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基于Landsat遥感影像和1∶50000土壤数据库的福州市耕地有机碳动态变化研究 预览
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作者 李亚 张黎明 +2 位作者 陈瀚阅 袁玉琦 邢世和 《中国生态农业学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期581-590,共10页
耕地土壤碳库是全球碳库中最为活跃的部分,其变化对全球气候变化产生重要影响。目前对耕地土壤有机碳估算多采用中、小系列比例尺的土壤数据库,较少结合遥感影像与大比例尺土壤数据库进行估算。基于此,本研究采用Landsat遥感影像和1∶50... 耕地土壤碳库是全球碳库中最为活跃的部分,其变化对全球气候变化产生重要影响。目前对耕地土壤有机碳估算多采用中、小系列比例尺的土壤数据库,较少结合遥感影像与大比例尺土壤数据库进行估算。基于此,本研究采用Landsat遥感影像和1∶50 000高精度土壤数据库,以福建省福州市为例,基于遥感与碳循环过程模型对1987年和2016年耕地土壤有机碳动态变化进行研究。结果表明,利用Landsat影像反演得到的耕地土壤基础呼吸与土壤有机碳相关性强,建立的1987年和2016年模型R2分别为0.637和0.752。研究期间,全市耕地土壤有机碳密度从东部沿海向西部内陆地区递增,整体发挥着'碳汇'作用,有机碳密度和储量分别增加0.20 kg·m-2和2.946×105 t。从不同土壤类型比较得出,黄壤、红壤和水稻土是'碳汇',有机碳密度分别增加0.70 kg·m-2、0.40 kg·m-2和0.19 kg·m-2;其他土类为'碳源',其中,水稻土碳储量最大,两期在全市总碳储量中占比均超过90%。从不同行政区比较得出,仓山区、长乐区、马尾区和连江县为'碳源区',其他地区为'碳汇区',其中,仓山区碳储量一直为全市最低,两期占比均不足0.5%,而福清市则一直居于全市首位,占比均高于20%。总体而言,福州市耕地土壤有机碳30年间空间动态变化显著,在不同土类和行政区间存在差异,今后应根据不同耕地土壤类型和行政区的有机碳情况有针对性进行耕地管理。 展开更多
关键词 耕地 土壤有机碳密度 土壤有机碳储量 遥感反演 碳循环过程模型 土壤基础呼吸 福州市
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1980s-2010s中国陆地生态系统土壤碳储量的变化
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作者 徐丽 于贵瑞 何念鹏 《地理学报:英文版》 SCIE CSCD 2019年第1期49-66,共18页
Soil stores a large amount of the terrestrial ecosystem carbon(C) and plays an important role in maintaining global C balance. However, very few studies have addressed the regional patterns of soil organic carbon(SOC)... Soil stores a large amount of the terrestrial ecosystem carbon(C) and plays an important role in maintaining global C balance. However, very few studies have addressed the regional patterns of soil organic carbon(SOC) storage and the main factors influencing its changes in Chinese terrestrial ecosystems, especially using field measured data. In this study, we collected information on SOC storage in main types of ecosystems(including forest, grassland, cropland, and wetland) across 18 regions in China during the 1980 s(from the Second National Soil Survey of China, SNSSC) and the 2010 s(from studies published between 2004 and 2014), and evaluated its changing trends during these 30 years. The SOC storage(0–100 cm) in Chinese terrestrial ecosystems was 83.46 ± 11.89 Pg C in the 1980 s and 86.50 ± 8.71 Pg C in the 2010 s, and the net increase over the 30 years was 3.04 ± 1.65 Pg C, with an overall rate of 0.101 ± 0.055 Pg C yr–1. This increase