正相关 ， 与林地植被盖度和生物量相关性均不显著 。 关键 词 ：土壤有机碳密度 ； 空间分 布； 响因素； 影 雀儿 山
征及其影响因素 的研究少见报道。因此， 本文借助 高山草甸土、 褐土、 暗棕壤等。整个研究区土地利用 于 Ａｃ Ｉ ｒＧＳ软件 ， 结合地 统计 学方 法探 讨该 区域 土 类型以草地、 并 林地和耕地为主， 分别 占土地总面积的
壤有机碳密度的含量水平、 区域分布特征及其影响
中国农业碳排放时空特征及影响因素分解
中国农业碳排放时空特征及影响因素分解李波;张俊飚;李海鹏【摘要】More and more people are paying attention to the environmental problems caused by agricultural carbon emissions. Hie research, based on six kinds of main carbon sources from agricultural production, calculates China's agricultural carbon emission load from 1993 to 2008. We find that the agricultural carbon emission load is in the gradual upward trend since 1993. In general it can be divided into four periods: rapid growth period, slow growth period, qrowth rate rebound period and growth rate slowing-down period. The average annual growth rate of agricultural carbon emissions is 4.08% , while that of intensity is 2. 38%. Higher carbon emission areas distribute intensively in the major provinces of agriculture, and the higher carbon emission intensity areas are mainly located in the developed cities, eastern coastal provinces and the central major provinces of agriculture. Decomposing all the affecting factors through transformation of Kaya identical equation, the result shows the factors of efficiency, structure and labor scale can restrain carbon emission, but the effect is not obvious and fluctuating drastically. Compared with the carbon emission load in 1993, the load from 1994 to 2008 decreased by 12.95% because of efficiency, while structure did 26. 62% and agricultural labor did 33. 29%. In contrast, agricultural economic development played an active role in agricultural carbon emission, which increased cumulatively to 154.94% of carbon emission load. Finally, some policy suggestions areproposed to reduce agricultural carbon emissions.%农业生产所导致碳排放大幅增加以及引发的环境问题,越来越受到人们的关注.本研究基于农业生产中6个主要方面的碳源,测算了我国1993-2008年农业碳排放量.发现自1993年以来我国农业碳排放处于阶段性的上升态势,总体上可分为快速增长期、缓慢增长期、增速反弹回升期、增速明显放缓期等四个变化阶段.其中农业碳排放总量和强度年平均增长率分别为4.08％、2.38％.农业碳排放总量较高地区主要集中在农业大省,农业碳排放强度较高地区主要集中在发达城市、东部沿海发达省份和中部农韭大省.