广州市土壤与植被碳蓄积及其空间格局分析

以广州市为研究区,在遥感与GIS技术的支持下,基于广东省第2次土壤普查数据和2000年ETM+遥感数据,提取广州市土壤数据和遥感影像数据,采用土壤类型法和植被指数法分别计算广州市的土壤与植被碳蓄积,并分析其空间格局及相关性.结果表明:1广州市土壤有机碳储量0~20 cm为2.16×107t,0~100 cm为6.40×107t;广州市土壤有机碳平均密度0~20 cm为32.06 t·hm-2,0~100 cm为94.91 t·hm-2.2广州市植被碳储量为5.75×107t,平均碳密度为160.92 t·hm-2;不同植被类型平均碳密度:针叶林(178.00 t·hm-2)阔叶林(164.68 t·hm-2)园地(106.23 t·hm-2)灌木(8.04 t·hm-2)草地(0.13 t·hm-2).3广州市土壤有机碳密度南部高于中部和北部,土壤有机碳储量则呈现北高南低的分布特征;广州市植被碳密度较高的区域位于植被保护较好的风景区和郊区,中心城区土壤有机碳库和植被碳库都较低.4土壤有机碳储量与植被碳储量在空间上具有正相关关系,植被碳储量高的区域,其土壤有机碳储量也高.表层(0~20 cm)土壤有机碳储量与植被碳储量的相关性大于深层(0~100 cm)土壤.     

基于GIS的普定县土壤有机碳密度及碳储量研究

基于普定县第二次土壤普查的土壤剖面数据,结合普定县土壤图、土地利用现状图、土壤容重数据和土壤有机质含量数据,在GIS技术的支持下,对普定县土壤有机碳密度和储量进行了估算和分析。结果表明普定县碳储量为1 326.75×104t,平均碳密度为12.29kg/m2。研究区碳密度分布规律是南低北高,土壤碳密度主要在0～40 kg/m2之间,在10～20 kg/m2之间时达到面积比值最大值。随高程和坡度的增加,研究区碳储量的分布情况呈现出一种类似正态分布的曲线,总体而言,普定县土壤有机碳储量相对贫乏。     

基于土壤类型法的鄱阳湖生态经济区土壤碳密度和碳储量评估

以鄱阳湖生态经济区为研究对象,通过文献资料查阅、区域土地利用数据调查、数学模型计算等方法,分析了研究区土地覆被变化下土壤有机碳库的动态变化特征。结果表明:研究区土壤有机碳储量平均值为615.83×10~6t,各土地覆被类型的土壤碳密度大小为:林地耕地其他农用地自然保留地园地牧草地。研究区土壤平均碳密度为12.03 kg/m~2,高于我国10.8 kg/m~2的土壤平均碳密度值,土地覆被类型之间的转换和土地退化是导致土壤有机碳库变化的主要原因。     

黑龙江省三江平原湿地土壤碳储量变化

为湿地保护和减缓全球气候变化政策的制定提供科学依据,根据对黑龙江省三江平原不同类型和不同开垦年限的湿地土壤有机碳含量、土壤视密度、土层厚度和面积的测量结果,估算土壤碳储量及农业开发50a以来的碳储量变化。对不同土壤类型碳密度随时间的变化,用回归分析的方法,建立土壤碳密度变化模型。结果显示,湿地开发初期20a碳密度降低很快,之后逐渐趋于平稳。三江平原的湿地土壤是一个重要的有机碳库,其有机碳储量为621Mt,该区湿地土壤碳储量随耕地面积的增加而减少。人类活动导致的湿地丧失和退化、水土流失和不合理的耕作措施等是土壤碳储量减少的主要原因。     

江西省森林土壤有机碳储量研究

根据江西省第2次土壤普查资料,结合“十五”期间(2001—2005年)江西省森林资源二类调查资料,采用GIS技术和国际上常用的土壤分类系统对江西省森林土壤有机碳密度和碳储量进行了估算,并分析其空间分布特征。江西省森林总面积为1 004.32万hm2,其0~20 cm和0~100 cm土层有机碳储量分别为4.01×108 t和1.03×109 t。总体上看,从中北部平原向外至山地,土壤有机碳密度水平呈递增趋势,表现出受气候、植被和地形影响的地带性分布特征。森林土壤0~20 cm土层的平均有机碳密度(以面积加权)为3.89 kg/m2,低于我国自然土壤表层平均有机碳密度值(570 kg/m2),略高于全国耕作土壤平均有机碳密度值(3.00 kg/m2);在0~100 cm土层的平均有机碳密度为10.21 kg/m2,略高于近年来中国土壤平均有机碳密度的估算值(5.46~9.60 kg/m2)。     