was mainly observed in the topsoil(0–20 cm). Forests, grasslands, and croplands SOC storage increased 2.52 ± 0.77, 0.40 ± 0.78, and 0.07 ± 0.31 Pg C, respectively, which can be attributed to the several ecological restoration projects and agricultural practices implemented. On the other hand, SOC storage in wetlands declined 0.76 ± 0.29 Pg C, most likely because of the decrease of wetland area and SOC density. Combining these results with those of vegetation C sink(0.100 Pg C yr–1), the net C sink in Chinese terrestrial ecosystems was about 0.201 ± 0.061 Pg C yr–1, which can offset 14.85%–27.79% of the fossil fuel C emissions from the 1980 s to the 2010 s. These first estimates of soil C sink based on field measured data supported the premise that China’s terrestrial ecosystems have a large C sequestration potential, and further emphasized the importance of forest protection and reforestation to increase SOC storage capacity. 展开更多
关键词 Chinese TERRESTRIAL ECOSYSTEMS CHANGE storage soil ORGANIC carbon
稻田水旱轮作系统对土壤有机碳及产量的短期影响 预览
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作者 曹培 朱杰 +1 位作者 朱波 刘章勇 《安徽农业科学》 CAS 2019年第4期81-85,101共6页
[目的]探明不同水旱轮作系统对稻田不同土层土壤活性有机碳组分、碳库管理指数、土壤有机碳储量和作物产量的短期影响。[方法]2017年在荆州市江陵县三湖农场开展试验,采用随机区组设计,设置中稻-冬闲(RF)、中稻-油菜(RR)、中稻-小麦(RW... [目的]探明不同水旱轮作系统对稻田不同土层土壤活性有机碳组分、碳库管理指数、土壤有机碳储量和作物产量的短期影响。[方法]2017年在荆州市江陵县三湖农场开展试验,采用随机区组设计,设置中稻-冬闲(RF)、中稻-油菜(RR)、中稻-小麦(RW)和春玉米-晚稻(MR)4种种植模式。[结果]与RF处理相比,MR处理显著降低了稻田不同层次的土壤总有机碳含量;且RW、RR和MR处理均降低了稻田土壤活性有机碳含量。MR处理有利于碳库活度和碳库活度指数的提高,RR处理则利于稳态碳和碳库指数的提高。不同土层各处理的土壤有机碳储量差异趋势一致,均为RR>RF>RW>MR,与RF处理相比,RR处理土壤有机碳储量增加了8.14%。与RF处理相比,RW、RR和MR处理产量分别增加了46.71%、35.77%和35.33%。[结论]RR模式更有利于稻田土壤有机碳的固持,是适宜在当地推广的水旱轮作模式。 展开更多
关键词 水旱轮作 土壤活性有机碳 碳库管理指数 土壤有机碳储量 作物产量
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海南尖峰岭热带山地雨林土壤有机碳储量和垂直分布特征 预览
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作者 蔡文良 谢艳云 唐雯 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2019年第8期1514-1521,共8页
2016-2018年连续3年研究了海南尖峰岭热带山地雨林(香蒲桃天然林Syzygium odoratum、南亚松天然林Pinus latteri、桉树人工林Eucalyptus robusta和橡胶人工林Hevea brasiliensis)土壤有机碳储量和垂直分布特征,为该区域山地土壤碳库储... 2016-2018年连续3年研究了海南尖峰岭热带山地雨林(香蒲桃天然林Syzygium odoratum、南亚松天然林Pinus latteri、桉树人工林Eucalyptus robusta和橡胶人工林Hevea brasiliensis)土壤有机碳储量和垂直分布特征,为该区域山地土壤碳库储量的准确预测提供参考依据。结果表明,(1)在垂直方向,不同年份热带山地雨林土壤有机碳含量均随着土层深度的增加而逐渐降低,表现出明显的“表聚性”,其中表层随着年份的增加其增加趋势较为明显,深层有机碳含量随年份的变化不明显。此外,2016-2018年不同土层深度热带山地雨林土壤有机碳含量均表现为香蒲桃天然林和南亚松天然林显著高于桉树人工林和橡胶人工林。