基于景观格局的现代黄河三角洲滨海湿地土壤有机碳储量估算_于君宝

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黄河三角洲植被分布、土地利用类型与土壤理化性状关系的初步研究

黄河三角洲植被分布、土地利用类型与土壤理化性状关系的初步研究

黄河三角洲植被分布、土地利用类型与土壤理化性状关系的初步研究王海梅;李政海;宋国宝;高吉喜;闫军【期刊名称】《内蒙古大学学报:自然科学版》【年(卷),期】2006(37)1【摘要】黄河三角洲是海陆交互作用形成的退海地,土壤形成时间相对较短,地面植被演替频繁,整个生态系统比较脆弱.黄河三角洲植被演替的过程也是植物适应环境、改造生境的过程,对土壤盐分和水分的忍耐力决定了植物适应生境的能力.详尽分析了不同植被类型和不同土地利用方式与土壤性状的相互关系,以揭示黄河三角洲生态系统演进过程中土壤特征的变化规律,反映植被演替与土壤演替的相关关系.结果发现:不同植被类型下土壤中盐分、有机质、N、P等含量及土壤的机械组成都表现出一定的规律性,说明人类对土地的利用方式受土壤性质的制约,不同的土地利用方式反过来也会对土壤产生影响.【总页数】7页(P69-75)【关键词】土壤性状;植被类型;黄河三角洲【作者】王海梅;李政海;宋国宝;高吉喜;闫军【作者单位】内蒙古自治区气象台;大连民族学院生命科学院;中国环境科学研究院生态所【正文语种】中文【中图分类】Q948.113【相关文献】1.黄河三角洲盐碱地土壤真菌多样性及其与土壤理化性质的关系 [J], 王艳云;郭笃发2.人工沙棘林地土壤酶分布及其与土壤理化性状间关系的研究 [J], 胡建忠3.黄河三角洲湿地不同景观类型影响下植被与土壤因子的空间分布特征 [J], 路景钫;石洪华;孙辉;李捷;黄建涛;刘译蔓4.黄河三角洲盐碱地土地整理前后土壤理化性状的变化——以山东省东营市利津县土地整理为例 [J], 郝继祥;邹荣松;张华新;乔来秋5.黄河三角洲芦苇湿地不同水期土壤-植被重金属分布特征 [J], 曾淼;张厚勇因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

基于景观格局的现代黄河三角洲滨海湿地土壤有机碳储量估算_于君宝

基于景观格局的现代黄河三角洲滨海湿地土壤有机碳储量估算_于君宝

第11卷第1期湿地科学V ol.11No.1 2013年3月WETLAND SCIENCE March2013基于景观格局的现代黄河三角洲滨海湿地土壤有机碳储量估算于君宝1,王永丽2,董洪芳1,3,王雪宏1,3,栗云召1,3,周迪1,3,高永军4(1.中国科学院烟台海岸带滨海湿地生态实验室,中国科学院山东省海岸带环境过程重点实验室,山东烟台264003;2.南阳师范学院环境科学与旅游学院,河南南阳473061;3.中国科学院大学,北京100049;4.Department ofOceanography and Coastal Sciences,Louisiana State University,Baton Rouge,LA70803,USA)摘要:利用2000年和2009年的TM影像数据,对现代黄河三角洲滨海湿地的景观进行分类,将其划分为9种景观类型。

利用ArcGIS9.3软件,依据2009年黄河三角洲滨海湿地GPS土壤定点采样点的理化分析数据,计算出土壤有机碳密度,并进行空间插值,结合各景观类型分布面积,估算表层(0~30cm深度)土壤有机碳密度和储量。

研究结果表明,2000~2009年,研究区的总面积增加,土壤有机碳密度为0.73~4.25kg/m2;2000年和2009年的土壤总有机碳储量分别为3.43×106t和3.17×106t。

各景观类型的土壤有机碳储量随着其面积的变化而变化,面积变化最明显的景观类型是滩涂、灌草地、农田和盐田养殖池,导致这种变化的原因是自然因素和人为因素共同作用的结果。