广西森林土壤有机碳储量估算及空间格局特征

准确估算森林土壤有机碳库,研究其空间格局特征是陆地碳循环研究的关键与热点。利用森林资源连续清查样地资料,结合土壤剖面实测数据,估算广西森林土壤有机碳蓄积,分析不同经度、纬度、海拔的土壤有机碳密度的分布特征。研究结果表明:广西森林土壤有机碳 1 852.5 Tg,其中红壤和赤红壤土壤碳约占76.1%,是土壤有机碳储量的重要组成部分。广西森林土壤碳密度为12.13 kg/m²,碳密度低于全国平均水平,地带性土壤有机碳密度大小顺序为黄壤>红壤>赤红壤>砖红壤。森林土壤有机碳密度的空间分布总体上有北部高于南部、四周高于中部的规律。从三向地带性上看,碳密度均呈现出高—低—高的“U型”分布,有机碳密度低值区域主要是受岩溶地区的影响。     

广东省山区土壤有机碳密度特征及空间格局

利用广东省第二次土壤普查的223个典型土壤剖面特征数据和1:20万广东省土壤类型图,在GIS技术的支撑下,对广东省山区土壤0—20cm和0—100cm的土壤有机碳密度特征及空间格局进行分析.结果表明,广东山区土壤有机碳平均密度0—20cm为29.23tC/hm2,0—100cm为100.31tC/hm2;不同土壤类型其有机碳密度差异明显,0—20cm山地草甸土最高,为72.38tC/hm2,0—100cm硫酸盐土最高,为237.58tC/hm2,山区主要土壤类型的有机碳密度差异表现为赤红壤(25.61、86.60tC/hm2)水稻土(28.94、90.82tC/hm2)红壤(31.59、110.61tC/hm2).两种土层厚度的有机碳密度均呈现出北部高于南部、粤北山区高于粤东山区和粤西北部山区的态势,土壤有机碳密度随海拔高度的上升而增大,但海拔1200m以上的山地增幅明显减缓.气候特征和海拔高度决定了广东山区土壤有机碳密度的总体分布格局,而土壤和土地利用类型的差异导致山区土壤碳密度格局变化更为复杂多样.     

常见绿化树种对土壤碳氮垂直分布及有机碳储量的影响

【目的】调查常见绿化树种各立地土壤层次有机碳含量、全氮含量及有机碳储量等相关指标,分析树种差异对城市森林土壤碳氮垂直分布及有机碳储量的影响,为城市绿化树种的选择提供基础数据。【方法】以邻近农田相关指标为对照,测定分析了水杉、香樟、重阳木纯林下各土壤层次的有机碳含量、全氮含量及有机碳储量。【结果】①不同绿化树种纯林立地土壤有机碳、全氮含量存在一定差异,其变化范围分别为7.28～10.78、1.03～1.43 g/kg,均为重阳木林地土壤的含量最高; 各纯林土壤C/N的波动范围为4.78～9.56,水杉与重阳木之间差异显著。②各绿化树种纯林0～60 cm土壤有机碳储量变化范围在60.54～89.61 t/hm²之间,大小顺序为:重阳木>香樟>水杉。③试验地土壤有机碳含量与全氮含量之间存在显著或极显著的正相关关系。土壤有机碳、全氮含量主要与黏粒百分含量呈显著或极显著的正相关,与土壤密度呈显著或极显著的负相关。④造林后第7年森林土壤有机碳、全氮含量与有机碳储量均显著减少,各树种土壤C/N变化明显。其中,香樟、重阳木林地更接近于农田。【结论】在农田转为林地初期,土壤有机碳含量、全氮含量、有机碳储量均有不同程度减少,而落叶阔叶树种重阳木较其他绿化树种更有利于土壤有机碳恢复及固持。     

信阳土壤有机碳分布特点与储量估算

本文对信阳市土壤有机碳库（Soil Organic Carbon,SOC）储量与有机碳密度进行了估算,探讨了信阳市SOC分布特点。研究结果显示,信阳市0～1m土体内有机碳储量约为0.11Pg,其中土壤耕层内约为0.04Pg。0～1m土体平均SOC密度为6.02kg/m2,耕层SOC密度为2.13kg/m2,信阳表层SOC储量所占比率小于全国平均水平。     