(2)垂直方向土壤有机碳储量与土壤有机碳呈一致的变化规律,2016-2018年热带山地雨林土壤活性有机碳均随着土层深度的增加而逐渐降低,表现出明显的“表聚性”,其中表层增加趋势较为明显,深层土壤活性有机碳随年份的变化不明显,不同年份土壤活性有机碳含量差异不显著(P>0.05)。此外,2016-2018年不同土层深度热带山地雨林土壤活性有机碳均表现为香蒲桃天然林和南亚松天然林显著高于桉树人工林和橡胶人工林。(3)土壤有机碳和活性有机碳与pH值和砂粒含量呈显著的负相关关系(P<0.05),与电导率、黏粉粒含量、全氮呈显著的正相关关系(P<0.05),与全磷含量没有显著的相关性(P>0.05),其中与全氮的相关系数最大,土壤活性有机碳的相关系数高于土壤有机碳。(4)交互分析结果表明:土壤深度和林型对土壤有机碳和活性有机碳具有显著的影响,其中林型和土层深度对有机碳含量具有显著的影响(P<0.05);林型对有机碳储量具有显著的影响(P<0.05);林型、土层深度、林型×土层深度对土壤活性有机碳具有显著的影响(P<0.01)。研究表明,土壤活性有机碳对林型和土层深度的响应较为敏感,而 展开更多
关键词 热带山地雨林 有机碳储量 活性有机碳
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不同退化高寒沼泽湿地土壤碳氮和贮量分布特征 预览
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作者 林春英 李希来 +5 位作者 李红梅 孙海松 韩辉邦 王启花 金立群 孙华方 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期805-816,共12页
为研究高寒沼泽湿地土壤碳氮贮量分布特征,探讨退化高寒沼泽湿地的恢复对策,本试验选择三江源区玛沁县大武滩不同退化高寒沼泽湿地为研究对象,分层采集湿地冻融丘和丘间土壤样品,分析土壤有机碳、总氮含量和贮量变化。结果表明:研究区0~... 为研究高寒沼泽湿地土壤碳氮贮量分布特征,探讨退化高寒沼泽湿地的恢复对策,本试验选择三江源区玛沁县大武滩不同退化高寒沼泽湿地为研究对象,分层采集湿地冻融丘和丘间土壤样品,分析土壤有机碳、总氮含量和贮量变化。结果表明:研究区0~30 cm是高寒湿地有机碳和总氮主要分布区,有机碳和总氮呈正相关关系。冻融丘和丘间的土壤含水量与土壤有机碳、总氮均呈极显著相关关系(P<0.01)。冻融丘和丘间的土壤含水量、有机碳、总氮、碳氮贮量均随着退化程度的加剧呈下降趋势,且冻融丘的下降速度较丘间快。有机碳、总氮、有机碳贮量和氮贮量与冻融丘的数量呈极显著负相关关系,与冻融丘的大小呈极显著正相关关系(P<0.01)。这些结果表明:高寒沼泽湿地土壤含水量、冻融丘的数量和大小对高寒湿地退化中土壤碳氮及贮量具有指示性,建议在高寒湿地修复中加强水分补充和冻融丘的保护。 展开更多
关键词 高寒湿地 冻融丘 退化程度 土壤有机碳 有机碳贮量
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基于扣除根系体积新方法的秦岭辛家山2种林分土壤有机碳密度特征 预览
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作者 王志康 许晨阳 +5 位作者 耿增超 刘莉丽 侯琳 杜璨 王强 吕东唯 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期133-141,共9页
【目的】比较秦岭辛家山林场云杉和红桦天然林土壤有机碳密度的估算结果,检验新方法通过扣除根系体积而提高的估算精度。【方法】分别估算矿质土层(表土层、心土层和底土层)和有机土层(凋落物的未/半分解层和完全分解层)的有机碳密度。... 【目的】比较秦岭辛家山林场云杉和红桦天然林土壤有机碳密度的估算结果,检验新方法通过扣除根系体积而提高的估算精度。【方法】分别估算矿质土层(表土层、心土层和底土层)和有机土层(凋落物的未/半分解层和完全分解层)的有机碳密度。在现有方法的基础上通过扣除林木根系体积含量来提高矿质土层有机碳密度的估算精度。各层林木根系体积含量的估算方法为:首先,使用前人提出的回归方程估算出单株林木根系生物量,乘以林木生长密度得到单位面积林地的根系总生物量;其次,通过采集部分根系样品测定其生物量和体积,并计算出根系样本的密度以代表整体根系的密度;然后,通过单位面积林地的根系总生物量除以根系的密度计算出单位面积林地的根系总体积;最后,利用前人研究得出的根系沿深度的分布规律,将单位面积根系总体积分配到各土层,计算出根系体积含量。对有机土层有机碳密度的估算,使用林木平均地径估算林木根基部所占面积,将有机土层中含有的林木体积扣除。此外,由于有机土层的各组分分布极不均匀,本研究依据来源器官和物理形态对凋落物(有机土层)中的不同成分进行了细致的分组,分别测定各组分的有机碳密度。【结果】云杉林表土层、心土层和底土层的厚度分别为19.10、14.20和31.03 cm,红桦林则分别为18.57、15.13和28.13 cm;云杉林表土层、心土层和底土层的有机碳含量分别为(44.56±3.72)、(25.63±1.77)和(10.79±2.28)g ·kg^-1 ,红桦林的分别为(34.11±5.46)、(19.06±4.95)和(11.02±3.86)g·kg^-1;2种林分有机土层各组分有机碳含量差异显著(P<0.05),凋落物中枝条、根系、云杉球果和苔藓的有机碳含量均大于600 g·kg^-1 ,叶片次之,云杉林和红桦林分别为(458.90±46.81)和(420.72±55.66)g·kg^-1 ,其余难以分辨的细颗粒含量最低均小于300 g·kg^-1;在矿质土层 展开更多