减少和限制人类活动、保护表层土壤对黄河三角洲滨海湿地土壤碳库的持续稳定发展非常重要。

关键词:景观类型;土壤有机碳密度;土壤有机碳储量;滨海湿地;现代黄河三角洲中图分类号:X142;X171.1文献标识码:A文章编号:1672-5948(2013)01-001-06随着大气中CO2浓度的迅速增加,温室效应所引起的全球气候变暖越来越多的受到各国政府和学术界的关注[1~4],国内外科学家在森林、草原、农田和湿地等生态系统相继开展了关于温室气体排放的研究[5,6]。

黄河口湿地生态网络构建与评价

黄河口湿地生态网络构建与评价

第41卷第6期生态科学41(6): 105–113 2022年11月Ecological Science Nov. 2022 王庆孝, 栗云召, 曲芷程, 等. 黄河口湿地生态网络构建与评价[J]. 生态科学, 2022, 41(6): 105–113.WANG Qingxiao, LI Yunzhao, QU Zhicheng, et al. Construction and evaluation of the Yellow River Estuary wetland ecological network[J]. Ecological Science, 2022, 41(6): 105–113.黄河口湿地生态网络构建与评价王庆孝, 栗云召, 曲芷程, 于君宝*, 王雪宏, 周迪, 王书文鲁东大学滨海生态高等研究院, 烟台 264025【摘要】构建生态网络能够有效连接破碎的生境, 对保护物种多样性具有重要意义。

以黄河口为研究区域, 利用最小耗费距离模型和重力模型构建黄河口湿地“三横两竖”的生态网络框架, 并基于景观连通性指数法、廊道土地利用类型分析法和网络结构分析法对黄河口湿地生态网络进行了评价。

研究结果表明: (1)通过构建生态网络, 生境源地的的IIC 和PC分别提高到之前的4.5倍和8.6倍, 各生境源地的斑块重要性较为均衡。

(2)不同生境源地之间相互关系密切程度随着距离和面积的变化存在差异。

(3)黄河口湿地生态网络的α指数为0.4396, β指数为1.8125, γ指数为0.6304, 具有较大优化提升空间。

(4)草本沼泽和灌丛湿地是生境源地主要景观组成, 盐沼湿地、草本沼泽和灌丛湿地是构成生态廊道的优势景观, 分别占生态网络景观组成的31.23%、23.86%和17.30%。

黄河口湿地生态网络的构建对黄河口湿地生态保护和保护区规划有重要的参考价值。

关键词:黄河口湿地; 景观连接度; 生态网络; 破碎化doi:10.14108/ki.1008-8873.2022.06.013 中图分类号:P901 文献标识码:A 文章编号:1008-8873(2022)06-105-09 Construction and evaluation of the Yellow River Estuary wetland ecological networkWANG Qingxiao, LI Yunzhao, QU Zhicheng, YU Junbao*, WANG Xuehong, ZHOU Di, WANG ShuwenThe Institute for Advanced Study of Coastal Ecology, Ludong University, Yantai 264025, ChinaAbstract: The construction of ecological network can effectively connect fragmented habitats and is of great significance to the protection of species diversity. In this study, we constructed the ecological network framework of the Yellow River Estuary(YRE) wetland by using the minimum cost distance model and the gravity model. Then, we evaluated the quality of wetland ecological network in the YRE by using landscape connectivity index, corridor land use type analysis and network structure analysis. The research results showed that: (1) The closeness of the relationship between different habitat sources varied with distance and area. (2) The alpha index of the Yellow River Estuary wetland ecological network was 0.4396, the beta index was 1.8125, and the gamma index was 0.6304, which had a lot of room for optimization and improvement. (3) Herb swamps and shrub wetlands were the main landscape components of the habitat source. Salt marsh wetlands, herb swamps and shrub wetlands were the dominant landscapes that constitute ecological corridors, accounting for 31.23%, 23.86% and 17.30% of the ecological network landscape composition respectively. (4) Through the construction of an ecological network, the IIC and PC of natural wetlands had been increased by 4.5 times and 8.6 times respectively. The importance of patches in each habitat source was relatively balanced. Our study is expected to contribute to the protection and planning of ecology of the YRE.Key words:Yellow River Estuary wetland; landscape connectivity; ecological network; fragmentation收稿日期: 2020-10-05; 修订日期: 2020-12-04基金项目:国家自然科学基金(U1806218, 41871087, 41301052, 41871091); 国家重点研发计划项目(2017YFC0505900)作者简介:王庆孝(1994—), 男, 山东泰安人, 硕士研究生, 主要从事滨海湿地生态与环境研究*通信作者: 于君宝, 男, 博士, 教授, 主要从事湿地生物地球化学与生态修复研究106 生态科学41卷0 前言生态网络是基于景观生态学基础和图论基础, 采用最小耗费距离模型构建的由栖息地以及连通廊道构成的网络。