秸秆还田下绿洲连作棉田土壤有机碳储量的积累动态

本研究以新疆绿洲棉花7种连作年限(1、5、10、15、20、25和30年)棉田为研究对象,研究了秸秆还田条件下长期连作棉田土壤有机碳储量的积累特征。结果表明:通过利用棉花连作结合秸秆还田技术,降低了土壤容重,增加了土壤有机碳储量。并且,土壤有机碳储量在短期连作(5年)的积累速率最快,平均年有机碳积累速率为2.03(t/hm2)/年,超过5年后土壤有机碳储量的积累速率逐渐缓慢,连作5-30年土壤有机碳平均积累速率在0.41-0.14(t/hm2)/年。从整个剖面的分布比例看,各连作年限棉田土壤有机碳及其储量随着土层深度的增加而降低,0-40 cm土层的土壤有机碳储量相对较大,而40-60 cm土层所占的比例较小。总之,新疆棉花连作30年,结合长期秸秆还田增加了土壤有机碳储量,土壤有机碳的周转速率虽然变慢,但棉田土壤仍处于"碳汇"状态,保证了棉田的土壤质量的稳定与提高。     

基于地理加权回归模型的土壤有机碳密度影响因子分析

 为深入探讨土壤碳库的空间变异特征、准确评价区域碳库的影响机制,选择内蒙古自治区赤峰市敖汉旗黄花甸子流域为研究对象,基于研究区的实地采样数据,结合遥感与地理信息系统技术,采用地理加权回归模型对土壤有机碳密度及其影响因子进行拟合,探求不同环境因子对土壤有机碳密度影响的空间变异特性。结果表明,研究区土壤有机碳密度在1.91~16.63 kg/m²范围内变化,其平均密度为7.42 kg/m²;各影响因子对土壤有机碳密度的影响程度由高到低依次为海拔 >坡度 >归一化植被指数(NDVI)>与道路或村庄最短距离(DIST);各因子对土壤有机碳的影响随空间位置的变化存在明显的差异,其中海拔、坡度与土壤有机碳密度呈现负相关,而NDVI、DIST 与土壤有机碳密度呈现正相关。     

基于GIS的舒城县土壤养分综合评价

土壤养分评价是进行土壤改良区划的基础性工作。以安徽舒城县为例,以0-20mm土壤层的有机质、速效钾、速效磷、PH值等土壤养分含量为数据基础,利用ArcGIS 9.0的Kriging插值和栅格叠加功能,结合地统计学方法,绘制出了舒城县土壤养分等级图。结果表明,舒城县土壤养分质量总体水平不高,其中1、2、3、4等土壤面积分别占13.44%、18.78%、19.64%、48.13%。采用该方法进行土壤养分质量评价能较客观地反映土壤养分状况,为GIS研究成果实际运用提供了思路。     

不同退化程度高寒草地土壤有机碳分布特征

在青海省三江源区选择了甘德县青珍乡高寒草甸和玛多县花石峡镇高寒草原典型样区,各划分5种不同退化程度样地(未退化、轻度退化、中度退化、重度退化和极度退化),分层采集0~10,10~20和20~30 cm不同深度土层样品,分析土壤有机碳含量。结果表明:研究区内高寒草地土壤表土有机碳含量及有机碳密度均随退化程度的加剧和土层的加深呈显著下降,各退化程度间均差异极显著(P0.01)。与原生植被相比,轻度退化、中度退化、重度退化和极度退化下0~30 cm土层有机碳含量在青珍样地分别平均降低了21.7%,38.8%,67.4%和79.6%,花石峡样地分别平均降低了19.4%,44.4%,67.0%和79.7%。表层土壤有机碳及有机碳密度在生态系统退化下变化剧烈,不同土层不同退化程度高寒草甸土壤有机碳含量及有机碳密度均高于高寒草原草地,估计退化下土壤有机碳密度平均下降了16 t/hm2,累积退化下表土有机碳损失可能在12 Pg以上。     

荒漠化逆转地区耕层土壤有机碳时空动态研究

以陕西省榆林市为例研究荒漠化逆转地区耕层土壤有机碳时空动态特征．研究表明近20年来耕层土壤有机碳质量分数、密度和储量分别增加了0．510g／kg，0.161kg／m^2，10．78Gg．这表明自然植被恢复、人工种草、退耕还草等土地利用／覆被变化措施能显著提高荒漠化地区土壤固碳能力．     