进一步通过Kaya恒等式变形对农业碳排放影响因素进行分解研究,结果表明,效率因素、结构因素、劳动力规模因素对碳排放量具有一定的抑制作用,1994-2008年与基期相比分别累计实现12.95％、26.62％、33.29％的碳减排,而农业经济发展则对农业碳排放具有较强推动作用,累计产生154.94％的碳增量.最后,据此提出促进农业减排的政策建议.【期刊名称】《中国人口·资源与环境》【年(卷),期】2011(021)008【总页数】7页(P80-86)【关键词】农业碳排放;时空特征;因素分解;Kaya恒等式【作者】李波;张俊飚;李海鹏【作者单位】湖北农村发展研究中心,湖北武汉430070;华中农业大学经济管理学院,湖北武汉430070;湖北农村发展研究中心,湖北武汉430070;华中农业大学经济管理学院,湖北武汉430070;中南民族大学,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】F323;X22农业既是温室气体排放源，也是最易遭受气候变化影响的产业。
长白山地土壤碳,氮,磷含量及生态化学计量垂直特征
长白山地土壤碳,氮,磷含量及生态化学计量垂直特征
长白山是我国东北地区的天然保护区之一，因其独特的自然景观和生物多样性而备受
关注。
土壤碳、氮、磷是维持生态系统平衡的重要元素，了解其含量和垂直分布特征对于
生态环境保护和管理十分重要。
本研究利用长白山南坡海拔700 m、1400 m、1900 m三个梯度高度的土壤样品，分析
了不同高度的土壤碳、氮、磷含量以及它们之间的化学计量比。
结果显示，随着海拔高度
的升高，土壤有机碳和全氮含量呈现出先升高后下降的趋势，而速效磷含量则呈现出先降
低后升高的趋势。
具体来说，在海拔700 m处，土壤有机碳、全氮、速效磷含量分别为41.85 g/kg、1.37 g/kg、20.68 mg/kg；在海拔1400 m处，分别为60.64 g/kg、1.64 g/kg、8.86 mg/kg；在海拔1900 m处，分别为55.46 g/kg、1.34 g/kg、18.37 mg/kg。
除了土壤有机碳含量之外，其他指标在不同高度之间存在显著差异（P < 0.05）。
化学计量比方面，土壤碳氮比和碳磷比呈现先升高后下降的趋势，而氮磷比在不同高度之间的差异不明显。
总体而言，长白山南坡土壤中的碳、氮、磷含量随着海拔高度的升高呈现出动态变化
的趋势。
这与大多数山地生态系统中的情况相似，可以解释为随着高度升高，温度和降水
等环境因素的变化，微生物代谢活动和植物生长发育受到影响，导致土壤中元素的循环发
生变化。
此外，不同元素之间的化学计量比也随着海拔高度变化，这为进一步深入了解长
白山南坡生态系统提供了新的思路。
重庆西部表层土壤有机碳储量与密度分布
重庆西部表层土壤有机碳储量与密度分布鲍丽然;严明书;贾中民;龚媛媛【摘要】利用多目标区域地球化学调查数据，估算了重庆西部地区表层土壤有机碳密度和储量。
结果表明，重庆西部地区表层（0～20 cm）土壤有机碳储量为41038589 t，平均密度为2929 t·km－2。
从地貌类型看，低山（2984 t· km－2）和中山（2986 t·km－2）区土壤有机碳密度较高，丘陵区（2628 t·km－2）最低，山地土壤有机碳储量最丰富。
不同类型土壤中，石灰土有机碳平均密度最高（5043 t·km－2），其次为黄壤（3756 t·km－2），紫色土最低（2329 t· km－2），紫色土有机碳储量最大。
就土地利用方式而言，林地土壤有机碳平均密度最高（4071 t·km－2），耕地土壤处于中等水平（2752 t·km－2），居民及建筑用地有机碳密度最低（2416 t·km－2），耕地土壤有机碳储量最大。
与第二次土壤普查数据对比发现，该区土壤有机碳储量和密度呈降低趋势，表层土壤作为碳源向大气释放碳，尤其是江津、潼南地区土壤有机碳密度分别降低了56．7％、45．1％。
%Based on the soil data obtained by multi⁃purpose regional geochemical survey, the authors estimated the surface soil organic carbon storage and organic carbon density in western Chongqing. The results show that the surface soil organic carbon storage is 41 038 589 t, with organic carbon average density of 2 929 t·km-2. As for geomorphological types, the soils of low maintains (2 984 t· km-2 ) and middle maintains ( 2 986 t·km-2 ) have higher organic carbon density, the density of hills soil