区域农田土壤有机碳储量与变化研究
土地利用变化对土壤有机碳的影响研究进展
土地利用变化对土壤有机碳的影响研究进展作者：马玉霞来源：《环境与发展》2014年第03期摘要研究土地利用变化对土壤有机碳及其动态变化规律，有助于掌握全球气候变化与土地利用变化之间的关系。
本文分别从土地利用及其管理方式变化的角度，综合阐述了土地利用变化对土壤有机碳的影响过程与机理。
关键词土地利用方式土壤有机碳温室效应中图分类号 X14文献标识码 A文章编号1007-0370（2014）03-0064-04Abstract： Studying the effect of land use change on soil organic carbon and its dynamic change rules，help to grasp the relationship between global climate change and the land use change. By literature review，this paper summarizes major research progresses on the effects of land use change on SOC，explaining the process and mechanism of SOC change induced by changes of land use and land management. Key words： Land use；Soil organic carbon；Greenhouse effect土壤碳库是大气碳库的3.3倍，生物碳库的4.5倍，是陆地生态系统最大的碳库[1- 2]，也是最活跃的碳库之一。
土壤碳可分为有机碳（SOC）和无机碳（SIC）。
无机碳相对稳定，而有机碳则与大气频繁地进行着二氧化碳交换，与大气进行活性交换的SOC约占陆地生态系统碳的2/3[3]，所以SOC的变化将会影响大气CO2浓度，进而改变全球碳循环[4]。
土壤有机碳储量的影响因素研究
文章编号:1005-2690(2019)08-0134-01中图分类号:S153.62文献标志码:A土壤有机碳储量的影响因素研究杨慧敏（吉林师范大学旅游与地理科学学院，吉林四平136000）摘要:通过对土壤有机碳储量及影响因素进行研究，以期找到维持和提高土壤有机碳库的有效措施，为我国土壤资源的可持续开发利用提供参考，最终达到土壤固碳和农业增产的目的。
关键词:土壤；有机碳；储量；影响因素1土壤有机碳储量土壤有机碳（Soil Organic Carbon，SOC）作为土壤有机质的一种化学量度，在提高土壤肥力、改善土壤结构、促进植物生长等方面发挥着重要作用。
SOC在全球碳总量(2344Pg)中占有巨大比重。
据估算，土壤有机碳库储量为1550Pg，大于植被和大气碳的总和[1]。
其中，农田生态系统的碳储量占陆地土壤碳储量的8%～10%（120～150Pg）[2]，但是全球农业土壤的固碳潜力仅为20Pg。
以往研究有机碳时，注重其对农业生产的作用，而如今的研究更注重其对于生态环境的意义[3]。
2影响因素2.1自然因素2.1.1环境因素土壤有机碳是指土壤有机质（SOM）中的碳含量，是陆地生态系统碳氮循环的重要组成部分。
有机碳释放和降解的速率主要取决于SOC本身的分子结构、化学性质和地表枯落物与死亡根系的数量与质量，其中土壤有机碳分子结构又是影响有机碳质量和功能的重要内在因素。
研究发现，一些结构比较稳定的有机碳(如木质素)在土壤中分解转化的速率竟然比其他有机碳短[4-6]，而一些性质比较活跃的有机碳（如糖类)却可以稳定在土壤中长达10年之久[7]。
这也许是因为不同种类细菌代谢方式不同，所以分解的机制也有一定区别[8]。
SOC虽然是由微小的化学分子组成的，但是其持久性却不是由分子性质所决定的，而是取决于生态系统的属性，如生物群的空间异质性、环境条件等。
所以，分子结构的抗性并非完全地控制有机碳在土壤中的长期持久性[9]。
问题5 土壤肥力收支(热点题型狂练)-2024年高考地理热点题型直击
收支类问题5土壤肥力收支（真题回顾·提分干货·热点狂练）真题统计考点分布考情分析/热点解读2023年重庆卷第12~13题土壤有机质的分解植被、土壤与自然地理环境的关系成为高考考查的热点。
高考对土壤肥力收支的考查，常以植被群落的分布及生长特征、土壤剖面图、土壤的理化特征统计图等为材料，设置地理实践情境，考查土壤肥力高或低的原因。
掌握土壤矿物质和有机质含量的收支分析角度，即可轻松破解此类试题。
2022年浙江卷第13~14题人类活动对土壤有机质的影响2022年湖南卷第18题土壤表层有机碳密度差异2020年浙江卷第3~4题地形对土壤地表疏松物质的迁移…………（2022·浙江卷·13~14题）将养殖场废弃物和农田秸秆等处理生成甲烷，并通过内燃发电机组进行发电，是生物质天然气利用的重要方式，既可发电还为农田提供优质肥料。
下图为该项目实施示意图。
完成下面小题。
1．影响该项目布局的主导因素是（）A．原料B．交通C．市场D．劳动力2．处理后的沼渣、沼液施用于农田，会（）A．减少土壤有机碳含量B．减弱土壤通气性C．改变土壤养分循环状况D．降低土壤微生物活性【答案】1．A 2．C【解析】1．根据材料信息可知，该项目主要依靠养殖场废弃物以及农田秸秆等为原料，产出电力和肥料等，原料的运输成本更高，所以其布局应该靠近原料产地，A选项正确；交通、市场、劳动力对其布局影响较小，BCD选项错误，所以选A。
2．根据材料和图示信息可知，处理后的沼渣、沼液是农田的优质肥料，可以增加土壤有机质含量，提高土壤微生物活性，提高土壤透气性，改变土壤的养分循环状况，C选项正确；ABD选项错误。
所以选C。
3．（2022·湖南卷·第18题）阅读图文材料，完成下列要求。
土壤有机质包括腐殖质、生物残体等，大多以有机碳的形式存在。
土壤有机碳密度是指单位面积内一定深度的土壤有机碳储量。
海南岛某自然保护区内保存着较完整的热带山地雨林，此地常受台风影响。
基于PLUS与InVEST模型的内蒙古自治区土地利用变化及碳储量评估