黄河三角洲湿地植被空间分布对土壤环境的响应

黄河三角洲湿地植被空间分布对土壤环境的响应

黄河三角洲湿地植被空间分布对土壤环境的响应王岩;陈永金;刘加珍【摘要】An experiment was conducted to investigate the distribution of soil soluble salt and soil nutrients, and the relationship between vegetation distribution and soil nutrients.The soil samples from different depths were collected from five plant communities in the Wetland of the Yellow River Delta National Nature Reserve, and the contents of the soil nutrients, SC and pH were detected.The average contents of SC, SOM, TN, TP, AN and AP are 1.73%, 0.40%, 202.38 mg· kg-1 , 544.06 mg· kg-1, 6.34 mg· kg-1 and 2.74 mg· kg-1, respectively, and there are significant differences between the spatial variations of SC and AN.SC is the main factor affecting the spatial distribution of vegetation in this area.With the increase of the distance from the sea, SC decreases and the number of vegetation species increases.The contents of SOM and TN under different communities have similar distribution characteristics , and the average content of Phragmites austra-lis-Tamarix chinensis community is highest , while the content of TP has not significant difference .%为研究土壤中养分与可溶性盐的空间分布及其与湿地植被分布的关系,在黄河三角洲国家级自然保护区湿地内,分层采集了5种不同植被群落下的土壤样品,并对样品中各养分、可溶性盐质量分数和pH值进行了测定。

黄河三角洲湿地生态系统碳储量研究

黄河三角洲湿地生态系统碳储量研究

黄河三角洲湿地生态系统碳储量研究徐娜1况帅2于军1王德冬1吴静1(1山东省国土空间数据和遥感技术研究院,山东济南250000;2中国农业科学院烟草研究所,山东青岛266101)摘要以黄河三角洲湿地生态系统为研究对象,通过对区域内不同类型土壤进行取样调查,测算出黄河三角洲湿地6种土壤-植被生态系统的净生态系统生产力(NEP ),进而对此生态系统的碳汇进行表征分析。

结果表明:黄河三角洲湿地生态系统中海土类型土壤的有机碳储量最高(132.43t/hm 2),最低的是灰砂质冲积土(85.54t/hm 2);植被碳储量范围在1.23~1.73t/hm 2之间,其中最高的是江土,最低的是壤质滨海盐土;土壤碳排量最高的是壤质滨海盐土(5.00t/hm 2),最低的是海土(3.56t/hm 2);黄河三角洲湿地的6种土壤-植被生态系统均为碳汇,净生态系统生产力在82.98~128.88t/hm 2范围内,以海土净生态系统生产力最高,以灰砂质冲积土最低。

