黑龙江省大庆地区土壤碳氮库变化影响因子的估算

估陆地生态 系统 中的土地利用和土地覆被对于评估区域和大
陆 的碳 平 衡 正 变得 日益 重 要 “ 。 土 地 利 用 变 化 ， 要 通 过 主
自然植被转变为耕地或 者通 过放牧 ， 以影 响很多 自然现象 可 和生态进程 ， 导致土壤 属性发 生显著 的变化 。许 多科学家 对土 地 覆 被 变 化 引 起 的土 壤 碳 储 量 变 化 效 应 进 行 了 评 估 。土地覆被变化期间 ， 土壤可 以作为碳源或碳 汇 ， 取决 于流入和流 出的 比率。土地 覆被 变化 的直接 影响 已经被 估 测， 可导致整个陆地生态系统 １８ － １８ ９ ０ ９９年期间每年释放 Ｃ （ ． －． ）Ｇ ，９ ０ １９ １７４ ８ ｔ１９ － ９ ９年期 间每年释放 Ｃ １６Ｇ ” 。 ０ ． ｔ 关于土地覆被变化对土壤有机碳 储量变化 影响 ， 许多科学 家
中图分类号 ： １９ ２ Ｓ ５ ． 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ：０ ２—１０ （ ０ １ ０ ０６ ０ １０ ３ ２ ２ １ ）３— ４ ５— ４ 子进行 了估算 ， 为区域碳循环研究积累一些数据基础 。
１ 研 究 地 区 与研 究方 法
１ １ 研 究 区 概 况 ．
土壤是 陆地 生态 系统 的最 大碳 库 ， 并且 土壤 中潜在 的 Ｃ 释放是大陆尺度碳平衡的重要组成部分 Ｏ 。正确地评
镇， 总面积为 ２２ １ １ ．９万 ｈ 占全省土地 面积 的 ４ ７ 。大庆 ｍ， ．％
地 区地处北温带欧亚 大陆东缘 大陆季风气候 区 ， 蒙古内陆 受
冷空气和海洋暖流季 风的共 同影响 ， 多年平均气温 ２ ４～４ ４ ． ． ℃。地 处温带半 干旱 草原 区， 地带性 土壤 类型为黑 钙土。黑 钙 土 面 积 ６ ． ８ ９ ６ ２５万 ｈ ２ 占土 地 总 面 积 的 ３ ．％ ； 要 非 ｍ， ３Ｏ 主
江苏农业 科学
于
２１ ０ １年第 ３ ９卷第 ３期
． ６ ． — － —４ ５． — —
兵， 于洪贤， 臧淑英．黑龙江省大庆地 区土壤碳 氮库变化影响 因子的估算［ ］ Ｊ ．江苏农 业科 学， １ ， （ ） ４ ５ ４ ９ ２ Ｉ ３ ３ ： — ６ ０ ９ ６
黑龙 江省大庆地 区土壤碳氮库变化影 响因子 的估算
在 区 域 尺 度 和 全 球 尺 度 上 已经 进 行 了 一 系 列 研 究 ” 。 然
大庆地区位于 ４ 。３ 一 ７２ Ｎ、２ 。５ ～１５４ 地 ５ ２ ４ 。８ １３４ ２ 。７ Ｅ，
处 松 嫩 平 原 西 部 ， 龙 江 省 西 部 。 全 区 包括 ４县 ５区 ７ 黑 ０个 乡
１７ ９ ９年全区土地覆被 土壤 总 碳 氮量 分 别 为 （ ６ ． ８±４ ．４）Ｘ１。 １３ ６ ７３ ０ ｔ和 （ ０ ． ０±２ ． ５ １２ ０ ２ ５ ）×１ ｔ２ ０ ０ ，０９年 分 别 为
（ ５ ． ９４ ３ ７ ×１。 和 （ ７４ ３ ．３ １ ｔ３ １２ １ ４ ．４） ０ ｔ ６ ．４± ３２ ）× ０ ，０年期 间大庆地 区土地 覆被 土壤 总碳 氮量分 别减 少 了 １ ．９× － １４ １。 和 ３ ．６×１ ｔ ０ ｔ ４５ ０ 。耕地 、 林地 、 草地 、 沙地 、 盐碱地和沼泽地 的土壤碳库影 响因子分别 为 ０ ０ 、 ０ ２ ０ ７ 、．９ ．７ 一 ．４、．０ ０ ８ 、 ３６ ． ７和 ０ ７ 土壤氮库影响 因子分别 为 一 ．５ 一 ．８ １４ 、． ３０ ３ ．７， ０ ６ 、 ０ １ 、． １０ ２ 、． ５和 ０ ８ 。大 庆地 区土壤碳 氮库 的影 响因子与 ．９ 中国的数据有些 出入 。 关键词 ： 土地覆被 ； 土壤碳氮库 ；影响因子 ； 大庆地 区
Ｎ
而， 世界 土壤具有很高 的内在 自然变异性 ， 并且不 同土地利用 方式下具有不同的碳 损失驱动机 制 ， 由于缺少必 要的土壤 基
准数据而使准确 评估历 史碳损 失受 到限制 。更精 确地评
估区域尺度的土壤有 机碳储量 以及 由人类活动引起的变化是 必要的 ， 特别是 以野外实地测量 的大量碳 密度数据 为基础 的
研究 。这将为我们很 好地理 解未来 陆地生 态系统 与大气
之间碳 流动提供基础 。如何精确估 计 中国的林地 、 草地和耕 地类 型的影 响因子 ， 提高估算土壤碳氮变化量的一个关键 ， 是 需 要更 多国家和区域尺度 的实测研究推导反映 自然植被转变
为农业用途相关 的碳库变 化 的因子 。土地退 化区域是 碳
地 带性 土壤 （ 土类 ） 有草 甸土 、 盐土 、 碱土 、 沙土 、 风 沼泽 土和 新 积土等 ， 它们与地带性 土壤 （ 黑钙土 ） 共同组成 了本地 区特
有 的土被结构 （ １ 。大庆地 区天然植 被主要 由草 甸草原 、 图 ） 低地盐化草甸和沼泽构成 。由于大庆是我 国北方生态环境脆 弱 带 的一 部分 ， 又是欧 亚沙碱带 的东端 ， 加之大庆从 １５ ９９年
于 兵 ，于 洪 贤 ，臧淑 英
（． １东北林业大学 ， 黑龙江哈尔滨 １０４ ２ 哈尔滨师 范大学 ， ５０ ０； ． 黑龙江哈尔滨 １０２ ５ ０５）
摘要 ： 利用 １７ ９ ８年 ＭＳ Ｓ多光谱数据 、 ０ 中国资 源卫 星数据 、 ２次全国土壤普查数据和 ２０ ２ ８年 ０ 第 ０ ９年土壤野外试 验数据 ， 对黑龙 江省土壤退化典型 区域大 庆地 区的土地 覆被土 壤碳 氮库变化 及其影 响 因子进 行 了估 算。结果 表 明：
循环研究 的一个热点问题 ， 大庆地 区是 区域 土地退化 的典型 地 区， 因而本研究对大庆地 区的土壤 碳氮库变 化及其影 响因
收稿 日期 ：０ ０—１ ２１ ２一ｌ ８
基金项 目： 国家 自然科学基金 （ 编号 ：０７ １５ ； ４ ７ １９ ） 中央 高校基本科 研 业务费专项 （ 号 ： Ｌ １ Ａ ６ ； 编 Ｄ １ Ｄ ０ ） 黑龙 江省 科技 攻关 项 目（ 编号 ：