第37卷第6期2023年12月水土保持学报J o u r n a l o f S o i l a n d W a t e rC o n s e r v a t i o nV o l .37N o .6D e c .,2023收稿日期:2023-04-05资助项目:国家自然科学基金项目(32160286);高等教育改革发展项目(R K 2200000139);呼和浩特市科技计划项目(2022-社-重-4-2-1) 第一作者:祁迷(1999 ),男,在读硕士研究生,主要从事森林碳储量研究㊂E -m a i l :q185********@163.c o m 通信作者:王飞(1980 ),女,博士,副教授,硕士生导师,主要从事森林可持续经营管理理论与技术研究㊂E -m a i l :w a n g f e i n i h a o 2003@a l i yu n .c o m 滑永春(1981 ),男,博士,讲师,主要从事植被遥感研究㊂E -m a i l :398721962@q q.c o m 基于P L U S 与I n V E S T 模型的内蒙古自治区土地利用变化及碳储量评估祁迷,王飞,滑永春,王铭媛(内蒙古农业大学林学院,呼和浩特010018)摘要:为实现内蒙古自治区的 双碳 目标㊂根据内蒙古自治区2000年㊁2010年和2020年土地利用数据(L U L C ),按照内蒙古自治区 十四五 政策规划,建立自然发展㊁耕地保护与生态保护3种情景,利用P L U S 模型对内蒙古自治区2030年土地利用空间分布进行预测分析,并用I n V E S T 模型对内蒙古自治区不同开发情景下碳储量的变化进行分析㊂结果表明:(1)2000 2020年间内蒙古地区林地与建设用地面积均有增加,耕地㊁水域㊁草地与未利用地面积均呈减少态势,且转移方向上主要表现为耕地转为建设用地㊂(2)自然发展状态下,草地㊁耕地㊁水域及未利用地呈下降趋势,林地及建设用地呈上升趋势;在生态保护状态下,林地㊁草地和水域面积均比自然开发情景有所增加;耕地保护情景下,耕地面积相较于自然发展情景呈扩张趋势,扩张面积达4.69ˑ104h m 2㊂(3)2000年㊁2010年㊁2020年内蒙古地区碳储量分别达到1.3717ˑ1010,1.3709ˑ1010,1.3706ˑ1010t ,呈逐年减少趋势㊂2030年自然发展㊁耕地保护㊁生态保护3种情景下总碳储量分别为1.3701ˑ1010,1.3706ˑ1010,1.3719ˑ1010t,耕地保护和生态保护相比较自然发展情景下碳储量更多,表明保护措施的实施,可有效地控制碳储量下降㊂实施耕地保护和生态保护政策以控制耕地扩展为建设用地和未利用地,改善土地利用结构有助于延缓区域碳储量流失㊂关键词:内蒙古自治区;P L U S 模型;I n V E S T 模型;土地利用变化;碳储量中图分类号:S 718.56 文献标识码:A 文章编号:1009-2242(2023)06-0194-07D O I :10.13870/j.c n k i .s t b c x b .2023.06.025A s s e s s m e n t o fL a n dU s eC h a n g e a n dC a r b o nS t o r a g e i n I n n e rM o n g o l i a A u t o n o m o u sR e gi o nB a s e do nP L U S a n d I n V E S T M o d e l s Q IM i ,WA N GF e i ,HU A Y o n g c h u n ,WA N G M i n g yu a n (F o r e s t r y C o l l e g e ,I n n e rM o n g o l i aA g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y ,Ho h h o t 010018)A b s t r a c t :I no r d e r t o a c h i e v e t h e D u a l c a r b o n t a r g e t o f t h e I n n e rM o n g o l i aA u t o n o m o u sR e gi o n ,b a s e do n t h e l a n du s e d a t a (L U L C )i n2000,2010a n d2020a n d f o l l o w e d t h e 14t hF i v e -Y e a rP l a no f I n n e rM o n g o l i a A u t o n o m o u sR e g i o n ,t h r e es c e n a r i o so fn a t u r a ld e v e l o p m e n t ,c u l t i v a t e dl a n d p r o t e c t i o n a n d e c o l o gi c a l p r o t e c t i o nw e r e e s t a b l i s h e d .T h e P L U Sm o d e l w a s u s e d t o f o r e c a s t a n d a n a l y z e t h e s pa t i a l d i s t r ib u t i o n o f l a n d u s e i n2030o f I n n e rM o n g o l i aA u t o n o m o u sR e g i o n .T h ec h a n g e so f c a r b o ns t o r a g eu nde rd if f e r e n td e v e l o pm e n t s c e n a r i o s i n t h eR e g i o nw e r e a n a l y z e dw i t h t h e I n V E S T M o d e l .T h e r e s e a r c hr e s u l t s s h o w e d t h a t :(1)T h e a r e a o f f o r e s t l a n da n dc o n s t r u c t i o n l a n d i nI n n e r M o n g o l i a i n c r e a s e d f r o m2000t o2020,w h i l e t h ea r e ao f c u l t i v a t e dl a n d ,w a t e ra r e a ,g r a s s l a n da n du n u s e dl a n ds h o w e dad o w n w a r dt r e n d ,a n dt h e m a i nt r a n s f e r d i r e c t i o nw a s f r o mc u l t i v a t e d l a n d t o c o n s t r u c t i o n l a n d .