综上所述,黄河三角洲湿地生态系统主要以碳汇形式存在,但其中植被固碳量较低,为巩固加强生态系统的碳汇能力,应增加植被固碳量。

关键词黄河三角洲;湿地生态系统;土壤有机碳储量;净生态系统生产力;碳汇中图分类号X171.1文献标识码A文章编号1007-5739(2023)24-0113-05DOI :10.3969/j.issn.1007-5739.2023.24.031开放科学(资源服务)标识码(OSID ):Carbon Storage of Wetland Ecosystem in the Yellow River DeltaXU Na 1KUANG Shuai 2YU Jun 1WANG Dedong 1WU Jing 1(1Shandong Institute of Land Spatial Data and Remote Sensing Technology,Jinan Shandong 250000;2Tobacco Research Institute,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Qingdao Shandong 266101)AbstractTaking the Yellow River Delta wetland ecosystem as the research object,this paper calculated the netecosystem productivity (NEP)of six kinds of soil-vegetation ecosystem in the Yellow River Delta wetland throughsampling investigation of different types of soil in the region,and then the carbon sink of the ecosystem wascharacterized and analyzed.The results showed that the highest organic carbon storage was in coastal soil (132.43t/hm 2),and the lowest organic carbon storage was in lime-sandy alluvial soil (85.54t/hm 2).Vegetation organic carbon storage ranged from 1.23t/hm 2to 1.73t/hm 2,among which,the highest content was in riparian soil and the lowest was in loam coastal solonchak.The highest soil carbon emission was found in loam coastal solonchak (5.00t/hm 2),and the lowest wasfound in coastal soil (3.56t/hm 2).All the soil-vegetation ecosystems in the Yellow River Delta wetland were carbon sinks,and the net ecosystem productivity ranged from 82.98t/hm 2to 128.88t/hm 2.The net ecosystem productivity ofcoastal soil was the highest,and that of lime-sandy alluvial soil was the lowest.In conclusion,the Yellow River Deltawetland ecosystem mainly exists in the form of carbon sink,but the carbon sequestration amount of vegetation is low.In order to consolidate and strengthen the carbon sink capacity of the ecosystem,the carbon sequestration amount ofvegetation should be increased.Keywordsthe Yellow River Delta;wetland ecosystem;soil organic carbon storage;net ecosystem productivity;carbon sink第一作者徐娜(1988—),女,硕士。

黄河口湿地有机碳来源及其对碳埋藏提升策略的启示

黄河口湿地有机碳来源及其对碳埋藏提升策略的启示

黄河口湿地有机碳来源及其对碳埋藏提升策略的启示王启栋;宋金明;李学刚【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2015(035)002【摘要】滨海湿地是地球上具有多种独特功能的生态系统,是地球上重要的碳库之一,其在全球碳循环中的作用在近年来越来越受到人们的重视.总结了用C/N、稳定碳同位素和生物标志物等方法追踪黄河口湿地有机碳来源的研究成果,并据此探讨了黄河口湿地的固碳提升策略.黄河口湿地是我国典型的滨海湿地,碳来源复杂,但各种示踪方法均表明有机碳的来源中陆源输入较海源输入优势明显,而且陆源输入以地表径流和植被为主,但海源输入从内陆向近海逐渐增强,碳的来源有明显的时空变化并且受到人类活动的强烈干扰.从有机质来源看,提升黄河口湿地的碳埋藏能力应该从合理调配河流淡水资源、保护植被、加快植物群落演替等方面入手.目前有机碳来源的研究还存在覆盖区域有限、碳源区分粗略、影响因子研究较少等问题,缺乏系统性,多限于观测,对机制的理解十分薄弱,因此难以对碳埋藏能力的提升提供定量化的指导.今后的研究要从以下几个方面加强:1)不同区域和不同环境条件之间的比较研究;2)探寻更具特异性的生物指标、优化数据模型,使来源区分更细致;3)不同来源有机质在沉积物中埋藏效率的对比研究;4)构建湿地碳埋藏能力评估体系,综合考虑各方面因素研发和集成能够最大限度提高滨海湿地碳埋藏能力的技术.【总页数】9页(P568-576)【作者】王启栋;宋金明;李学刚【作者单位】中国科学院海洋研究所生态与环境科学重点实验室,青岛266071;中国科学院大学,北京100049;中国科学院海洋研究所生态与环境科学重点实验室,青岛266071;中国科学院海洋研究所生态与环境科学重点实验室,青岛266071【正文语种】中文【相关文献】1.百余年来珠江口及邻近西部海域有机碳来源及其埋藏记录 [J], 雷菲;李志阳;张杰;陈蔚芳;贾国东2.辽河三角洲滨海湿地有机碳的时空演变、环境功能及其埋藏机制 [J], 刘瑾;叶思源;王家生3.中国东部陆架海沉积有机碳研究进展:来源、输运与埋藏 [J], 石学法;胡利民;乔淑卿;白亚之4.抚仙湖沉积物有机碳埋藏特征及来源解析 [J], 赖珊; 万宏滨; 唐芳; 杨浩; 黄昌春; 张志刚; 黄涛5.互花米草入侵对黄河口盐沼湿地土壤溶解性有机碳空间分布的影响 [J], 张光亮;白军红;贾佳;庄涛;王昕;王伟;赵庆庆;盖凌云因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