关键词 土壤有机碳密度 碳汇估算 森林土壤 天然林 凋落物 新方法
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缙云山不同土地利用方式下土壤植硅体碳的含量特征
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作者 罗东海 王子芳 +4 位作者 陆畅 黄容 王富华 李娇 高明 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期4270-4277,共8页
植硅体碳是长期封存土壤有机碳的一种形式,对土壤固碳有重要意义.以西南地区常见的6种土地利用方式(针阔叶混交林、竹林、果园、旱地、水田和荒草地)为研究对象,探讨了不同土地利用方式下植硅体碳含量在不同剖面上(0~20、20~40、40~60和... 植硅体碳是长期封存土壤有机碳的一种形式,对土壤固碳有重要意义.以西南地区常见的6种土地利用方式(针阔叶混交林、竹林、果园、旱地、水田和荒草地)为研究对象,探讨了不同土地利用方式下植硅体碳含量在不同剖面上(0~20、20~40、40~60和60~100cm)的分布规律,并估算了植硅体碳储量,分析了陆地生态系统碳汇特征.结果表明,在6种土地利用方式中,竹林土壤有机碳和植硅体含量在土壤剖面上的平均值均为最高,分别为16.75g·kg^-1和59.66g·kg^-1.在4个土层,竹林土壤植硅体含量均显著高于其他土地利用方式(P<0.05).对植硅体碳而言,6种土地利用方式下的土壤植硅体碳平均含量变化范围在0.55~1.96g·kg^-1,其中竹林各土层的植硅体碳含量都高于其他土地利用方式.竹林土壤植硅体碳总储量(23.45t·hm^-2)显著高于其他土地利用方式土壤植硅体碳总储量(P<0.05).统计分析表明,土壤全硅与土壤植硅体、土壤植硅体碳均表现出极显著的正相关关系(P<0.01).不同土地利用方式下土壤植硅体与植硅体碳的含量总体表现为随着土层深度的增加而下降,存在一定的表层富集现象. 展开更多
关键词 缙云山 土地利用方式 植硅体碳(PhytOC) 土壤有机碳 植硅体碳储量
陕西黄土台塬近三十年耕地动态变化的表层土壤有机碳效应 预览
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作者 张萌萌 刘梦云 +5 位作者 常庆瑞 刘京 刘欢 张杰 杨静涵 曹润珊 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第18期6785-6793,共9页
区域土地利用类型转变对土壤有机碳储量的影响,是生态环境效应评价的核心问题。根据土壤样点和土地利用数据,研究了陕西黄土台塬近三十年耕地转变对表层(0-20 cm)土壤有机碳密度和储量的影响。结果表明:(1)1985-2006、2006-2015年耕地... 区域土地利用类型转变对土壤有机碳储量的影响,是生态环境效应评价的核心问题。根据土壤样点和土地利用数据,研究了陕西黄土台塬近三十年耕地转变对表层(0-20 cm)土壤有机碳密度和储量的影响。结果表明:(1)1985-2006、2006-2015年耕地的土地利用转化率分别为2.81%和17.89%,说明退耕还林政策加快了研究区土地利用类型转换速度。(2)研究区近三十年不同年份耕地表层土壤有机碳密度变化差异较大,1985年为1.73 kg/m^2,2006年较之增加8.09%,2015年较2006年增加36.36%。(3)1985-2006年,耕地不变和发生转变的面积分别为9429.87 km2和272.41 km^2,表层土壤增加的碳储量分别为927.93×10^6 kg和33.8×10^6 kg。2006-2015年,耕地不变和发生转变的面积分别为8119.04 km^2和1768.47 km^2,表层土壤碳储量增加值分别为3132.79×10^6 kg和1198.99×10^6 kg。⑷耕地转变为林草地等类型,有利于表层土壤有机碳储量的增加,是朝着碳汇方向进行。因此,陕西黄土台塬退耕还林可以增加生态系统碳固定。 展开更多
关键词 土壤有机碳储量 耕地 动态变化 黄土台塬
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荒漠绿洲农田垦殖过程中耕层土壤碳储量演变特征
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作者 孔君洽 杜泽玉 +1 位作者 杨荣 苏永中 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期180-188,共9页