(2)U n d e r t h e s t a t e o f n a t u r a l d e v e l o pm e n t ,t h e a r e a o f c u l t i v a t e dl a n d ,g r a s s l a n d ,w a t e ra r e a ,a n du n u s e dl a n dd e c r e a s e d ,w h i l et h ea r e ao ff o r e s tl a n da n dc o n s t r u c t i o n l a nd s h o we d a nu p w a r d t r e n d ;u n d e r t h e s t a t e of e c o l og i c a l p r o t e c t i o n ,th e a r e ao f f o r e s t l a n d ,g r a s s l a n d ,a n dw a t e ra r e ai n c r e a s e dc o m p a r e dw i t ht h en a t u r a l d e v e l o pm e n t s c e n a r i o ;u n d e r t h ec u l t i v a t e d l a n d p r o t e c t i o ns c e n a r i o ,t h ec u l t i v a t e dl a n da r e as h o w e da ne x p a n s i o nt r e n dc o m pa r e d w i t ht h en a t u r a l d e v e l o p m e n t s c e n a r i o ,a n dt h ee x pa n d e da r e ar e a c h e d4.69ˑ104h m 2.(3)I n2000,2010,a n d2020,t h e c a r b o n s t o r a g e i nI n n e r M o n g o l i ar e a c h e d1.3717ˑ1010,1.3709ˑ1010a n d1.3706ˑ1010t ,r e s p e c t i v e l y,s h o w i n g ad e c r e a s i n g t r e n d y e a rb yy e a r.I n2030,t h et o t a l c a r b o ns t o r a g eu n d e rt h et h r e es c e n a r i o so fn a t u r a l d e v e l o p m e n t,c u l t i v a t e d l a n d p r o t e c t i o n a n d e c o l o g i c a l p r o t e c t i o nw a s1.3701ˑ1010,1.3706ˑ1010a n d1.3719ˑ1010t, r e s p e c t i v e l y.C o m p a r e dw i t h t h e n a t u r a l d e v e l o p m e n t s c e n a r i o,t h e c a r b o n s t o r a g eo f c u l t i v a t e d l a n d p r o t e c t i o na n d e c o l o g i c a l p r o t e c t i o nw a s l a r g e r,i n d i c a t i n g t h a t t h e i m p l e m e n t a t i o no f p r o t e c t i o nm e a s u r e s c o u l de f f e c t i v e l y c o n t r o l t h ed e c l i n eo fc a r b o n s t o r a g e.T h e r e f o r e,t h ei m p l e m e n t a t i o n o fc u l t i v a t e dl a n d p r o t e c t i o n a n d e c o l o g i c a l p r o t e c t i o n p o l i c i e s c o u l d c o n t r o l t h e e x p a n s i o no f c u l t i v a t e d l a n d i n t o c o n s t r u c t i o n l a n d a n du n u s e d l a n d,a n d i m p r o v e t h e l a n du s e s t r u c t u r e,a n dh e l p t od e l a y t h e l o s s o f r e g i o n a l c a r b o n s t o r a g e.K e y w o r d s:I n n e rM o n g o l i a a u t o n o m o u s r e g i o n;P L U Sm o d e l;I n V E S T m o d e l;l a n du s e c h a n g e;c a r b o n s t o r a g e全球气候变暖越来越严重,人类活动与经济社会可持续发展受到严重阻碍㊂陆地生态系统在全球碳储量中占有重要地位㊂通过对大气C O2的吸收和固定,能够有效地维护生态平衡和减缓气候变暖等问题,利用陆地生态系统固定碳是延缓二氧化碳浓度增加最经济实用且环境友好的方法㊂土地利用变化的碳排放效应一直以来都是世界范围内研究的热点㊂为此,对土地利用变化和碳储量之间的内在联系进行深入研究,进而优化土地利用结构,增加区域碳储量对实现社会可持续发展㊁保持碳循环的平衡稳定有着十分重要的意义㊂为更加准确地预测土地利用空间分布情况,国内外许多学者[1]在此方面已进行大量研究,其中应用比较广泛的模型有S D㊁L o g i s t i c-C A㊁A N N-C A㊁F L U S㊁C L U E S 和C F L U S等,但已有模型无法有效地发掘土地利用变化机制,对于各种土地利用类型斑块时空动态模拟出的结果并不理想㊂P L U S[2]模型保留基于赌盘的自适应惯性竞争机制,获取土地利用变化的综合概率[3],同时具有模拟精度高和数据处理速度快的优点,可以对多地类复杂演化过程进行有效的模拟[4]㊂利用P L U S模型已经取得较为丰硕的成果,在P L U S模型和当量因子法的支持下,杨潋威等[5]和李安林等[6]计算3种不同情景下土地利用类型改变的生态系统服务价值;在自然发展情景㊁经济快速发展情景㊁土地生态保护情景㊁生态经济平衡4种情景下,G a o等[7]采用P L U S模型模拟南京市2025年土地利用类型数据,对各种情景中各类用地变化及用地流转状况进行分析,并利用城市扩张压力㊁景观生态风险,粮食储备压力以及生态退化压力等评价指标,对各种情景中土地利用生态风险进行分析㊂近年来,估算陆地生态碳储量的学者日益增多,普遍采用实地调查法和模型模拟法[8]㊂实地调查法是估算碳储量最为基础和高效的方法,但操作较繁杂且调研设备价格昂贵,仅适用于小面积的调研,大面积地区较难落实㊂Z h a