温州市森林生态系统碳储量研究

【目的】对浙江省温州市森林生态系统碳储量进行研究,摸清区域森林碳储量现状,为区域碳汇功能的评价提供基础数据。【方法】基于温州市2018年森林资源年度监测的马尾松林、其他松林、杉木林、柳杉林、柏木林、硬阔林、针叶混交林、阔叶混交林、针阔混交林、毛竹林等10种主要类型的森林资源监测数据,以及30个调查样地的实测数据,用平均生物量转换因子法计算不同森林类型的碳储量和碳密度,同时采用Pearson相关分析法对不同森林生态系统各组分之间有机碳储量进行相关性分析。【结果】2018年,温州市森林生态系统碳储量为81.70 Tg, 其中乔木层18.46 Tg,灌草层1.55 Tg,凋落物层1.02 Tg和土壤层60.67 Tg,分别占生态系统碳储量的22.60%、1.89%、1.25%和74.26%。温州市的森林生态系统碳密度为123.81 t/hm²,其中乔木层27.98 t/hm²,灌草层2.34 t/hm²,凋落物层1.54 t/hm²和土壤层91.95 t/hm²,土壤有机碳库为植被有机碳库的2.88倍。乔木层和土壤层有机碳储量是温州市森林生态系统的主要碳库,占全部森林生态系统有机碳储量的96.86%。乔木层碳密度最大的是柏木林,达到46.06 t/hm²;阔叶混交林碳密度最低,为20.50 t/hm²;土壤层中,碳密度最大的为柳杉林,达到136.97 t/hm²;最小的为其他松木林,为49.38 t/hm²。不同林分生态系统碳密度有一定差异,其中柳杉林碳密度最大(185.42 t/hm²),最低的是马尾松林(83.34 t/hm²)。各组分碳储量相关性分析表明,乔木层与凋落物层碳储量呈显著正相关关系(P<0.05),土壤层碳储量与森林生态系统碳储量呈极显著相关关系 (P<0.01),说明土壤层对整个生态系统碳储量的贡献最大。其他各组分之间相关关系均达不到显著水平。【结论】温州市森林生态系统碳密度略高于浙江省平均水平,但是低于全国平均水平,因此可以通过合理的森林经营管理措施提高森林碳密度。     

互花米草与盐地碱蓬群落交错带土壤因子的梯度变化特征

【目的】研究互花米草(Spartina alterniflora)入侵对土壤因子的改造作用,以及土壤因子改变对互花米草生态入侵过程的影响。【方法】以江苏沿海滩涂湿地互花米草群落与和盐地碱蓬(Suaeda salsa)群落的交错带为研究对象,从互花米草群落到盐地碱蓬群落分6个生境梯度带,对各梯度带植物生长状况及表层(0~10 cm)、中层(≥10~30 cm)、下层(≥30~60 cm)3个层次土壤主要理化指标的梯度变化特征进行了研究。【结果】①各梯度带不同土壤层次间,除粒径、总磷,其他指标表层土壤性质与中下层差异显著。②植物群落特征和土壤因子分布在表层呈现出明显的梯度分布格局,与盐地碱蓬群落相比,互花米草群落表层土壤有较高的含水量、总有机碳、总氮含量及较低的盐度、容重和pH。③随着互花米草群落由内部向边缘带过渡,生物量、株高、盖度呈下降趋势,表层土壤含水量、总有机碳、总氮含量总体呈下降趋势,容重和pH 呈上升趋势,盐度、粒径、总磷含量没有明显的趋势变化。【结论】互花米草入侵对群落交错区土壤的改造效果在土壤表层明显,表现为显著增加土壤含水量、总有机碳和总氮量,降低pH、盐度和容重,而总有机碳、总氮含量随入侵时间的延长具累积效应,含水量、总有机碳、总氮等因子含量的增加可能会促进互花米草的相对竞争优势。     

海拔变化对黄山松阔叶混交林土壤有机碳组分的影响

【目的】明确海拔变化对黄山松阔叶混交林土壤有机碳化学组分含量的影响及初步影响机理,了解全球气候变暖后,典型林分土壤有机碳稳定性的变化。【方法】以黄山松在凤阳山的主要分布海拔范围1 000～1 800 m为准,选取1 200、1 500、1 800 m 3个海拔梯度,在每个海拔梯度的阳坡选取3个标准样地(20 m×20 m),用蛇形法于每块样地取样,带回测定其土壤理化性质及有机碳化学组分含量。【结果】随着海拔升高,土壤养分含量呈先升高后降低的变化趋势,土壤水溶性碳及有效磷含量在各海拔间差异性显著(P<0.05); 随海拔升高,烷基碳、N-烷氧碳含量先增大后减小; 芳香碳、酚基碳及羰基碳含量则先减小后增大; 烷氧碳和缩醛碳含量则随海拔升高而降低; 海拔1 200 m处羰基碳含量与其他两个海拔存在显著差异(P<0.05)。非度量多维标度(NMDS)排序显示不同海拔梯度土壤有机碳组分含量之间有显著差异,这些差异主要是由于羰基碳、烷基碳含量及Z_烷基碳/Z_烷氧碳的变化引起的。冗余分析(RDA)显示,土壤总磷含量及土壤容重对有机碳分子结构复杂程度影响较强; 土壤总氮含量与有机碳稳定性则呈极显著正相关关系。【结论】海拔变化所引起的土壤理化性质的改变,是影响土壤有机碳稳定性的重要因素; 高海拔处温度过低会对土壤有机碳的分解产生影响,从而影响土壤有机碳稳定性。