以河西走廊中段临泽荒漠绿洲区为研究对象,通过实地调查结合遥感影像辨析确定农田的开垦年限,对比不同开垦背景的农田耕层(0~20 cm)土壤有机碳储量(SOCD)的变化特征,研究荒漠绿洲农田垦殖过程中SOCD的演变趋势.结果表明:研究区农田耕层S... 以河西走廊中段临泽荒漠绿洲区为研究对象,通过实地调查结合遥感影像辨析确定农田的开垦年限,对比不同开垦背景的农田耕层(0~20 cm)土壤有机碳储量(SOCD)的变化特征,研究荒漠绿洲农田垦殖过程中SOCD的演变趋势.结果表明:研究区农田耕层SOCD在2.41~32.97 t·hm-2范围变动,平均值为17.22 t·hm-2;盐碱地、戈壁和沙地背景农田SOCD平均值分别为19.36、16.10、15.93 t·hm-2.随着开垦年限的增加,农田耕层SOCD呈增加趋势,但沙地和戈壁背景农田开垦20年后增加趋势放缓,盐碱地背景的农田在25年后才表现出放缓趋势;沙地、戈壁和盐碱地背景农田土壤有机碳(SOC)的固存速率分别为0.424、0.485、0.811 t·hm-2·a-1.SOCD与全氮、全磷、碱解氮、速效磷含量呈显著正相关,而与速效钾、pH相关性不显著.综上所述,荒漠绿洲盐碱地背景农田SOC的固存速率显著高于戈壁、沙地背景农田,但开垦30年后不同背景农田SOCD仍处于较低水平,需要针对不同开垦背景对绿洲农田进行管理以提高荒漠绿洲土地利用效率和生产力. 展开更多
关键词 开垦背景 开垦年限 土壤有机碳储量 演变特征 绿洲农田
不同刈割频次对呼伦贝尔羊草草原土壤碳氮变化的影响
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作者 郝广 闫勇智 +4 位作者 李阳 李传弘 王炜琛 郭宇 杨九艳 《应用与环境生物学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期195-199,共5页
刈割是内蒙古呼伦贝尔草原主要的管理方式,为向内蒙古地区碳汇管理提供理论依据,对围封样地、两年一割样地与一年一割样地的刈割频次与土壤碳氮含量关系开展研究. 结果显示,随刈割频次的增加,0-30 cm土层中土壤有机碳和全氮含量均... 刈割是内蒙古呼伦贝尔草原主要的管理方式,为向内蒙古地区碳汇管理提供理论依据,对围封样地、两年一割样地与一年一割样地的刈割频次与土壤碳氮含量关系开展研究. 结果显示,随刈割频次的增加,0-30 cm土层中土壤有机碳和全氮含量均表现出下降趋势,各土层中响应有所不同,表现为随土层深度加深,在围封样地和两年一割样地中逐渐减少,而在一年一割样地中逐渐增加. 土壤碳贮量、氮贮量存在显著的相关关系,且随刈割频次增加呈显著线性下降,碳氮固持潜力下降,表现为碳流失、氮流失. 其中两年一割样地土壤碳贮量下降17.1%、氮贮量下降20.8%,一年一割样地土壤碳贮量下降21.6%、氮贮量下降29.3%. 上述结果表明,呼伦贝尔羊草草原土壤碳氮变化对刈割频次较为敏感,合理控制刈割频次能够减缓碳氮流失,同时配合适当的施肥可实现草原的可持续利用. (图4 表1 参21) 展开更多
关键词 刈割 羊草草原 土壤有机碳 土壤碳贮量 土壤氮贮量
福建省土壤有机碳储量估算的尺度效应研究 被引量:1
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作者 陈中星 张楠 +6 位作者 张黎明 袁平 姚彩燕 邢世和 邱龙霞 陈翰阅 范协裕 《土壤学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期606-619,共14页
土壤有机碳储量的准确估算对于研究全球碳"源/汇"动态变化至关重要,但目前使用大、中、小系列比例尺土壤数据库对我国亚热带土壤有机碳储量估算的影响并不清楚。基于此,选择位于亚热带地区的福建省作为研究区,系统分析1∶5万、1∶20万... 土壤有机碳储量的准确估算对于研究全球碳"源/汇"动态变化至关重要,但目前使用大、中、小系列比例尺土壤数据库对我国亚热带土壤有机碳储量估算的影响并不清楚。基于此,选择位于亚热带地区的福建省作为研究区,系统分析1∶5万、1∶20万、1∶50万、1∶100万、1∶400万、1∶1 000万6种目前我国常用制图尺度土壤数据库对有机碳储量估算的影响。结果表明:6个制图尺度下表层土壤(0~20 cm)的有机碳储量为:552、637、573、573、614和549 Tg C;剖面土壤(0~100 cm)的有机碳储量为1 396、1 502、1 321、1 395、1 508和1 532 Tg C。不同土壤类型下受制图尺度影响最大的是粗骨土,表层和剖面的有机碳储量相对偏差分别达到8.88×10^5%和8.13×10^5%。不同行政区下表层和剖面受制图尺度影响最大的分别是厦门市和福州市,表层和剖面的有机碳储量相对偏差分别为26.44%和27.97%。总体而言,制图尺度的不同将会对福建省土壤有机碳储量估算造成很大影响,这也进一步说明了亚热带地区选择适宜的制图尺度是十分必要的。 展开更多
关键词 制图尺度 土壤有机碳密度 土壤有机碳储量 福建省
高寒草毡层基本属性与固碳能力沿水分和海拔梯度的变化 预览 被引量:4
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作者 苏培玺 周紫鹃 +1 位作者 侍瑞 解婷婷 《生态学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期1040-1052,共13页
高寒草毡层是高原寒区自然植被下形成的松软而坚韧且耐搬运的表土层,认识其生态功能是促进草牧业生产休养保护和工程施工主动利用的前提。通过对青藏高原东部若尔盖高原植被的广泛调查,在布设沼泽、退化沼泽、沼泽化草甸、湿草甸、干... 高寒草毡层是高原寒区自然植被下形成的松软而坚韧且耐搬运的表土层,认识其生态功能是促进草牧业生产休养保护和工程施工主动利用的前提。通过对青藏高原东部若尔盖高原植被的广泛调查,在布设沼泽、退化沼泽、沼泽化草甸、湿草甸、干草甸和退化草甸水分梯度群落样地,以及亚高山草甸、亚高山灌丛草甸、高山灌丛草甸和高山草甸海拔梯度群落样地的基础上,通过对不同类型群落样地草毡层容重、土壤颗粒组成和土壤有机碳(SOC)含量的测定分析,比较了水分和海拔梯度下草毡层固碳能力。结果表明,草毡层厚度平均为30cm,沼泽湿地草毡层容重最小,SOC含量在300g/kg以上;退化草甸容重最高,SOC含量显著下降。不同群落草毡层SOC密度在10-24kg C/m2之间,随着土壤水分有效性的降低而降低;高山灌丛草甸草毡层SOC密度比草甸高15%。研究得出,保持草毡层稳定的质量含水量阈值为30%,SOC含量阈值为30g/kg;高寒植被草毡层在沼泽到草甸的退化演替中,容重、紧实度变大,有机碳含量减少,碳密度和碳储量下降;灌丛草甸的固碳能力大于草甸,但灌丛草甸的生产功能降低;保持可持续发展的草地生产能力,维护固碳生态功能,需要防止草毡层退化,抑制草甸向灌丛草甸演替。 展开更多