o等[9]使用的模型较好地弥补了实地调查法中的不足之处,在碳储量估算中得到广泛应用,但也存在着数据参数繁杂㊁适用性较差等缺点[10],大大制约其推广应用㊂当前国内外许多学者如刘洋等[11]㊁B a b b a r等[12]采用I n V E S T模型对生态系统碳储量进行评价,由于其数据需要参数较少,运行速度较快,模型精度较高[13],得到广泛应用㊂综上,P L U S模型与I n V E S T模型在多地类复杂演化模拟与碳储量估算等方面有良好的发展前景㊂近年来,大多数学者[14]对于内蒙古自治区全省局部地区土地利用与碳储量变化进行研究,但对于内蒙古地区整体土地利用变化与植被㊁土壤碳储量变化的研究仍然不足㊂为此,拟以整个内蒙古地区为研究对象,在P L U S模型与I n V E S T模型基础上,对内蒙古地区不同情景下土地利用㊁生态系统碳储量变化进行仿真研究,并讨论土地利用变化对生态系统碳储量的影响,继而为保护生态系统㊁促进内蒙古自治区的持续发展发挥积极作用㊂1材料与方法1.1研究区概况内蒙古自治区(37ʎ24' 53ʎ23'N,97ʎ12' 126ʎ04'E)幅员辽阔,自东北至西南走向,总面积约118.3万k m2[15],为中国第三大省,跨越东北㊁西北和华北㊁北邻蒙古国和俄罗斯,南接宁夏,西接甘肃,东接黑龙江,国境线全长4200k m㊂年均降水量30~450m m,从西南到东北逐渐增大,年蒸发量大,多数地区在200m m以上,年平均气温为0~18ħ㊂土地利用类型主要为草地,植被类型以针叶林植被㊁阔叶林植被和草原植被为主㊂地形多样且复杂,以高原为主,高原面积约占内蒙古总面积50%,山地与平原呈带状分布[16]㊂1.2数据源及预处理(1)土地利用类型数据㊂内蒙古自治区3期(2000年㊁2010年㊁2020年)土地利用类型资料来源于中国科学院资源环境科学与数据中心(h t t p:ʊw w w.r e s d c.c n/d a t a),是以各时期L a n d s a tTM-E T M 遥感影像为主要数据源进行人工目视解译产生㊂以内蒙古自治区3期土地利用类型资料为基础,运用A r c G I S对土地利用类型重分类,由此得出,研究区未利用地㊁建设用地㊁水域㊁草地㊁耕地和林地6种1级土地利用类型㊂(2)驱动因子数据㊂通过地理空间数据云(h t t p s:ʊ591第6期祁迷等:基于P L U S与I n V E S T模型的内蒙古自治区土地利用变化及碳储量评估w w w .gs c l o u d .c n )下载仿真未来内蒙古地区土地利用类型变化驱动因子高程(D E M )资料,由D E M 数据处理得到坡度数据;通过中科院资源环境科学与数据中心(h t t p:ʊw w w.r e s d c .c n /)下载社会经济数据(人口密度㊁G D P );通过O S M (o p e ns t r e e tm a p )(h t t p:ʊw w w.o p e n s t r e e t m a p )下载距离因子中公路㊁河流和政府驻点等资料,并借助于A r c G I S 软件中的欧氏距离法进行计算㊂1.3 研究方法1.3.1 P L U S 模型 P L U S 基于F L U S 模型,从斑块层面出发,能够兼顾政策驱动和引导作用,实现土地利用类型精细化预报[17-18],模型基于M a r k o v 模块中土地利用需求量预测开发出C A R S 和L E A S 2个模块㊂1.3.2 I n V E S T 模型 I n V E S T 模型是为生态系统管理和决策提供支持而发展起来的模型体系[19]㊂I n V E S T 模型将生态系统碳储量划分为地上㊁地下㊁土壤㊁死亡有机质4个基本碳库㊂其中,研究区总碳储量为所有地类碳储量之和㊂(1)碳储量的计算㊂研究区总碳储量计算公式为:C t o t a l =C a b o v e +C b e l o w +C s o i l +C d e a d(1)C t o t a l i =(C a b o v e i +C b e l o w i +C s o i l i +C d e a d i )ˑA i (2)式中:A i 为该地类面积(h m 2);C a b o v e ㊁C b e l o w ㊁C s o i l ㊁C d e a d 分别为地表碳库㊁地底碳库㊁土壤碳库㊁死亡有机质碳库面积(h m 2);C t o t a l 为各个地类碳储量的总和(108t)㊂(2)各地类碳密度㊂I n V E S T 模型要求输入研究区所有类别碳密度值[20]㊂在解宪丽等[21]研究基础上得到全国6个地类碳密度数据,并根据陈光水等[22]所提出的计算公式修改碳密度(表1),由于死亡有机物中碳密度较难得到,比重也较小,故将其赋值为0㊂表1 研究区4大碳库碳密度单位:t /h m 2碳密度耕地林地草地水域建设用地未利用地地上生物量3.0222.4618.701.591.320.69地下生物量42.7461.3845.81009.37土壤98.1375.8690.43070.6128.42死亡有机质00001.3.3 不同情景设置(1)自然发展情景㊂该情景基于2000 2020年土地利用变化情况,将耕地㊁林地㊁草地㊁水域㊁建设用地和未利用地的转移弹性值分别设置为(E L S A )0.5,0.3,0.5,0.9,0.7,0.9,并设置土地利用变化转移矩阵(表2),不设置限制区㊂采用P L U S 模型M a r k -o v C h a i n 在20年内对2030年自然增长情景土地利用需求进行预测,将其作为模拟其他各情景基础[23]㊂(2)耕地保护情景㊂基本农田的质量与数量关系到国家粮食安全,因此,土地利用变化模拟需要纳入耕地保护思想作为基准情景㊂设定该情景下耕地到未利用地的E L S A 值分别为0.4,0.3,0.5,0.7,0.6,0.8,并设置土地利用变化转移矩阵(表2)与限制区(图1)㊂(3)生态保护情景㊂根据‘内蒙古自治区土地利用总体规划(2006-2020年)调整方案“将大兴安岭林区㊁呼伦贝尔草原㊁科尔沁草原㊁锡林郭勒草原㊁科尔沁沙地㊁浑善达克沙地㊁阴山北麓草原㊁黄土丘陵区㊁毛乌素沙地及阿拉善荒漠绿洲保护区等区域设置为限制区域(图1),设定生态保护情景下耕地到未利用地E L S A 值分别为0.6,0.3,0.5,0.6,0.7,0.7,并设置土地利用变化转移矩阵(表2)㊂2 结果与分析2.1 P L U S 模型的精度验证为验证P L U S 模型对未来土地利用类型模拟的准确性,根据L U L C 生成L E A S 模块在2000年和2010年各个区域内的开发概率,利用C A R S 模块生成2020年L U L C 模拟结果,并将模拟结果同2020年真实L U L C 结果进行对比分析(图2),验证P L U S 模型精度,得出K a p pa 系数为0.77,结果显示:P L U S 模型对未来L U L C 预测有很高的准确性,故利用此模型对内蒙古自治区2030年度土地利用类型进行模拟㊂表2 