湿地生态系统碳储量估算方法

湿地生态系统碳储量估算方法
湿地生态系统碳储量估算方法
呆笨朝夕
湿地生态系统类别
湿地生态系统碳储量估算覆盖了热带湿地、温带湿地、寒带湿地及北极 苔原等全部气候区域,涵盖了红树林、贫营养沼泽、河流湿地、草原坑洼湿 地、沿海滩涂湿地、湖泊湿地和人工湿地等多种湿地类型。
碳储量研究主要关注湿地生态系统碳源/汇平衡、碳储量时空分布格局、 湿地恢复效果评估、固碳过程(枯落物分解、有机物矿化、温室气体排放) 中碳迁移转化等研究,并从植被、水文、微生物、地形地貌等角度探索湿地 的固碳机理。
湿地碳储量的估算方法
由于组成各种生物量库的碳的比例是均衡的,因此目前的估算主要通过测定 有机物质的量再乘以碳含量来获取,碳含量以实测或引用他人的测量值为主,以 经验值为辅。多数研究中植被的碳含量以干物质的50%来换算,如草本植物(包 括水生植物)的碳含量介于50%~53%、枯落物碳含量介于46%~50%,土壤有 机碳含量与土壤有机质含量的普遍转换系数为0.58,泥炭的碳密度通常占泥炭干 重的50%。
湿地碳储量的估算方法
五、湿地水生碳库 (1)水生植物生物量 水生植物生物量估算通常有实测法和遥感估算法。遥感估算通常基于 实测点生物量及其植物反射光谱来推导区域生物量并换算碳储量。 (2)湿地水体碳储量 大部分水体溶解碳库的研究旨在了解溶解碳的迁移转化。湖泊中溶解 有机碳(DOC)是最大的有机碳库,此外还有溶解无机碳(DIC)。但水深的探 测和不同水深的碳密度是影响水体碳储量估算的主要因素。
湿地碳储量的估算方法
五、湿地水生碳库 (3)湿地沉积物碳储量 湿地沉积物碳储量的估算通常以单位面积沉积物碳储量与沉积物深度的乘积 来估算。 模型模拟是通过数学模型来估算湿地生态系统的生产力和碳储量,是研究大 尺度湿地生态系统碳循环的必要手段,也是预测土壤碳长期变化的重要手段。 同位素方法主要以稳定同位素和放射性同位素的示踪作用和衰变规律,来核 算土壤地质年龄、追踪土壤有机碳的来源、温室气体排放、河流湖泊沉积物的 迁移转化。

三江平原沼泽湿地土壤有机碳的垂直分布特征研究_刘景双

三江平原沼泽湿地土壤有机碳的垂直分布特征研究_刘景双

第17卷第3期2003年9月水土保持学报Journa l of Soil a nd Wa ter Co nserv a tionV ol.17N o.3Sep.,2003三江平原沼泽湿地土壤有机碳的垂直分布特征研究刘景双,杨继松,于君宝,王金达(中国科学院东北地理与农业生态研究所,长春130021)摘要:以三江平原腹地挠力河、别拉洪河、浓江河流域天然沼泽湿地为研究对象,并以湿地开垦后的农田为对照,研究了沼泽湿地不同层次土壤中有机碳含量的垂直分布特征及其与pH值、N素的相关关系。