关键词 高原寒区 高寒草甸 表土层 土壤有机碳 碳密度 碳储量 高寒植被 若尔盖高原
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基于蓄排水模式下盐碱地土壤稳定性空间变异效应研究
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作者 李娟 《西部大开发:土地开发工程研究》 2018年第8期27-35,共9页
针对陕西卤泊滩盐碱地在蓄排水模式下对土壤物理特征、稳定性及有机碳储量的影响展开研究,力求为提高治理盐碱地的土壤物理性质、稳定性及有机碳储量提供科学依据。在陕西富平设置盐碱地模型试验,分别设置排水和蓄水2种处理,测定分析0~3... 针对陕西卤泊滩盐碱地在蓄排水模式下对土壤物理特征、稳定性及有机碳储量的影响展开研究,力求为提高治理盐碱地的土壤物理性质、稳定性及有机碳储量提供科学依据。在陕西富平设置盐碱地模型试验,分别设置排水和蓄水2种处理,测定分析0~30cm土层土壤容重、孔隙度、田间持水量及平均质量直径(WMD)、几何平均直径(GMD)、水稳性团聚体稳定率(WASR)、团聚体破坏率(PAD)、分形维数(D)和有机碳储量,并分析各指标间关系。结果表明:蓄水处理较传统排水处理可有效降低0~30cm土层土壤容重幅度为1.3%~4.2%,同时提高土壤孔隙度和田间持水量。干筛和湿筛处理下0~30cm土层土壤稳定性均呈现蓄水处理高于排水处理,土壤WMD和GMD表现趋势相似且均随着土壤深度的增加而增加;土壤水稳性团聚体稳定率提高幅度为14.5%~53.4%;平均团聚体破坏率较排水处理低3.2%,差异显著(P<0.05)。蓄水处理可有效提高0~30cm土层土壤有机碳含量和有机碳储量,两者分别较排水处理高13.4%~27.9%和9.9%~18.8%。0~30cm土层土壤平均团聚体破坏率、分形维数与土壤有机碳储量(Y)均存在负相关关系,且相关系数分别为r=0.927 0和r=0.969 3,差异性显著(P<0.05)。综上所述,蓄水处理较排水处理可有效改善土壤质量,提高土壤稳定性及土壤有机碳储量,可良好的实现盐碱地治理。 展开更多
关键词 盐碱地 蓄水 排水 土壤稳定性 有机碳储量
甘肃白龙江流域土壤有机碳与全氮储量的空间格局特征
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作者 张金茜 巩杰 柳冬青 《土壤通报》 北大核心 2018年第1期23-30,共8页
土壤有机碳与全氮储量的空间格局特征不仅可为土壤质量管理提供科学依据,也可为流域生态系统管理及人类活动管控提供参考。基于GIS软件平台,统计分析了甘肃白龙江流域土壤有机碳与全氮储量及碳氮比的空间格局特征,并探讨了海拔、坡度、... 土壤有机碳与全氮储量的空间格局特征不仅可为土壤质量管理提供科学依据,也可为流域生态系统管理及人类活动管控提供参考。基于GIS软件平台,统计分析了甘肃白龙江流域土壤有机碳与全氮储量及碳氮比的空间格局特征,并探讨了海拔、坡度、坡向和植被覆被类型对土壤有机碳、全氮储量空间分布的影响。结果表明:甘肃白龙江流域平均土壤有机碳、全氮储量分别约为87.94×10^3 kg hm^-2和7.02×10^3 kg hm^-2,两者在空间上均呈现西北向东南逐级递减的态势;流域土壤有机碳储量随海拔和坡度的增加呈先增后减的变化趋势,其高值区主要分布在2053^3779 m和20°^35°区段;土壤全氮储量随海拔上升而增加,随坡度增加呈先减再增后减的趋势,其高值区主要分布在20°^35°区段;坡向对流域土壤有机碳、全氮储量空间分布的影响相对较小;常绿针叶林、常绿阔叶林和落叶针叶林是流域土壤有机碳、全氮储量的高值区,低值区集中在耕地。 展开更多
关键词 土壤有机碳储量 全氮储量 空间格局 白龙江流域
珠三角核心区农田耕层土壤有机碳库储量时空变化特征及其影响因素识别 预览
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作者 任向宁 董玉祥 王秋香 《热带地理》 北大核心 2018年第5期668-677,共10页
土壤有机碳库动态变化对区域乃至全球碳平衡具有显著影响,快速城市化地区社会经济迅速发展中土地利用/覆被变化剧烈,其农田耕层土壤有机碳库变化问题倍受关注。选择珠三角核心区为研究区域,基于1980与2015年农田耕层土壤有机碳含量数据... 土壤有机碳库动态变化对区域乃至全球碳平衡具有显著影响,快速城市化地区社会经济迅速发展中土地利用/覆被变化剧烈,其农田耕层土壤有机碳库变化问题倍受关注。选择珠三角核心区为研究区域,基于1980与2015年农田耕层土壤有机碳含量数据,以乡镇为单元分析农田耕层土壤有机碳库储量的时空变化特征,并通过地理探测器定量识别其影响因素的主导因素。结果表明:1)珠三角核心区农田耕层土壤有机碳库储量1980―2015年间损失巨大,损失量达67.16%,同时其空间变化具有典型的城镇集群指向特征,即距离城镇集群越近,损失程度越大;2)珠三角核心区农田耕层土壤有机碳库储量的时空异质性变化受到气候变化、地形状况、水文环境、社会经济发展、土地利用变化和农田景观变化等多种因素的影响,且其影响力存在较大差异,各因素贡献力(q统计量)介于0.004~0.256之间;3)珠三角核心区农田耕层土壤有机碳库时空变化主导影响因素的贡献力表现为农田景观变化>二三产增长胁迫>水网密度>土地结构变化。 展开更多