3种情景下土地利用变化转移矩阵发展情景土地利用类型耕地林地草地水域建设用地未利用地耕地111011林地111011自然发展草地111111水域111111建设用地111011未利用地111011耕地100000林地011011耕地保护草地011111水域001111建设用地011011未利用地011111耕地100011林地010000生态保护草地001000水域000100建设用地100011未利用地111691水土保持学报 第37卷图1 2030年耕地保护㊁生态保护情景控制区注:a ㊁b 分别为2020年实际和模拟土地利用类型㊂图2 研究区2020年实际与模拟的土地利用类型分布2.2 土地利用变化分析2.2.1 2000—2020年土地利用变化分析 由图3可知,内蒙古自治区2000年㊁2010年及2020年L U L C 主要集中在草地及建设用地上,2020年草地面积在该土地利用面积中所占比例为46.04%,建设用地占比为26.99%;耕地㊁林地分别占总面积的9.93%,14.45%;水域与建设用地面积较小,均<2%㊂2000年 2020年,各地土地利用类型都发生明显变化,林地和建设用地面积不断增加,建设用地增幅最大,达0.33%;林地面积较2000年增长0.13%;草地㊁水域和未利用地面积较2000年有所减少,草地面积降幅最大,降幅达0.33%,且草地面积减少量也最大,达3.722ˑ105h m 2;水域和未利用地面积分别下降0.02%,0.15%㊂图3 2000-2020年研究区各期不同土地利用 类型面积2000年㊁2010年㊁2020年3期内蒙古自治区土地利用的空间格局见图4,运用A r c G I S 软件分析内蒙古自治区2000 2020年L U L C ,建立土地利用转移矩阵(表3)㊂通过2000 2020年土地利用转移变化特征分析发现,耕地转出以草地为主,林地次之,建设用地㊁水体和未利用地比例较低;林地以向草地迁移为主,其次是耕地㊁建设用地㊁水体和未利用地;草地流向以耕地㊁林地和未利用地为主,水域与建设用地的比例最低;未利用地向其他土地利用类型转化最少,向草地转化比例最高,达7.03%;建设用地向其他土地利用转移最多,流向草地和耕地的比例最大,分别为4.568ˑ105,4.343ˑ105h m 2;水体占用以草地㊁耕地和未利用地为主,转移概率之和接近36%,建设用地和林地次之㊂图4 2000年㊁2010年和2020年研究区域土地利用格局表3 2000-2020年内蒙古自治区土地利用类型转移矩阵土地利用类型转移面积(ˑ106h m 2)耕地林地草地水域建设用地未利用地2000年面积耕地7.890.572.100.120.430.2311.34林地0.5113.372.200.040.040.1816.34草地2.192.2845.590.250.462.1752.93水域0.120.040.220.860.020.191.45建设用地0.350.030.210.020.460.041.12未利用地0.280.212.230.140.1128.0030.982020年面积11.3316.5052.561.431.5230.812.2.2 2030年土地利用预测结果分析 通过建立地类之间不同情景下转移矩阵和邻域因子权重,采用2010年和2020年的土地利用数据对2030年土地利用进行仿真(表4)表明,不同情景对土地利用类型的791第6期 祁迷等:基于P L U S 与I n V E S T 模型的内蒙古自治区土地利用变化及碳储量评估需求和分布存在显著差异㊂(1)自然发展情景㊂此情景没有考虑政策因素,仅考虑自然和人文双重因素对土地利用的影响㊂自然发展情景下,耕地面积(1.12874ˑ107h m2)比2020年下降0.41%,草地㊁水域和林地幅度分别为0.04%,3.76%, 0.02%,未利用地和建设用地正好相反,未利用地略有增加,增加0.21%,建设用地扩大更为明显,增加4.78%㊂由图5可知,建设用地增加在原土地利用条件下从城镇向外扩展,以占用耕地和林地为主,若不加约束,生态环境和粮食安全将受到威胁㊂(2)耕地保护情景㊂耕地保护情景严格限制耕地向其他地类转化,耕地面积为1.13343ˑ107h m2,对比2020年耕地面积基本没有变化,耕地保护得到一定效果㊂相对于自然发展情景下耕地面积增加4.69ˑ104h m2,说明实施耕地保护和严格控制其他地类对耕地的占用可以有效地保护耕地和确保粮食安全㊂2030年,林地㊁水域及建设用地均出现不同程度的减少,未利用地及草地仍属于扩张地类但相比较自然发展情景,未利用地面积下降5.45ˑ104h m2,说明耕地保护政策的推动将制约未利用地的扩展趋势㊂(3)生态保护情景㊂生态保护情景下林地㊁草地㊁水域面积较2020年保持不变,耕地及建设用地面积有所扩大,建设用地面积增幅最大,达到9.67%,耕地面积增幅较小㊂与自然情景相比,耕地㊁林地㊁草地㊁水域和建设用地面积均呈扩张趋势,扩张面积分别达到1.243ˑ105,1.520ˑ104,2.440ˑ104,5.380ˑ104, 7.430ˑ104h m2,但是未利用地有缩减趋势,缩减面积达2.893ˑ105h m2,降幅为0.25%㊂表43种情景下土地利用类型面积与变化率情景模式耕地林地草地水域建设用地未利用地2020年现状面积/(ˑ106h m2)11.33416.49952.5591.4301.52030.813 2030年自然发展情景面积/(ˑ106h m2)11.28716.48652.5351.3761.59330.878 2030年耕地保护情景面积/(ˑ106h m2)11.33416.49052.5691.4241.51530.823 2030年生态保护情景面积/(ˑ106h m2)11.41216.49952.5591.4301.66730.589 2030年自然发展情景变化率(较2020年)/%-0.41-0.02-0.04-3.764.780.21 2030年耕地保护情景变化率(较2020年)/%--0.050.02-0.43-0.350.03 2030年生态保护情景变化率(较2020年)/%0.68---9.67-0.73图52030年3种情景下研究区域土地利用格局2.3碳储量变化评估采用I n V E S T模型评价内蒙古自治区各情景下土地利用变化导致的生物碳储量(表5),碳储量变化亦存在明显差异㊂从时间变化来看,内蒙古自治区2000年㊁2010年与2020年碳储量分别为1.3717ˑ1010,1.3709ˑ1010,1.3706ˑ1010t,20年来整体呈下降趋势㊂2000 2010年,内蒙古自治区碳储量总量下降7.85ˑ106t,相比2000年下降0.06%;2010 2020年减幅降慢,下降3.0023ˑ106t,同比2010年下降0.02%㊂2000 2020年碳储量总量下降1.085ˑ107t,年平均下降0.54ˑ106t㊂在2030年自然发展情景下,碳储量预计达到1.3701ˑ1010t,相比2020年下降4.88ˑ106t;耕地保护情景中碳储量预测值为1.3706ˑ1010t的,比2020年总碳储量提高1.20ˑ107 