is the lowest, and the main⁃tainous soil has most abundant organic carbon storage. In different soil types, the organic carbon density of limestone soil is the highest ( 5 043 t·km-2 ) , followed by yellow soil ( 3 756 t·km-2 ) , theorganic carbon density of purple soil is the lowest ( 2 329 t·km-2 ) , and the organic carbon storage of purple soil is the highest. Regarding the land use, the organic carbon density of forest land is the highest ( 4 071 t·km-2 ) , the cultivated land is at the middle level ( 2 752 t·km-2 ) , the resident and building soil is the lowest ( 2 416 t·km-2 ) , and the organic carbon storage of the cultivated land is the highest. A comparison with the data of the Second Soil Gen⁃eral Survey shows that the surface soil organic carbon storage and organic carbon den sity have been reduced and, as‘carbon source’ , the surface soil has released organic carbon to the air. Especially the soil in Nanchuan and Jiangjin has decreased by 56.7% and45.1%respectively.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】6页(P180-185)【关键词】表层土壤;有机碳储量;有机碳密度;重庆西部【作者】鲍丽然;严明书;贾中民;龚媛媛【作者单位】重庆市地质矿产勘查开发局川东南地质大队，重庆 400038;重庆市地质矿产勘查开发局川东南地质大队，重庆 400038;重庆市地质矿产勘查开发局川东南地质大队，重庆 400038;重庆市地质矿产勘查开发局川东南地质大队，重庆 400038【正文语种】中文【中图分类】P632全球气候变暖是当今世界范围内最受瞩目的环境问题之一，大气中二氧化碳浓度升高是导致气候变暖的主要因素[1]。
不同林地土壤有机碳储量及垂直分布特征
杨晓梅等：不同林地土壤有机碳储量及垂直分布特征
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量、分布及转化日益成为全球有机碳研究的热点 。 [5] 由于植被类型、气候特点以及土壤的性质，不同林分间 土壤有机碳存在较大的差异[6-14]，因此，针对不同林分， 对土壤有机碳储量、分布进行研究是十分必要的。位 于黄土高原腹地的子午岭林区，具有黄土高原“绿岛” 的美誉[15]，对西部地区气候的调节、保持水土、维持生 态平衡具有重要意义。目前，对子午岭林区土壤碳研 究主要集中在：土壤有机碳影响因素及表层碳储量估 计[16-21]等方面，而基于森林生态系统功能过程、从林分 角度研究土壤碳储量的报道较少。该研究以子午岭林 区 3 种森林类型(天然柴松林、辽东栎林、人工油松林) 的土壤为研究对象，比较分析了不同林地土壤有机碳 储量及其垂直分布特征，以期探讨不同植被类型对土 壤碳储量的影响，为进一步研究黄土高原地区森林土 壤碳储量提供依据。 1 研究区域概况
基 金 项 目 ：国 家 重 点 基 础 研 究 发 展 计 划“973”项 目 (2007CB106803); 国 家 自 然 科 学 基 金 重 点 项 目 (40730631); 中 国 科 学 院 重 要 方 向 项 目 (KZCX2-YW-441)、(KZCX2-YW-149)。 第一作者简介：杨晓梅，女，1983 年出生，陕西宝鸡人，硕士，研究方向：恢复生态。通信地址：712100 陕西杨凌西农路 26 号中国科学院水土保持与生 态环境研究中心。E-mail:yangxiaomei.003@。 通讯作者：程积民，男，1955 年出生，陕西渭南人，研究员，研究方向：黄土高原植被恢复与生态环境建设。通信地址：712100 陕西杨凌西农路 26 号 中 国科学院水土保持与生态环境研究中心。Tel：029-87012272，E-mail：gyzcjm@。 收稿日期：2009-12-28，修回日期：2010-01-14
