长江流域典型地区土壤碳库变化及固碳潜力研究

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1、分类号密级中国地质大学（北京）硕士学位论文长江流域典型地区土壤碳库变化及固碳潜力研究号：2101120148研究生：郭晶晶专业：地质工程研究方向：应用地球化学指导教师：夏学齐副教授企业教师：杨柯高级工程师2015年5月声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国地质大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均己在论文中作了明确的

2、说明并表示了谢意。签曰期：M-6X关于论文使用授权的说明本人完全了解中国地质大学有关保留、使用学位论文的规定，S卩：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被査阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。“公开•保密（—年）（保密的论文在解密后应遵守此规定）分类号密级中国地质大学（北京）硕士学位论文长江流域典型地区土壤碳库变化及固碳潜力研究学号：2101120148研究生：郭晶晶专业：地质工程研究方向：应用地球化学指导教师：夏学齐副教授企业教师：杨柯高级工程师2015年5

3、月ADissertationSubmittedtoChinaUniversityofGeosciencesforMasterDegreeChangesofsoilcarbonpoolintypicalareasofChangjiangdrainagebasinandCarbonsequestrationpotentialMasterCandidate：JingjingGuoMajor：GeologicalEngineeringStudyOrientation：AppliedGeochemistryDissert

4、ationSupervisor:Assoc.Prof.XueqiXIAAssociateSupervisor:SeniorengineerKeYANGChinaUniversityofGeosciences（Beijing）摘要土壤碳库是全球碳库的重要组成部分，其微小幅度的碳源汇变化就可以较显著的影响大气碳库。本文选择长江流域多目标区域地球化学调查覆盖区，利用多目标区域地球化学调查数据和第二次全国土壤普查数据计算了土壤碳密度及储量，对比了20年来土壤碳库变化趋势，分析土壤碳源汇的影响因素，并估算研究区农田土壤固

5、碳潜力。分析研究区土壤碳库结构表明，研究区土壤碳库以有机碳为主，0～20cm、0～100cm和0～180cm深度对应的土壤有机碳储量（SOCS20、SOCS100和SOCS180）分别为1510.22TgC、4975.20TgC和7902.54TgC。利用空间插值法对研究区土壤有机碳密度（SOCD）进行空间分布分析表明，四川西部龙门山地区、贵阳周边地区、湖南南部以及太湖周边地区较高，四川东南部、重庆周边以及江苏东部沿海地区较低。在研究区各土壤类型中，SOCD相对较高的有暗棕壤、褐土、棕壤、山地草甸土、黄壤，而滩

6、涂、滨海盐土、紫色土、灌淤土相对较低；在各土地利用类型中表现为草地SOCD最高，其次是林地，滩涂最低。对比21世纪初和20世纪80年代土壤数据表明，研究区除了滩涂和沼泽地外，其他各土地利用类型有机碳密度总体上呈增加趋势。从总量上看，林地和水田固碳量较大，分别为148.84TgC和114.10TgC，其次是草地，为22.96TgC，统计得到研究区二十年间土壤有机碳库累计形成土壤碳汇约312.38TgC。研究区大部分区域SOCD明显增加，尤其成都平原西部的龙门山地区、雅安南侧地区、贵阳周边地区增加非常明显；而重庆-

7、宜昌沿江地区、成都平原南部的内江-成都-乐山地区、镇江-高淳周边地区呈减少趋势。分析土壤理化性质、土地利用变化、气候变化以及土壤侵蚀作用对研究区土壤有机碳的影响。在各个影响因素中，导致研究区土壤碳库增加的主要因素是，林地草地等植被恢复性生长、农业耕作水平的提高，气候的变化是导致研究区土壤碳源的重要原因，而土地利用变化对土壤碳库影响较小，土壤侵蚀因素对研究区的水田基本没有影响，但对旱地影响比较明显。另外，其他因素导致研究区土壤碳库增加181.07TgC，具体原因有待进一步分析。利用模型公式法计算研究区农田土壤的固

8、碳潜力（SOCDP）表明，研究区贵州省和湖南省北部区域大部分农田土壤SOCDP较低，在环境条件不变的情况下，这片区域未来可能成为土壤碳源释放碳；而湖北省和安徽省SOCDP普遍较高，土壤固碳潜力较大。从不同土壤类型的SOCDP看，黄壤、沼泽土和紫色土未来将成为碳源；而其他土壤类型未来将成为土壤碳汇。从固碳总量（SOCSP）来看，黄棕壤和水稻土SOCSP较大；而黄壤、沼泽土和紫色土的碳源作