t,与自然发展情景相比,碳储量减少较少;生态保护情景下碳储量预计达到1.3719ˑ1010t,比2020年增长1.30ˑ107t,增幅为0.10%㊂碳储量空间分布(图6)表明,内蒙古自治区碳储量变化并不明显,主要集中于林地㊁草地和建设用地之间的转换,但在空间上仍有所差异㊂2000年㊁2010年㊁2020年内蒙古自治区碳储量空间格局有所变化,在巴彦淖尔北部和鄂尔多斯北部碳储量呈减少趋势,在呼伦贝尔西南部㊁锡林郭勒盟东北部㊁巴彦淖尔北部碳储量有少量增加㊂2020 2030年自然发展情景,碳储量流失最大区域主要分布在赤峰以南㊁呼和浩特市以南以及阿拉善盟以南地区;2020 2030年耕地保护情景下,内蒙古自治区碳储量在锡林郭勒盟中南部有少量减少,相较于自然增长情景下碳储量减少程度变小㊂2020 2030年生态保护情景下,内蒙古自治区碳储量呈大幅增加,主要集中于阿拉善盟东北部和兴安盟东部,与内蒙古自治区的林地㊁草地分布一致,内蒙古东北方向主要是林地,因此碳密度较高㊂研究表明,内蒙古自治区土地利用类型和碳储量变化一致性较高㊂3讨论本研究利用马尔科夫链和P L U S模型模拟内蒙古自治区3种情景的土地利用格局,在模型验证阶段得到的K a p p a值为0.77,总体精度达0.85,其中F o M 值为0.07,具有较好的模拟精度,适用性强,主要源于P L U S模型多类用地斑块变化机理,能模拟出多个地891水土保持学报第37卷类在斑块级别上的演化情况[2],模拟结果一致性较好㊁模拟精度较高㊂当前P L U S模型已被用于不同尺度土地利用格局研究及驱动因素分析中,例如,宏观尺度下,胡丰等[3]在P L U S模型中分别对长江三角洲㊁山区重点开发区和渭河流域的土地利用格局进行研究;微观尺度上,喇蕗梦等[24]采用P L U S模型对秭归县生态系统服务进行多情景用地模拟和动态权衡关系分析,均表明P L U S模型可模拟用地复杂空间演变㊁挖掘用地诱因㊂此外,为适应不同发展需要,‘内蒙古自治区 十四五 发展规划“综合考虑内蒙古自治区土地利用转移矩阵的历史演化,通过调整转移矩阵对发展区域变化进行约束,并且设定今后3种不同的发展情景㊂在自然发展情景㊁耕地保护情景和生态保护情景下,可以预测延续之前的发展模式,执行一些耕地保护政策和生态保护政策㊂3种情景设定,基本能够覆盖未来发展的不同模式,但是所制定的3种发展模式与现实的发展情形还存在一定差距,不可能覆盖今后的全部发展模式㊂此外,植被覆盖度变化对碳储量也有一定的影响㊂鉴于未来土地利用需求量更接近于实际政策制定,减少发展情景与实际发展模式之间的差距,必将成为未来土地利用变化仿真研究的重点㊂表52000年㊁2010年㊁2020年及2030年3种情景下总碳储量单位:ˑ1010t 情景模式耕地林地草地水域建设用地未利用地总碳储量2000年16.31526.10182.0120.0230.80311.921137.174 2010年16.37026.32781.5690.0220.83711.971137.096 2020年16.30926.34981.4350.0231.09411.857137.066 2030年自然发展16.24126.32981.3970.0221.14611.882137.017 2030年耕地保护16.30926.33481.4510.0231.09011.861137.067 2030年生态保护16.42026.34981.4350.0231.19911.770137.197图62000年㊁2010年㊁2020年及2030年3种情景下总碳储量分布土地利用变化显著影响着生态系统的碳储量,碳密度较大的土地利用类型转变为碳密度较小的土地利用类型,会引起碳储量下降,否则将引起碳储量上升㊂本研究中,自然发展㊁耕地保护和生态保护3种情景中,内蒙古自治区2030年碳储量总量变化显著,自然发展情景中碳储量总量较2020年下降4.88ˑ106t,证明继续原有发展路径将使研究区总碳储量呈下降趋势;在生态保护情景下,较2020年总碳储量增加1.30ˑ107t,表明一定的生态保护措施对林地㊁湿地等生态用地及耕地数量具有保护作用,对高碳密度耕地具有制约作用,而林地㊁草地及湿地转变为低碳密度建设用地,可减缓陆地生态系统碳储量减少趋势,提高内蒙古自治区碳储量总量;耕地保护情景下,由于建设用地大幅度缩减,碳储量总量增加1.2ˑ105 t,说明耕地保护措施起到一定作用,使得陆地生态系统碳储量增加㊂综合来看,内蒙古自治区今后应以生态保护情景为背景,继续执行 退耕还林还草 政策,在恢复生态用地等保护措施的前提下,适当控制建设用地规模㊂为达到双碳目的,需要促进生态保护和低碳的发展,达到人与自然和谐相处㊂991第6期祁迷等:基于P L U S与I n V E S T模型的内蒙古自治区土地利用变化及碳储量评估4结论(1)2000 2020年,内蒙古地区林地与建设用地面积均有增加,耕地㊁水域㊁草地和未利用地面积均有减少,且转移方向上主要表现为耕地转为建设用地㊂(2)自然发展情景下,草地㊁耕地㊁水域和未利用地减少,而林地和建设用地增加;与自然发展情景相比,生态保护情景下林地㊁草地㊁水域面积增加;在耕地保护情景中,耕地面积与自然发展情景相比有扩大趋势,扩大面积为4.69ˑ104h m2㊂(3)从I n V E S T模型计算结果来看,2000年㊁2010年㊁2020年内蒙古自治区总碳储量逐年下降,且因建设用地的快速扩张和碳密度大的地类被占用而使得碳储量呈现出下降趋势㊂(4)2020 2030年,内蒙古自治区总碳储量在自然情景下呈下降趋势,在耕地保护与生态保护情景下呈不同幅度上升趋势,其中生态保护情景下碳储量增加最多,3种情景模型计算结果表明,生态保护情景是内蒙古自治区今后发展的最优情景㊂参考文献:[1]许小亮,李鑫,肖长江,等.基于C L U E-S模型的不同情景下区域土地利用布局优化[J].生态学报,2016,36(17):5401-5410.[2] L i a n g X,G u a nQ F,C l a r k eK C,e t a l.U n d e r s t a n d i n gt h e d r i v e r s o f s u s t a i n a b l e l a n de x p a n s i o nu s i n g a p a t c h-g e n e r a t i n g l a n du s es i m u l a t i o n(P L U S)m o d e l:Ac a s es t u d y i n W u h a n,C h i n a[J].C o m p u t e r s,E n v i r o n m e n ta n dU rb a nS y s t e m s,2021,85:e101569.[3]胡丰,张艳,郭宇,等.基于P L U S和I n V E S T模型的渭河流域土地利用与生境质量时空变化及预测[J].干旱区地理,2022,45(4):1125-1136.[4]王佳楠,张志.基于M a r k o v-P L U S模型的柴北缘土地利用变化及模拟分析[J].西北林学院学报,2022,37(3):139-148,179.[5]杨潋威,赵娟,朱家田,等.基于P L U S和I n V E S T模型的西安市生态系统碳储量时空变化与预测[J].自然资源遥感,2022,34(4):175-182.[6]李安林,周艳,唐丽毅,等.怒江州土地利用模拟及生态系统服务价值评估:基于P L U S模型的多情景分析[J].中国农业资源与区划,2023,44(1):140-149. 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区域土壤有机碳密度及碳储量计算方法探讨