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收稿日期:2000205215;修订日期:2000207210
基金项目:中国科学院“九五”重大A类项目(KZ95T203202204)及国家重点科技攻关专题项目(962911201201
)
[FoundationItem:TheKeyProjectofChineseAcademyofScience,No.KZ95T203202204;andtheKey
ProjectofStateScienceTechnique,No.962911201201] 作者简介:王绍强(19722),男,博士,湖北襄樊市人。1997年在北京师范大学资源与环境科学系获得硕士学位,
2000年在中国科学院地理科学与资源研究所获得博士学位。主要从事全球变化、地理信息系统和遥感的应用研究,在Int.J.ofRemoteSensing等刊物发表论文8篇。E2mail:wsqlxf@2631net
文章编号:037525444(2000)0520533212
中国土壤有机碳库及空间分布特征分析
王绍强1,周成虎1,李克让1,朱松丽2,黄方红1(11中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室,北京 100101;
21北京师范大学环境科学研究所,北京 100875)
摘要:土壤有机碳库是陆地碳库的主要组成部分,在陆地碳循环研究中有着重要的作用。根据中国第二次土壤普查实测2473个典型土壤剖面的理化性质,以及土壤各类型分布面积,估算中国土壤有机碳库的储量约为924118×10
8t,平均碳密度为10153kgm2
,表明中国土壤是一
个巨大的碳库。其空间分布总体规律上表现为:东部地区大致是随纬度的增加而递增,北部地区呈现随经度减小而递减的趋势,西部地区则呈现随纬度减小而增加的趋势。关 键 词:碳循环;全球变化;土壤有机碳库中图分类号:S15912 文献标识码:A
1 前言全球变化研究引起了许多科学家对陆地生态系统中碳平衡以及碳存储和分布的关注,
由于土壤中所存储的碳大约是植被的115～3倍[1,2],而且是全球生物地球化学循环中极其
重要的生态因子,因而土壤有机碳的分布及其转化日益成为全球有机碳循环研究的热点[3,4]。土壤是陆地生态系统中最大且周转时间最慢的碳库。它由有机碳库和无机碳库两大部分组成,且土壤无机碳库占的比例较小[5]。国际上很早就开展了土壤碳研究,其中Post根据全球2696个土壤剖面估计全球土壤有机碳为13953×10
8t[6]
,而与大气交换的土壤有机
碳大约占陆地表层生态系统碳储量的23[6]。目前对于全球陆地碳循环认识的不确定性,大部分是关于土壤有机碳库的分布和动力学[7],全球变暖将会加速土壤向大气的碳排放,加剧
大气CO2浓度的上升,这将进一步加强全球变暖的趋势[8]。土地利用土地覆盖变化既可改变土壤有机物的输入,又可通过对小气候和土壤条件的改变来影响土壤有机碳的分解速率,从而改变土壤有机碳储量。土地利用的变化,特别是森林砍伐所引起的变化,减少土壤上层的有机碳达20%～50%[9]。不合理的土地利用,会导致土壤储存的碳和植被生物量减少,使更多的碳素释放到大气中,从而导致大气CO2浓
第55卷第5期2000年9月地 理 学 报
ACTAGEOGRAPHICASINICAVol.55,No.5
Sep.,2000度的增加,又进一步增加了全球变暖的趋势和与之有关的气候变化,所以,精确估计土壤有机碳库和土地利用土地覆盖变化对陆地生态系统碳平衡的影响是当前全球陆地表层碳循环研究的重点内容[10]。我国科学家也早已开始了对土壤有机碳的研究工作。方精云[11]计算中国土壤有机碳库约为185619×108t,王艳芬等[3]、李凌浩等[12]研究了人类活动对锡林郭勒地区主要草原土壤有机碳分布的影响,吴仲民等[13,14]、李意德等[15]对尖峰岭热带森林土壤碳含量进行了研究。国内土壤碳循环的研究主要是针对特定的地区和生态群落进行的[3,4,11～20],由于缺乏全
面、详细、可靠的实测数据,对中国陆地土壤有机碳库的估算有待深入研究。
图1 典型土种剖面采样点的空间分布(未包括台湾省和南海诸岛)Fig11 Spatialdistributionofsamplesoilprofiles
2 资料来源与研究方法第二次全国土壤普查(1979～1984年)比较详细地对中国土壤状况进行了调查和研究[21,22]。利用第二次全国土壤普查所测定的2473个典型土种剖面资料(图1),包括土壤剖面的地理位置、土层深度、有机质含量、容重、面积、主要性状、典型剖面、生产性能和理化分析数据,其中部分土壤容重数据采用的是平均值[11],并采用中国资源环境数据库