结果表明,沼泽湿地土壤有机碳的垂直分布随土壤深度、植物群落类型和农业耕作方式的变化而变化;开垦使天然沼泽湿地0~45cm土壤有机碳损失90%以上;土壤不同层次有机碳含量与p H呈显著负相关(r=-0.651**,P<0.01),与全氮呈显著线性正相关。

关键词:沼泽湿地; 土壤有机碳; 垂直分布; 三江平原中图分类号:S158.5 文献标识码:A 文章编号:1009-2242(2003)03-0005-04Study on Vertical Distrib uton of S oil Organic Carbon in Wetl ands S anjiang Pl ain LIU Jing-shuang,YAN G Ji-song,YU Jun-bao,W AN G J in-da(N ortheast Institute of G eography and Agricultural Ecology,CA S,Changchun130021)Abstract:Vertical distributio n of w etland soil org anic carbon(SOC)and the relationships with pH and N,in the drainage basins of Naoli R iv er,B ielahong Riv er and No ngjiang R iv er in the hinterland of Sanjiang Plain,are stud-ied.In addition,a comparison is established in the tilled land.The results show that the v ertical distribution of SOC in w etlands varies with soil depth,ty pe of plant communities and tillage pattern.M ore than90percent of SOC in0~45cm depth has been lost in natural w etlands after reclaimed.SOC content in different layers have a significant neg ativ e relationship(r=-0.651**,P<0.01)with pH,and a sig nificant positiv e relationship(r= 0.850**,P<0.01)with to tal nitrogen.Key words:wetlands; soil o rganic carbon; vertical distribution; Sanjiang Plain土壤有机碳含量和组成不仅表明土壤有机质的水平,而且能够说明营养元素N、P等的可利用状态,同时还影响着土壤的物理特性[1],是反映土壤质量或土壤健康的一个重要指标,直接影响土壤肥力和生物的生长[2]。

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第11卷第1期湿地科学V ol.11No.1 2013年3月WETLAND SCIENCE March2013基于景观格局的现代黄河三角洲滨海湿地土壤有机碳储量估算于君宝1,王永丽2,董洪芳1,3,王雪宏1,3,栗云召1,3,周迪1,3,高永军4(1.中国科学院烟台海岸带滨海湿地生态实验室,中国科学院山东省海岸带环境过程重点实验室,山东烟台264003;2.南阳师范学院环境科学与旅游学院,河南南阳473061;3.中国科学院大学,北京100049;4.Department ofOceanography and Coastal Sciences,Louisiana State University,Baton Rouge,LA70803,USA)摘要:利用2000年和2009年的TM影像数据,对现代黄河三角洲滨海湿地的景观进行分类,将其划分为9种景观类型。

利用ArcGIS9.3软件,依据2009年黄河三角洲滨海湿地GPS土壤定点采样点的理化分析数据,计算出土壤有机碳密度,并进行空间插值,结合各景观类型分布面积,估算表层(0~30cm深度)土壤有机碳密度和储量。

研究结果表明,2000~2009年,研究区的总面积增加,土壤有机碳密度为0.73~4.25kg/m2;2000年和2009年的土壤总有机碳储量分别为3.43×106t和3.17×106t。

各景观类型的土壤有机碳储量随着其面积的变化而变化,面积变化最明显的景观类型是滩涂、灌草地、农田和盐田养殖池,导致这种变化的原因是自然因素和人为因素共同作用的结果。

减少和限制人类活动、保护表层土壤对黄河三角洲滨海湿地土壤碳库的持续稳定发展非常重要。

关键词:景观类型;土壤有机碳密度;土壤有机碳储量;滨海湿地;现代黄河三角洲中图分类号:X142;X171.1文献标识码:A文章编号:1672-5948(2013)01-001-06随着大气中CO2浓度的迅速增加,温室效应所引起的全球气候变暖越来越多的受到各国政府和学术界的关注[1~4],国内外科学家在森林、草原、农田和湿地等生态系统相继开展了关于温室气体排放的研究[5,6]。