区域土壤有机碳密度及碳储量计算方法探讨土壤有机碳密度和碳储量在全球变化研究中非常重要，它们有助于更好地理解土壤碳系统的结构、动力学和响应。
作为有机碳的主要来源，土壤中的碳作用着促进土壤有机质积累、改善土壤肥力和促进植物生长等重要作用。
因此，研究区域土壤有机碳密度和碳储量及其影响状况，对于制定地区治理政策，促进碳管理和减缓气候变化至关重要。
一、土壤有机碳密度的计算方法（1）采集土壤样品为了准确测定区域土壤有机碳密度，首先要采集土壤样品，并按照国家标准实施。
通常采用随机抽样方法，采集亩层级下的土壤样品，保证整体土壤有机碳尽量接近样本状态。
（2）土壤有机碳定量分析采集到的土壤样品，用随机化处理方法，实施土壤有机碳定量分析，得出土壤中总有机碳含量，以及比含量。
有机碳含量可用六氯环烷(CCl4)浸提法或酯化提取法等测定，比含量可用CHNS/O火焰光度法检测。
（3）土壤有机碳密度计算获得土壤中有机碳含量后，通过以下公式，即可得出土壤有机碳密度：有机碳密度=总有机碳/土壤有效层深度二、土壤有机碳储量计算方法（1）土壤有机碳储量计算公式土壤有机碳储量可以通过以下公式来计算：有机碳储量=有机碳密度*土壤深度*样品面积其中，土壤深度为常见土壤有效层深度，样品面积可根据实际情况来进行计算。
（2）土壤有机碳储量空间结构分析计算出来的土壤有机碳储量值，应当对其空间变异特性进行分析，以更好地反映不同区域的碳储量情况，并且为资源利用和管理提供参考。
总之，土壤有机碳密度和碳储量对于衡量土壤碳状况与管理具有重要意义。
准确测定区域土壤有机碳密度和碳储量，需要从样本采集、有机碳定量分析，以及有机碳储量的空间结构分析等几个方面来全面考虑。
土壤有机碳储量
土壤有机碳储量土壤有机碳是指土壤中的有机物质中包含的碳元素的总量。
土壤有机碳储量对于土壤肥力、生态系统的稳定性和气候变化具有重要影响。
下面是一些与土壤有机碳储量相关的参考内容。
1. 土壤有机碳储量及分布特点：土壤有机碳储量的大小和分布受到土壤类型、地理位置、气候、植被类型和人为活动等多种因素的影响。
一般来说，深厚的沼泽和湿地土壤具有较高的有机碳储量，而干旱和半干旱地区的土壤则相对较低。
农田土壤和森林土壤通常具有较高的有机碳储量，而草原土壤和荒漠土壤具有较低的有机碳储量。
2. 影响土壤有机碳储量的因素：- 植被类型：不同植被类型对土壤有机碳的贡献不同，森林和湿地植被通常有较高的生物量和有机碳储量。
- 土壤类型：不同土壤类型对有机物质的吸附、稳定和分解能力不同，因此土壤类型直接影响土壤有机碳的储量及其稳定性。
- 土壤质地：土壤质地对于有机物质的吸附和稳定性起着重要作用，比如，具有高黏粒含量的粘土质地土壤通常有较高的有机碳储量。
- 土壤pH值：土壤pH值对土壤中微生物的活性和有机物质的分解速率有影响，进而影响有机碳的储存和释放。
- 土壤湿度：土壤湿度对土壤中微生物的活动和有机物质的分解速率有重要影响，湿度适宜的土壤通常有较高的有机碳储存能力。
3. 土壤有机碳储存与气候变化：土壤有机碳储存与气候变化之间存在着相互影响的关系。
首先，气候变化可以影响土壤有机碳的分解速率和有机物质的输入。
气候变暖和干燥可能会导致土壤有机碳的分解速率加快，从而释放更多的二氧化碳到大气中。
其次，土壤有机碳的变化也可能影响气候变化，因为土壤中的有机碳含量与土壤呼吸、植物生长和生态系统碳平衡密切相关。
4. 土壤有机碳管理与可持续发展：土壤有机碳管理是保护土壤资源、提高农田产量和适应气候变化的重要手段之一。
通过改善农田管理措施，如合理施肥、轮作休耕、秸秆还田和增加有机肥的使用量等，可以增加土壤有机碳的储存和减少二氧化碳的排放。
此外，森林保护和湿地恢复等措施也可以有效增加土壤有机碳储量，提高生态系统的稳定性。
典型生态系统土壤有机碳变化规律及机理研究
典型生态系统土壤有机碳变化规律及机理研究随着全球气候变化和生态环境问题日益突出，土壤有机碳作为生态系统中重要的碳库，其变化规律及机理研究成为当前生态学领域的热点问题之一。
典型生态系统土壤有机碳变化规律及机理研究，对于加深对土壤碳循环过程的认识，推动土壤碳库管理与调控具有重要意义。
本文将从以下几个方面展开探讨。
1. 典型生态系统土壤有机碳的来源典型生态系统中的土壤有机碳主要来源于植物凋落物、根系分泌物和微生物分解产物等。
植物凋落物是土壤有机碳的主要供给者，其中包括植物枯落的叶、枝、果实和花朵等。
根系分泌物则是植物地下部分向土壤释放的碳源，它不仅具有营养物质的功能，还能够影响土壤微生物的活性和多样性。
微生物分解产物来自于土壤中细菌、真菌等微生物对有机物质的分解代谢过程。
2. 典型生态系统土壤有机碳的动态变化典型生态系统土壤有机碳的动态变化受多种因素的影响，包括气候因素、土壤类型、植被类型、土地利用方式等。
在温带地区的森林生态系统中，土壤有机碳的储量较高，主要集中在表层土壤中。
而在亚热带和热带地区，由于热带雨林植被茂盛，植被凋落物的输入较大，土壤有机碳的储量相对较高。
而农田生态系统中，土壤有机碳的储量和动态变化则受农田管理措施和耕作方式的影响。
3. 典型生态系统土壤有机碳的保持与调控为了保护和增加土壤有机碳储量，需采取一系列措施。
加强土地利用规划和管理，合理布局和调整不同生态系统的空间格局，避免过度开发和过度利用土地资源。
加强土壤保护和改良工作，提高土壤的质量和肥力，减少土壤侵蚀和退化，增加有机碳的储量。
再次，推广适宜的农田管理措施，如有机肥的使用、植株覆盖、轮作休耕等，促进土壤有机碳的积累和保持。
4. 典型生态系统土壤有机碳变化机理土壤有机碳的变化受多种生物、物理和化学因素的综合影响。
生物因素主要包括植物凋落物的输入和土壤微生物的分解作用。
物理因素则包括土壤通气性、渗透性和水分状况等。
化学因素则主要包括土壤有机质的化学性质和土壤微环境的影响。
土地利用变化对碳排放的影响研究
土地利用变化对碳排放的影响研究一、引言土地利用变化是人类活动与环境相互作用下的产物，它对生态、经济和社会等方面都有重要的影响。
碳排放则是人类活动对全球气候影响最为显著的指示标志，如汽车尾气、电力生产等都会产生二氧化碳等温室气体，造成大气温室效应的升温作用。
本文将探讨土地利用变化对碳排放的影响研究。
