中国农田土壤固碳增汇潜力的秸秆还田措施模拟研究

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1、⑧⋯MASTER⋯'STHE淞硕士学位论文中国农田土壤固碳增汇潜力的秸秆还田措施模拟研究论文作者：林飞燕指导教师：吴宜进教授王绍强研究员学科专业：自然地理学研究方向：旅游资源与环境华中师范大学城市与环境科学学院2013年5月⑧硕士擘位论文MASTER‘STttESISIIl1]m1))lUlllM))]llUlY2352536：SimulationandPredictionofStrawReturnonSoilCarbonSequestrationPotentialincroplandsofChina

2、AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementFortheM．S．DegreeinPhysicalGeographyByLinFeiyan—PostgraduateProgramCollegeofUrbanandenvironmentalScienceCentralChinaNormalUniversitySupervisor：Wuviiin；WangShaoqiangAeademicTitie：ProfessorSignature№：f妞Ap

3、provedMay．2013⑨硕士学位论文MASTER‘STHESIS华中师范大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。作者签名：孵一’日期：矽f弓q-芗月乃日学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解华中师范大学有关保留、使用学位论文的规定

4、，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华中师范大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后遵守此规定)保密论文注释：本学位论文属于保密，在——年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。导师签名：日期：剜乡本人已经认真阅读“CALLS高校学位论文全文数据库发布章程”，同意将本人的学位论文提交

5、“CALIS高校学位论文全文数据库”中全文发布，并可按“章程”中的规定享受相关权益作者签名：日期：加B⑧硕士学位论文MASTER‘STItESIS摘要中国作为世界上最大的发展中国家和当前化石燃料温室气体排放最多的国家之一，面临着国际温室气体减排的压力和国内社会经济可持续发展的挑战，迫切需要寻找减缓大气温室气体增加的技术措施。农田土壤固碳措施是京都议定书认可的固碳减排途径之一，其中秸秆还田等措施具有十分可观的固碳潜力。许多研究表明，秸秆还田等农田管理措施能有效地增加土壤碳储量，从而有利于减缓大气C02浓

6、度的上升趋势。秸秆还田有助于土壤有机碳的积累，是近年来中国农田土壤有机碳含量增加的主要原因。因此，科学评价中国进行秸秆还田的土壤固碳潜力及可行性，对于我国参与全球温室气体减排谈判的国家环境外交和制定我国社会经济可持续发展战略具有重要意义。本文是中国科学院地理科学与资源研究所主持的中国．奥地利国际合作项目(中国陆地碳汇决策支持系统研究)成果的一部分。主要研究思路是基于环境政策综合气候模型(EPIC)，采用中国科学院生态系统研究网络(CERN)的千烟洲生态试验站(简称千烟洲站)、鹰潭红壤生态开放实验站(简

7、称鹰潭站)、禹城农业综合试验站(简称禹城站)农田监测场长期观测实验数据，验证和优化了EPIC模型部分参数，使得改进后的EPIC模型能更精确地模拟中国南方地区水稻和华北地区小麦、玉米秸秆还田后土壤碳储量的变化。模型的具体运行过程如下：将全国尺度的数据包括气象数据、土壤数据、产量数据、耕作数据、DEM数据等数据统一处理为空间分辨率10公里的格式，之后利用EPIC模型逐一像元进行模拟，从而得出不同秸秆还田情景下中国农田耕作层的土壤碳储量。本论文的主要成果和结论如下：(1)利用1990-2010年江西省气象资

8、料以及土壤清查资料，模拟分析了四种秸秆还m(CR)比例情景下2010-2030年江西省水稻田土壤的固碳潜力。研究结果表明，无秸秆还田(cao％)和秸秆还田25％(CR25％)两种处理下耕作层土壤有机碳储量分别下降—21．3％和一6．5％，秸秆还田50％(CR50％)和100％(CRl00％)处理下土壤有机碳储量分别增加5．4％和11。9％；相对CR0％情景而言，CR25％、CR50％、CRl00％情景下江西省水稻田土壤总固碳潜力分别为6．43、14．92