关键词 土壤有机碳 农田耕层 碳库储量 地理探测器 主导影响因素 珠三角核心区
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中国西部干旱区土壤有机碳储量估算
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作者 张杰 李敏 +3 位作者 敖子强 邓觅 杨春燕 吴永明 《干旱区资源与环境》 CSSCI CSCD 北大核心 2018年第9期132-137,共6页
确定西部干旱区陆地生态系统土壤有机碳的储量、空间分布,对我国碳沉降和碳循环的研究具有重要意义。根据中国第一次和第二次土壤普查得到的西部干旱区土壤各类型分布面积、采样数据、土壤有机质含量等土壤剖面数据,运用GIS技术与生态... 确定西部干旱区陆地生态系统土壤有机碳的储量、空间分布,对我国碳沉降和碳循环的研究具有重要意义。根据中国第一次和第二次土壤普查得到的西部干旱区土壤各类型分布面积、采样数据、土壤有机质含量等土壤剖面数据,运用GIS技术与生态位模型Max Ent来估算土壤碳密度及碳库,经过计算西部干旱区陆地生态系统土壤有机碳总量为122.66×10^8Mg C(1Mg C=10^6g C),平均土壤有机碳密度为4.86kg C/m^2。西部干旱区土壤有机碳储量约占中国陆地生态系统土壤有机碳碳库总量的12.24%,这表明中国西部干旱区土壤是一个巨大的碳库。分析表明土壤有机碳与土壤湿度、气温等环境梯度变化呈现规律性显著相关。分析表明绿洲农业开发、土地利用及其管理等对西部干旱区土壤有机碳库产生了深刻影响。 展开更多
关键词 土壤有机碳 碳储量 土地利用 荒漠 西部干旱区
河南省森林土壤有机碳储量及其空间分布格局 预览 被引量:3
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作者 田耀武 贺春玲 +2 位作者 刘杨 张宠 耿婉璐 《中南林业科技大学学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期83-89,96共8页
基于河南省林业发展三级区划方案、森林资源二类调查资料和810个土壤有机碳样点数据,构建河南省三级林区土壤有机碳的空间分布模型,选用Nash-Sutcliffe系数(E)、模拟误差(V)和决定系数(R2)等统计参量评估模型的模拟能力。利用模... 基于河南省林业发展三级区划方案、森林资源二类调查资料和810个土壤有机碳样点数据,构建河南省三级林区土壤有机碳的空间分布模型,选用Nash-Sutcliffe系数(E)、模拟误差(V)和决定系数(R2)等统计参量评估模型的模拟能力。利用模型分析森林土壤有机碳储量的空间分布特征,并估算不同深度的土壤碳储量。结果表明:所有林区土壤有机碳密度值均随深度的增加而呈指数形式迅速下降;表层(〈20 cm)土壤有机碳密度受植被类型影响显著,山区表层碳密度值高于平原地区(P〈0.05)。底层(〉40cm)土壤有机碳密度受土壤质地影响显著,砂质土壤碳密度值高于粘土(P〈0.05),砂质土有较深的有机碳分布;表层土壤有机碳密度预测值有偏低趋势,深层预测值可能偏高;所有模型的Nash-Sutcliffe系数均大于0.6、模拟误差低于±15%,模型可以对土壤有机碳密度值进行估算。若考虑0-200 cm的土壤深度,用0-100 cm深度的有机碳密度值来表征总有机碳密度时结果偏低(偏低约19.99%),砂质土的偏低趋势更加突出。 展开更多
关键词 森林 土壤有机碳 储量 空间分布 模型
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1980s-2010s中国陆地生态系统土壤碳储量的变化 被引量:1
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作者 徐丽 于贵瑞 何念鹏 《地理学报》 CSSCI CSCD 北大核心 2018年第11期2150-2167,共18页
土壤作为陆地生态系统有机碳库的主体,在全球碳循环中起着重要作用。然而,当前区域土壤有机碳储量的变化情况及其碳源/汇功能仍然不清楚。利用中国1980s(1979-1985年)第二次土壤普查数据,同时收集整理2010s(2004-2014年)已发表的有... 土壤作为陆地生态系统有机碳库的主体,在全球碳循环中起着重要作用。然而,当前区域土壤有机碳储量的变化情况及其碳源/汇功能仍然不清楚。利用中国1980s(1979-1985年)第二次土壤普查数据,同时收集整理2010s(2004-2014年)已发表的有关中国土壤有机碳储量(0^-20 cm和0~100 cm)的文献数据,综合评估了1980s-2010s中国土壤有机碳储量的变化情况,并分析森林、草地、农田和湿地等生态系统土壤碳源/汇功能;同时结合现有的中国植被碳储量变化研究,进一步探讨了1980s-2010s中国陆地生态系统的碳源/汇效应。研究发现:(1) 1980s-2010s中国土壤(0~100 cm)有机碳储量净增长3.04±1.65 Pg C,增长速率为0.101±0.055 Pg C yr^-1,其中表层土壤(0^-20 cm)的碳汇效应明显;(2)森林土壤是固碳主体,净增长2.52±0.77 Pg C,而草地和农田土壤增长有限,分别为0.40±0.78和0.07±0.31 Pg C;(3)湿地有机碳储量净减少0.76±0.29 Pg C;(4)中国陆地生态系统的碳汇效应较强,总碳汇量相当于同期(1980-2009年)化石燃料和水泥生产排放CO2总量的14.85%^-27.79%。随着中国森林和草地生态系统植被和土壤的进一步保护、恢复和重建,中国陆地生态系统具有较大的碳汇潜力,在未来全球碳平衡中将发挥更大的作用。 展开更多