二、土地利用变化与碳排放的基本关系土地利用变化主要包括耕地与草地转换、城市化、森林伐砍和干旱等。
这些变化会对碳排放产生明显的影响。
首先，耕地与草地的转换会改变土壤有机质的含量和分布，进而改变土地碳库的大小和分布。
其次，城市化过程中多数城市对自然环境的改造，包括对土地的改造、水源调节和生态系统的破坏等，直接导致碳排放的增加。
第三，森林伐砍大规模破坏了生态系统，砍伐面积过大容易导致土壤的侵蚀和土地沙化，严重影响了碳库的形成和维持。
最后，干旱使得植被覆盖度降低，进而影响生物多样性、生态平衡和土地碳吸收等方面。
三、土地利用类型对碳排放的影响不同土地利用类型对碳排放的影响有所不同。
首先，森林是地球上最大且重要的生态系统之一，森林拥有丰富的生态功能，能够大量吸收二氧化碳，缓解全球气候变化。
研究表明，森林对碳吸收有着重要的作用。
因此，在土地利用变化中保护森林的生态环境，减少人类对其砍伐的干扰是保障全球碳循环平衡的重要手段。
其次，城市是高碳排放的区域，城市的化学工业、交通运输等设施都会产生超过农村的二氧化碳排放。
此外，城市生活的节奏会让人们过度依赖汽车出行和使用大量电力，而这些都是碳排放的源。
因此，在土地利用变化中控制城市扩张和绿色出行是降低碳排放的重要措施。
最后，在农业生产中，耕作方式是影响碳排放影响的关键变量。
植树造林、旋耕、轮作等措施能够提高农田的碳储量，促进牧场的新陈代谢，也能够减少极端气候对农业生产的影响等。
四、碳排放控制的建议为了控制碳排放，需要采取多种手段。
首先，应当控制大规模的垃圾焚烧，尽可能多地采取可持续的垃圾分类处理措施，自然再生资源应得到充分的利用和开发。
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储 量 和 空 间 分 布 已有 一 些 研 究 ． 针 对 农 田 土 壤 有 机 碳 密度 的 但
研 究 存 在 很 大 的地 域 差 异 。对 土 壤 有 机碳 的研 究有 静 态 和动 态 两 种 。 静 态 方 法 是 按 照 土 壤 类 型 ， 照 分 层 剖 面 碳 密 度 估 算 碳 按
及企 业 的 生产 者 责 任制 。要 严 格 落 实 环 境 责 任 追 究 制 度 ， 其 尤
是 刑 事 责 任 的追 究 制 度 ．加 大 对 违 法 超 标 排 污 企 业 的处 罚 力 度 ， 惩 环 境 违 法 行 为 。 加 强 立 法 ， 格 执 法 ， 动 节 约 资 源 和 严 严 推
ｍｉａ ｅ ｒｓ ｏ ｅ ｏ ｏ ｌ ｏ ｙ ｎ ｅ ｒ ｙ ｃ ｏ ａｑ ｉ ｃｏ ｉ ｏ ｉｎ Ｋａ ａ ｃｄ ｌ ｉ ｕ ｔ ｍ ｃ ｌ ｇ ｃ ａ ｔｐ ｏ ｅ ｔ ｓ ｕ ｔ ｔ ｇ ｃ ｄｅｓａ ’ ｎ ｅ
保 护 环 境 走 上 法 制 化轨 道 。这 样 才 能 提 高 福 建 旅 游 的综 合 竞 争
科教 之 窗
农 经 与 技２ ０ 第２卷 ０ 总 ５期） 村 济 科 ０ 年 １ 第１期（第２ １ ５
区域农田土壤有机礞储量与变化研究
肖 潇
（ 南农业 大 学 信 息科 学技 术学 院 ， 南 长 沙 湖 湖
４０２） １ １８
［ 摘 要 ］ 壤 有 机 碳 库 是 陆地 生 态 系统 的 主要 组 成 部 分 ， 取 典 型 红 壤 和 水 稻 土 区域 的 湖 南 省 宁 乡县 为 研 究 对 土 选
４ 结 语
Ｅｎ ｉｏ ｍ ｅ ｔｌＳｕｄ ｅ ５ ２ ７ ６ ． ｖｒ ｎ ｎ ａ ｔ ｉｓ２ ： ５ －２ ３
［ ］ Ｃｅａｏ — ａ ｕａ Ｈ．１８）Ｅｍｄｏｄ ｒｆ ｄ ｉｄａ ｏｉｅｏ ｏ ４ ｂＨ ｓ Ｌ ｓ ｒｎ， （９ ７ ｓ ｉ ｅｐｅ ｃ ｂｌ ａｄｓｃ ｃ ｎ ｃ ｉ ａ ｉ ｏ
碳 是 有 机 质 的重 要 组 成 部 分 ， 在碳 循 环 中有 重 要 作 用 。土 不 可 替 代 的 手 段 。本 论 文 从 这 两 个 方 面 对 县 域 尺 度上 的农 田土 壤 有 机 碳 的储 量及 变化 进行 研 究 。
壤 是个 巨大 的有 机 碳 库 ， 占全 球 陆 地 总碳 库 的 ２ ３ ３ ４ 土 壤 它 ／～／ ， 碳 库 的微 小 变 化 可 以 导 致 Ｃ 度 的显 著 变 化 。 此 外 ， 高 土 Ｏ浓 提
象 ， 用 常 用 的 土 壤 类 型 法 对 区域 农 田 土壤 有 机 碳 储 量 进 行 估 算 ， 前 期 建 模研 究 工 作 基 础 上 ． 设 现 有 土地 利 用 和 采 在 假 耕 作 措 施 稳 定 的 情 况 下 ， 拟 预 测 农 田土 壤 有 机 碳 变化 模
［ 键词 ］ 关 区域 ； 壤 有 机碳 ； 量 与 变化 ； 田 土 储 农
１ 研 究 区概括
宁 乡 县 位 于 湖 南 中 北 部 ， 庭 湖 南 缘 ， 理 坐 标 介 于 东 经 洞 地 ｌ １５ ｌ ２ ４ 北 纬 ２ 。５ ～ ８ ２ 间 。 临望 城 县 ， 界 湘 １ 。 ３～ 】 。６ ， ７ ５ ２ 。９ 之 东 南
潭 、 乡 县 ， 与安 化 、 源 县 接 壤 ， 与 益 阳 、 江 县 毗 邻 。 全 湘 西 涟 北 桃
ｆ ｒ ｓｓ ， ＥＩ Ｗ ｏ ｋ ｎ ｐｅ ｅ ｅ ， ｏ ｔ ｅ ｓｅ ｎ ｅ ｏ ｏ ｅ ｔ ｏ ｅ ｔ ’ ＥＰ ｒ ｉ ｇ Ｐａ ｒ Ｓ ｒ ｓ Ｓ ｕ ｈ ａ ｔｒ Ｃｅ ｔｒ ｆ ｒ Ｆ ｒ ｓ ｉ ｎ Ｅｃ ｎｏ ｃ ｋ ｅ ｅ ｒ ｈ， ｏ ｔ Ｃａｏ ｉ ａ Ｓ ａ ｅ Ｕｎｉｅ ｉｙ， ａｅｇ ｏ ｍｉ ｓ ｓａｃ Ｎ ｒ ｈ ｒ ｌ ｔｔ ｎ ｖ ｒ ｔ Ｒ ｌｉ ｈ ｓ
总 量 。动 态 方 法是 利 用 碳 循 环 模 型 模 拟 碳 循 环 的动 态 变 化 。为 研 究 中 国 区 域 碳 循 环 与 全 球 变 化 之 间 复 杂 的相 互 作 用 以 及 实 现 碳 循 环 的 定 量 模 拟 和 预 测 ， 型 方 法 已经 成 为 碳 循 环 研 究 中 模
壤 有 机 碳 含 量 是 培肥 保 肥 、 善 各 种 物 理 、 学 、 态 等 性 状 的 改 化 生
本研 究立 足我 国南 方湖南 省某 区域 ， 以宁 乡县 为例 ， 研究
农 田土 壤 有 机 碳 碳 库 储 量 和 不 同 土 种 土 壤 表 层 有 机 碳 密 度 ， 以 及 在 不 同 土 地 利 用 方 式 和 管 理 措 施 下 对 土 壤 有 机 碳 含 量 的 影 响及 其 分 布 ， 为 增 强 土 壤 质 量 、 高 土 壤 固碳 能 力 ， 拟 提 为碳 收 集 技 术 选 择 和配 套 政 策 提 供 参 考 。
重 要 措 施 。 因此 ． 究 土 壤 有 机 碳 不 仅 对农 业 生 产 具 有 深刻 的 研
影 响 ， 且 对 全 球 气 候 环 境 的 影 响 具 有 重 要 的 理 论 意 义 。 中 国 而
农 田分 布 广 泛 ， 北 方 差 别 很 大 ， 年 来 国 内对 于 土 壤 有 机 碳 南 近