湿地是一种独特且多功能的生态系统,具有很高的初级生产力。

研究表明,湿地生态系统尤其是泥炭沼泽具有很高的固碳价值[7,8]。

尽管全球湿地面积仅占陆地面积的4%~6%,但其碳储量占陆地生态系统碳储存总量的20%~25%[9,10]。

但是随着越来越多的湿地被疏干,湿地土壤有机碳的分解速率加快,导致土壤温室气体的排放量增加[11]。

因此,保护和加强湿地的碳储功能,对于维持湿地生态系统及减少温室气体排放具有非常重要的作用[12]。

黄河三角洲位于黄河入海口处,是中国三大河口三角洲之一,也是中国暖温带地区最完整、最广阔、最年轻的新生湿地生态系统[13]。

这里资源丰富,生境独特,景观类型多样,主要以滨海湿地、河流和河漫滩为主。

由于黄河的频繁改道,快速演化性成为黄河三角洲的典型特征,同时由于受海水盐分作用,该区域生态环境及其脆弱。

近年来,黄河三角洲开发已经上升为国家战略,其所面临的快速开发势必给生态环境造成更大的压力,尤其会在很大程度上影响滨海湿地生态系统养分循环过程。

到目前为止,国内在区域尺度上对土壤有机碳储量的估算已有不少研究[11,14~20],但有关黄河三角洲滨海湿地碳储量的具体资料未见报道。

为此,本文选取黄河三角洲滨海湿地作为研究对象,发挥景观生态学可以在较大空间和时间尺度上研究生态系统的空间格局和生态过程的优势[21~23],在区域尺度上开展黄河三角洲滨海湿地景观变化研究。

利用2000年和2009年两期TM影收稿日期:2012-04-26;修订日期:2012-09-23基金项目:中国科学院战略性先导科技专项项目(XDA05020503)、中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX2-YW-223;KZCX2-YW-359)、中国科学院—国家外国专家局创新团队国际合作伙伴计划项目(Y02A071041)、山东省自然科学杰出青年基金项目(JQ201114)、中国科学院百人计划项目和“十二五”国家科技支撑计划项目(2011BAC02B01)资助。

作者简介:于君宝(1968-),吉林省长春人,博士,研究员,主要研究方向为元素生物地球化学与生态修复。

E-mail:junbaoyu@;jbyu@DOI:10.13248/ki.wetlandsci.2013.01.006湿地科学11卷像,在对其进行景观分类的基础上,利用ArcGIS 软件研究土壤有机碳密度的空间分布,并根据2009年实测的土壤有机碳含量、土壤容重和土层厚度等数据,估算2000年和2009年黄河三角洲滨海湿地土壤碳储量,并对2000~2009年期间的景观和土壤有机碳含量变化进行了系统分析。

1数据和方法1.1研究区选取黄河三角洲北临渤海湾,东靠莱州湾,主要分布于山东省东营市和滨州市境内。

该区域气候为温带大陆季风性气候,年平均气温为12.1℃,年降水量551.6mm 。

该区独特的地理位置和气候特征,使该地区蕴藏着丰厚的湿地资源[24]。

鉴于景观格局的全面性、可具代表性以及资料的可获得性和完整性,本文选取的研究区处在37°26'N ~38°09'N 和118°33'E ~119°18'E 之间,是位于东营的现代黄河三角洲,研究区湿地总面积约2200km 2,研究区地理位置详见图1。

图1现代黄河三角洲滨海湿地地理位置Fig.1The geographic position of coastal wetlandsin the modern Yellow River Delta1.2数据来源与预处理选取分辨率为30m 的2000年和2009年的TM 影像作为数据源。

首先,利用ERDAS 9.2软件对TM 影像进行彩色合成、信息增强和几何校正等处理;然后,根据黄河三角洲滨海湿地景观类型的影像光谱和几何特征,结合2009年6月的野外GPS 定位调查记录,对TM 影像进行解译分类;最后,利用ArcGIS软件建立数据库,对初步分类结果进行统计、计算和分析。

