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《区域土壤有机碳密度及碳储量计算方法探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第36卷第6期土壤通报Vol.36,No.62005年12月ChineseJournalofSoilScienceDec.,2005区域土壤有机碳密度及碳储量计算方法探讨3徐艳,张凤荣,段增强,张琳,孔祥斌,(中国农业大学土地资源与管理系,北京100094)摘要:土体中有机碳含量在纵向和横向上都具有空间相关性。本文利用曲周县四疃乡30个土壤剖面的有机碳含量数据,采用常见的纵向拟合方法建立了基于30个土壤剖面有机碳测定数据的对数函数拟合模型,计算得到研究区的土壤-28有机碳密度和碳储量分别为5.60kgCm和4.72×10kgC;又根据研究区土壤剖面中有
2、机碳含量分布的不规则性特点,通过对土壤剖面层次的归一化处理,利用地统计横向插值方法,计算得到该区的土壤有机碳密度和碳储量分别为3.95kgC-28m和3.33×10kgC。由于两种算法对数据的组织方式不同,得到的土壤有机碳密度和碳储量存在较大差异。两种方法适用于土壤有机碳在剖面中分布形式不同的土壤类型。关键词:有机碳;密度;储量;模拟方法;计算方法中图分类号:S15316文献标识码:A文章编号:056423945(2005)0620836204全球碳循环目前已成为气候变化和区域可持续发1数据来源与研究方法展研究的核心问题之一。在计算全球碳素平衡中,令科
3、学家困惑的是大气中每年约有1.7Pg的CO2无法1.1研究区概况确定去处,碳汇(sink)与已知的碳源(source)不能达本文的研究区选在河北省曲周县四疃乡,位于邯[1-3]2到平衡,存在很大的未知汇(missingsink)。陆地郸市东北部,总面积84.2km,属华北平原典型的半湿生态系统表面存在一个碳储量巨大的土壤圈,陆地土润大陆性季风气候,土壤类型为潮土,土壤均发育在近壤有机碳储量约是大气碳库的2倍,其较小幅度的变代河流冲积母质之上,土壤剖面的不同质地的层次分[4-5]动都会引起全球气候较大的变化,因此有可能成异明显。为最大的“未知汇”,从而成
4、为研究的重点。许多研究1.2数据来源与研究方法[6-14]从不同尺度上估算了土壤碳库容量。于1999年5月进行样品采集,挖取土壤剖面30精确的计算方法是进行土壤碳储量计算的基础。个,按发生层进行土层划分,共计采集到119个土壤样总体来说,计算土壤碳储量所采取的主要方法为土壤品。土壤有机碳测定方法为重铬酸钾—外热源法。类型法和模型估算法。土壤有机碳密度(SOCdensity)通常是指单位面土壤类型法就是选择每种土壤类型的一些样点进积单位深度土体中土壤有机碳质量,国际上通常是以23行有机碳的测定,由于同种土壤类型所处的气候等自1m深度、1m,即1m的土壤的
5、有机碳质量为参照标-2然条件以及土壤发生过程比较一致,可以由点及面进准,单位为kgCm。土壤碳储量是指区域范围内1m行外推,进行区域或全球范围碳储量的计算。与此法深度的土壤有机碳总质量,单位为kgC或PgC(1Pg=[7,8,9,13,14]15类似的还有植被类型法或者生态类型法等。10g)。本文也照此标准进行土壤碳密度和碳储量的模型估算法是通过实测土壤碳含量数据,建立拟计算。合模型,再用模型来计算未测土壤的碳密度和碳储量。植物或作物的根系分布是随着土壤剖面中水分供现在流行的主要为碳平衡模型(通过净初级生产力应状况的变化而变化的,但大部分根系集中在腐殖
6、质[15]NPP来估算碳储量)和生物地球化学模型(较成熟的表层或耕层;并且施肥耕作等农业措施也都在表[10,11,12]CENTURY、DNDC等)。层,所以大多数土壤类型存在土壤有机碳含量随着土两种方法都是基于足够多的样本数量。由于同种壤剖面深度的增加而递减的规律。因此计算土壤碳密土壤类型的土壤有机碳的分布也存在空间变异,因此度和碳储量,通常是利用各种线形或非线形曲线进行本文试图应用地统计学的有关理论方法针对土壤类型土壤有机碳随深度变化情况的纵向拟合,再拓展到同法的计算进行一些探讨。一类型的空间上去。但是土壤有机碳的分布除了纵向收稿日期:200420
7、9221基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(G1999011810)作者简介:徐艳(1977-),女,新疆乌鲁木齐人,博士研究生,主要研究方向为可持续土地利用管理及评价。通讯作者:zhangfr@cau.edu.cn6期徐艳等:区域土壤有机碳密度及碳储量计算方法探讨837具有规律性的变化外,由于受沉积母质的影响,土壤有异,在此作为常量来对待。根据土壤有机碳密度的定机碳在剖面中的纵向分布也会出现不规则的变化,不义,D取100cm,即计算的是1m土体的有机碳密度;根同质地层次的土壤有机碳含量在横向上延伸,具有一据研究区土壤质地实测数据(研究区土壤质地大
8、多为致性。图1中的实线表示的土壤有机碳含量随剖面深粉沙壤土)以及土壤质地和土壤容重之间的相关[