关键词 中国陆地生态系统 土壤有机碳 储量 变化
轮耕模式对黄淮海冬小麦—夏玉米两熟区农田土壤改良效应 预览 被引量:6
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作者 于淑婷 赵亚丽 +5 位作者 王育红 刘卫玲 孟战赢 穆心愿 程思贤 李潮海 《中国农业科学》 CSCD 北大核心 2017年第11期2150-2165,共16页
目的针对黄淮海地区长期采用单一土壤旋耕作业存在的弊端,研究由秸秆覆盖深松、秸秆还田旋耕和秸秆还田深耕组成的不同轮耕模式对黄淮海两熟区农田的土壤改良效应。【方法】连续6年定位实施5种轮耕模式:连年旋耕(CRT,CK)、连年深松(... 目的针对黄淮海地区长期采用单一土壤旋耕作业存在的弊端,研究由秸秆覆盖深松、秸秆还田旋耕和秸秆还田深耕组成的不同轮耕模式对黄淮海两熟区农田的土壤改良效应。【方法】连续6年定位实施5种轮耕模式:连年旋耕(CRT,CK)、连年深松(CST)、连年深耕(CDT)、深耕/旋耕(DT/RT)和深耕/旋耕/旋耕(DT/RT/RT),研究各轮耕模式对冬小麦-夏玉米农田土壤三相比R值、土壤有机碳储量、全氮储量、土壤酶活性、土壤呼吸速率和作物经济效益的影响。【结果】轮耕模式、耕层深度、年份对土壤三相比R值、土壤有机碳储量、全氮储量和酶活性存在显著或极显著影响。与连年旋耕相比,连年深松模式有利于表层土壤有机碳储量、氮储量、土壤脲酶和蔗糖酶活性的积累,而连年深耕、深耕/旋耕和深耕/旋耕/旋耕轮耕模式有利于增加10—40 cm土层的有机碳储量、氮储量、土壤脲酶和蔗糖酶活性,促进土壤营养均匀分布。随着轮耕年限的增加,0—40 cm土层的R值呈整体降低趋势,而土壤有机碳储量、全氮储量呈整体增加趋势,其中深耕/旋耕和深耕/旋耕/旋耕轮耕模式表现更为明显。与试验开展前相比,秸秆全量还田下的连年旋耕、连年深松、连年深耕、深耕/旋耕和深耕/旋耕/旋耕模式在0—40 cm土层的R值分别降低20.8%、33.1%、29.5%、29.7%和30.7%,有机碳储量分别增加6.4%、14.5%、16.0%、20.6%和23.8%,全氮储量分别增加3.1%、11.1%、11.6%、13.3%和15.7%。轮耕模式对土壤呼吸速率存在极显著影响,与连年旋耕相比,连年深松、连年深耕、深耕/旋耕和深耕/旋耕/旋耕模式冬小麦季的土壤呼吸速率分别提高20.7%、19.3%、13.7%和9.2%,夏玉米季分别提高19.1%、18.1%、15.2%和10.4%。但与连年深耕相比,深耕/旋耕和深耕/旋耕/旋耕模式冬小麦季的土壤呼吸速率分别显著降低5.9%和9.6%,夏玉米季分别� 展开更多
关键词 三相比R值 土壤有机碳 土壤全氮储量 土壤酶活性 土壤呼吸 经济效益
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干旱区盐渍化荒地不同开垦年限土壤碳氮储量研究 预览
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作者 雷军 张凤华 +2 位作者 林海荣 韩春丽 赵瑞海 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2017年第3期266-271,共6页
在天山北坡绿洲区分别选取连续开垦3 a、8 a、15 a盐渍化棉田和未开垦的盐渍化荒地,采集0-10、10-20、20-40、40-60、60-100 cm土层土壤样品,测定土壤有机碳、全氮含量。结果表明:盐荒地开垦后棉田0-100 cm土层土壤有机碳含量随开垦年... 在天山北坡绿洲区分别选取连续开垦3 a、8 a、15 a盐渍化棉田和未开垦的盐渍化荒地,采集0-10、10-20、20-40、40-60、60-100 cm土层土壤样品,测定土壤有机碳、全氮含量。结果表明:盐荒地开垦后棉田0-100 cm土层土壤有机碳含量随开垦年限呈逐渐增加的趋势;开垦后棉田土壤全N含量随开垦年限的增加而增加,但处理间无显著差异;盐荒地与开垦棉田土壤有机碳、全N含量随土层深度增加而降低,其中盐荒地不同土层间土壤有机碳含量差异显著,0-40 cm土层土壤有机碳、全N含量明显高于40 cm以下土层;开垦棉田土壤C/N随开垦年限的增加呈现增加的趋势,盐荒地和开垦棉田土壤C/N随土壤深度的增加而降低,二者之间差异不显著;开垦棉田土壤有机碳储量随开垦年限的增加呈先减少后增加的趋势。结论:干旱区盐荒地开垦后,棉田土壤有机碳、全N含量均随开垦年限的增加而增加,而土壤有机碳储量随开垦年限的增加先减小后增加。盐荒地与开垦棉田土壤有机碳和全N含量随土层深度增加而减少。 展开更多
关键词 盐荒地 开垦农田 土壤有机碳 土壤全N 土壤有机碳储量
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