1∶400万中国土壤类型分布图[23],分析中国土壤碳密度的空间分布特征。估计土壤有机碳和土壤碳通量的最好方法就是直接测定不同类型土壤不同深度的有机碳含量、土壤有机质输入速率和分解速率、土壤呼吸速率等,然后根据土壤面积计算总碳
435地 理 学 报 55卷储量和碳通量。这种方法能保证土壤有机碳和碳通量估计的精确性,但是通过植物的光合作用直接估计对CO2的吸收是很困难的,而且也难以通过直接测定大尺度土壤有机质的分解和土壤呼吸作用估计CO2的释放量。直接测定CO2净通量的最实际技术是采用微气候技术,但是这些技术要求条件高,且观测和试验时间很长,耗费比较大。因而本研究主要是根据全国土壤普查的实测数据来估计中国土壤有机碳库。从第二次全国土壤普查资料2473个土种剖面资料中,分别读取每个剖面每层深度土壤的理化性质。碳含量由有机质含量乘以Bemmelen换算系数(即0158gCgSOC)[11]求得。首先计算各土壤类型和亚类的每个土种各个土层的碳含量,然后以土层深度作为权重系数,
求得各土种的平均理化性质,通过面积加权平均得到各土壤类型和亚类的平均深度、平均有机质、平均容重、平均碳密度(图2)。
图2 土壤碳密度计算流程图Fig12 Flowdiagramofsoilcarbondensitycalculation
各类土壤的总碳量由下列公式求得:
Cj=0158SjHjOjWj
(221)
式中 j为土壤类型,Cj为第j种土壤类型的碳储量(t)
,Si为第j
种土壤类型分布面积
(hm2),Hj为第j种土壤类型的平均厚度(cm),Oj为第j
种土壤类型的平均有机质含量
(%),Wj为j种土壤类型的平均容重(gcm3)。
根据第二次土壤普查的统计资料[21,22],扣除了水域、冰川、常年积雪、裸岩、石质山
地面积后,中国土壤面积约为877163×10
6hm2(未包括台湾省的土壤资源面积)。
3 结果与讨论311 中国土壤有机碳库估算计算结果表明,第二次土壤普查我国土壤的平均容重为1130gcm
3
,土壤剖面的平均
厚度为87cm,平均有机质含量为1178%,土壤平均碳密度为10153kgm
2
,若按统计的
877163×106hm2国土面积计算,中国陆地土壤总有机碳储量约为924118×108t。
从中国土壤各类型碳密度分布(图3)中看出,广泛分布在我国东北和青藏高原边缘地带的漂灰土、暗棕壤、灰色森林土等森林土壤和青藏高原东北部和东南部的沼泽土、草毡土、黑毡土及薄黑毡土等高山土壤,土壤碳密度明显高于其它地域。我国东北地区植被茂密,气候湿润,有机质主要以地表枯枝落叶的形式进入土壤,土壤表层的腐殖质积累过程十分明显。加之全年平均气温较低,地表常有滞水,土壤有机质分解程度低,使土壤有机碳积累很高。青藏高原东南部及四川西部主要为高山带上部平缓山坡、古冰渍平台和侧碛物、冰水沉积物及残积2坡积物为主,气候寒冷而较湿润,地表植被多低矮但丰富,有机物分解速度极为缓慢,草皮层和腐殖质层发育良好,进行着强烈的泥炭状有机质的积累过程。土壤有机质中碳含量主要取决于土壤的形成条件,如温度、水分、母质、植物、微生物和动物等因素。人类活动(主要通过耕作、施肥等措施)对土壤有机质含量也有极其明显的
5355期 王绍强等:中国土壤有机碳库及空间分布特征分析影响:例如在集约耕作历史悠久的黄土高原和黄淮海平原,有机质含量都有所下降;而在长期淹水的水稻土,由于还原环境缓解了有机质的矿化速率,有利于有机质的积累。我国水稻土约有29179×106hm2的面积[21],占统计国土面积的3139%,总土壤碳储量为
30172×108t,占全国土壤总碳库的3132%,说明我国农田土壤碳储量并不高。我国西部沙漠和半沙漠地区由于水分、温度的限制,地表植被覆盖少,土壤有机质输入量少,因而土壤碳密度最低。
图3 中国土壤碳密度(kgm2
)分布图
Fig13 SoilCarbondensity(kgm2)distributionmapinChina
312 土壤碳密度水平地带分布特征
中国土壤碳密度分布与我国土壤水平带谱是一致的。本文为了揭示土壤碳密度的空间分布特征,采用ArcView桌面GIS软件的空间分析模块沿着从中国土壤碳密度分布图上东部、北部和西部随机作出3条剖面线,分别表示东部、北部和西部土壤碳密度的变化趋势。沿着东部地区在23°～50°N和115°～133°E之间的范围做一个剖面线(图4),从南到北土壤平均碳密度从8kgm2增加到60kgm2以上(图5a
)。从图3可以看出,我国东部地
区土壤碳密度由寒温带向亚热带,是逐步降低的。水平地带分布在东部地区大致是:随热量的递减由南向北,植被类型是热带雨林、季雨林、常绿阔叶林、落叶与常绿阔叶混交林、落叶阔叶林、针阔混交林、寒温带针叶林植被,相应的土壤类型由南向北为砖红壤、赤红壤、红壤与黄壤、黄棕壤与黄褐土、棕壤、暗棕壤、棕色针叶林土,其中,水稻土分布面积较广,土壤碳密度是逐渐增加的(图5a和表1),总体上表现出东部地区土壤碳密度随纬
635地 理 学 报 55卷