研究中将研究区景观分为如下9种类型:滩涂、河库沟渠、苇草地、林草地、灌草地、农田(旱田和水田)、建筑用地、盐田养殖池和盐渍化湿地。

1.3土壤有机碳储量估算土壤有机碳密度指单位面积上一定土层厚度(通常是1m)内土壤有机碳储量。

然而,并非所有的土壤厚度都能达到1m 或以上,因此,在计算土壤有机碳密度时,土层厚度应该按照实际情况给定[25]。

鉴于黄河三角洲滨海湿地的土壤新生性特征,设定土层厚度为30cm ,来估算区域土壤有机碳储量。

土壤有机碳储量的计算公式如下:M =A ×D SOC ,D SOC =c ×d ×r ×(1-D )(1)公式(1)中,M (kg )为土壤有机碳储量;A (m 2)为不同景观类型面积;D SOC (kg/m 2)为土壤有机碳密度;c (%)为土壤有机碳含量;d (m )为土层厚度;r (kg/m 3)为土壤容重;D 为直径>2mm 的砾石含量,单位为体积比。

各景观类型面积数据来源于遥感影像的解译结果。

2009年6月,在研究区内按网格法共设了84个采样点,每个采样点剖面按10cm 间隔采集土壤样品,采样深度为30cm ,共采集土壤样品252个。

土壤有机碳含量和土壤容重数据来源于采集的252个土壤样品的实测结果。

2结果与分析2.1滨海湿地景观变化由表1可知,2000年和2009年现代黄河三角洲滨海湿地总面积为2112.46km 2和2123.2km 2。

2000~2009年期间,研究区滨海湿地面积增长率为0.51%,平均每年增长1.07km 2。

2000~2009年期间,除滩涂、苇草地和灌草地的面积在减少外,其他景观类型的面积都在增加(表2,图2)。

2009年,在各景观类型中,旱田的面积最大,占总面积的26.47%;其次为滩涂,面积占总面积的17.95%;灌草地、盐渍化湿地和盐田养殖池的面积较大,分别占到总面积的10%以上;其中,盐田养殖池面积增加幅度最大,其面积的年平均增长率高达30.8%。

利用ArcGIS9.3软件空间分析模块的交叉列表统计功能[26],得到对2000年和2009年研究区景观类型转移矩阵,分析两个时期现代黄河三角洲滨海湿地景观类型之间的相互转化关系。

21期于君宝等:基于景观格局的现代黄河三角洲滨海湿地土壤有机碳储量估算表12000年和2009年现代黄河三角洲滨海湿地景观特征指标Table 1Indexes of landscape characteristics of coastal wetlands in the modern Yellow River Delta in 2000and 2009年份2000年2009年斑块数(块)7111644333总面积(km 2)2112.462123.20平均斑块面积(km 2)0.02970.0479总周长(km)48030.937967.4平均斑块周长(m)675.39856.41表22000年和2009年现代黄河三角洲滨海湿地各景观类型面积Table 2Areas of various landscape types of coastal wetlands in the modern Yellow River Delta in 2000and 2009景观类型滩涂旱田水田苇草地林草地灌草地河库沟渠建筑用地盐渍化湿地盐田养殖池总计面积(km 2)2000年477.56503.664.04208.7261.28493.3124.35126.24161.1152.192112.462009年381.17561.9628.52162.0778.15269.8537.95141.79248.83212.912123.20由表3可知,2000~2009年期间,现代黄河三角洲滨海湿地盐田养殖池面积增幅很大,盐田养殖池增加的面积主要是由灌草地、滩涂和盐渍化湿地转化而来的。

新增盐田养殖池面积中,有43.7%由灌草地转化而来,有29.8%由滩涂转化而来,还有16.4%由盐渍化湿地转化而来。

在此期间,黄河三角洲滨海湿地的旱地面积的增长率超过10%,其新增面积主要转化自灌草地、林草地和苇草地;水田面积的增长比例高达600%以上,多由旱田转化而来。

研究区土壤盐渍化严重,旱田多种植棉花和玉米等作物,而水田比旱田收益好,因此,人们将部分旱田改为水田,以提高种植收入。

同时,河库沟渠面积随着水田面积的增加,也在增加,其中用于水田和旱田的水利设施如水渠、水库等主要由滩涂、苇草地和林草地转化而来。

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