土壤有机碳库与其影响因素研究进展

土壤有机碳库是陆地生态系统重要的碳库,对全球温室效应及生态环境有重要的影响,是国内外碳循环的研究焦点.土壤有机碳库的研究在陆地碳循环机制和全球碳收支平衡研究中具有重要意义.综述了国内外对土壤有机碳库储量和研究方法的研究,并从气候、土壤性质等自然因素与土地利用/覆盖、农业管理等人为因素综述土壤有机碳库的影响因素,展望了土壤有机碳库的研究方向.     

中度火干扰下不同火烧时间对喀纳斯泰加林土壤有机碳的影响

土壤碳是高纬度地区森林生态系统最大的碳库,是森林生态系统碳循环的重要组成部分,土壤碳库发生微小的变化,都会对全球碳循环产生重要的影响。因此,研究中度火干扰后不同火烧时间对喀纳斯泰加林土壤有机碳的影响对掌握泰加林土壤碳循环具有重要意义。本文采用野外调查、采样及室内分析的方法,对喀纳斯不同火烧迹地的土壤有机含量进行测定并估算碳储量,研究中度火干扰下不同火烧时间对土壤有机碳含量及碳储量的影响。结果表明:中度火干扰下不同火烧时间的火烧迹地中土壤有机碳含量及碳储量均与对照土壤存在显著差异,且有机碳含量及碳储量均随着火烧后恢复时间的延长逐渐恢复并超过火烧前水平。     

草地生态系统土壤有机碳储量的估算方法综述

近年来,碳储量问题逐渐成为全球变暖与生态环境研究领域的前沿与热点问题。草地生态系统作为陆地生态系统的主体,对陆地生态系统的碳储量和碳收支平衡发挥着极为重要的作用,草地土壤有机碳储量的估算成为生态领域的重要研究内容之一。综述了区域尺度、国家尺度以及全球的碳储量,介绍了我国草地生态系统植被和土壤有机碳储量的研究现状;对草地土壤有机碳的估算方法以及各自的优缺点和适用范围进行了比较和详述;通过对不同研究尺度上已有的结论进行对比和分析,为全面精确估算我国草地生态系统土壤有机碳储量提供可能的途径和有益参考。     

浙江省土壤有机碳密度与储量的初步研究

为正确评价土壤在陆地生态系统碳循环以及全球变化中的作用,运用土壤类型法和GIS估算法对2009—2012年间所采集的145个土壤剖面调查资料进行分析,对土壤类型法与GIS估算法的优劣进行比较,并系统研究了浙江省土壤碳库。结果表明,浙江省陆地土壤碳库约为081～083 Pg,平均碳密度约为808～837 kg·m-2,不同类型土壤的有机碳密度差异较大。浙江省土壤有机碳密度以金衢盆地至台温沿海的东南向条带状区域为低值中心,并沿向北、向西、向南3个方向增加。     

区域农田土壤有机碳储量与变化研究

土壤有机碳库是陆地生态系统的主要组成部分,选取典型红壤和水稻土区域的湖南省宁乡县为研究对象,采用常用的土壤类型法对区域农田土壤有机碳储量进行估算,在前期建模研究工作基础上,假设现有土地利用和耕作措施稳定的情况下,模拟预测农田土壤有机碳变化。     

土壤无机碳研究进展

土壤碳库是陆地生态系统最大的碳库,在调节全球气候变化以及生态系统碳循环方面起重要的作用。土壤无机碳(Soil Inorganic Carbon,SIC)是土壤中的第二大碳库,仅次于土壤有机碳(Soil Organic Carbon,SOC),主要存在于干旱、半干旱地区。从土壤无机碳分布和影响因素、土壤固碳机理以及碳稳定同位素技术的应用等方面进行阐述,旨在强调土壤无机碳在全球气候变化和碳循环中的作用及地位。加强土壤无机碳在陆地生态系统中作用的研究,深入探究土壤无机碳循环过程,为正确判定陆地生态系统碳源汇功能提供参考。     

北疆盐湖湿地土壤有机碳分布特征及储量

盐湖湿地作为陆地生态系统的重要组成部分,土壤有机碳的变化将直接影响到全球生态系统的碳平衡,而针对内陆干旱半干旱区盐湖湿地土壤碳储量研究较为缺乏。为探讨我国内陆盐湖湿地土壤有机碳分布特征及储量,通过采取新疆北部盐湖巴里坤盐湖、达坂城盐湖土壤样品以及参考前人研究成果,分析土壤有机碳和有机碳密度特征及其在土壤剖面上的分布差异,并对北疆盐湖湿地土壤有机碳储量进行估算。盐湖湿地土壤有机碳为5.07~28.86g/kg,平均含量为15.50g/kg,土壤有机碳随土层深度的增加而减小,分配比例逐渐降低,相同土层含量变异较强。盐湖湿地土壤有机碳密度1.38~6.38kg/m2,平均值为4.32kg/m2,高于全国湿地平均水平。北疆盐湖湿地面积4 138.37km2,0~100cm土壤有机碳储量约为1 034.95×108 kg。盐湖湿地土壤平均碳密度约为全国水平的两倍,表明内陆盐湖湿地土壤是一个巨大的有机碳库。内陆盐湖湿地土壤有机碳分布特征与储量的研究,将为干旱半干旱区湿地生态系统碳循环研究以及适应气候变化的生态系统管理提供基础数据。     

中国南方喀斯特地区SOC空间异质性及其对碳储量估算的指示意义

土壤有机碳(soil organic carbon,简称SOC)作为土壤碳库的重要组成部分,在地球表层碳循环中起着不可忽视的作用。SOC储量的正确评估对研究全球环境变化和碳循环具有重要意义。喀斯特地区由于其特殊的地质背景和人类活动等因素,导致其土壤有机碳易于积累,有机碳含量较高,在全球碳循环中具有重要影响。通过文献检索收集近10年来已经公开发表的关于南方喀斯特地区土壤有机碳密度和储量估算研究中的数据,总结分析南方喀斯特分布区的SOC空间分布特征,认为喀斯特地区SOC空间分布具有高度的空间异质性,并由此导致喀斯特地区的SOC储量估算存在很大的不确定性。研究分析不同因素制约下的SOC的空间异质性特征,认为地质背景、土壤自身因素、人类活动等是影响土壤SOC空间异质性分布的主要原因。基于喀斯特SOC空间异质性的特征及影响因素,提出适合喀斯特地区土壤有机碳储量估算的研究思路和方法,旨在为今后喀斯特地区SOC研究工作提供科学的支撑。     

上海崇明岛表层土壤有机碳密度的空间分布特征及碳储量估算

土壤有机碳是地球陆地生态系统中最重要和活跃的碳库。上海崇明岛表层土壤碳密度及其碳储量的变化以其独特的地理位置在全球变化中具有特殊的作用。本研究采用上海崇明岛土壤普查数据和地统计方法,研究了崇明岛表层土壤有机碳密度的空间分布特征,及其不同土地利用方式下土壤有机碳密度状况和碳储量。结果表明,全岛大部分地区表层土壤有机碳密度在2～4kg/m2,平均2.89kg/m2,具有中等变异程度和空间相关性,变异系数和块金效应分别为0.3和0.32。农田和林地的碳密度较高,2002年崇明岛63%的土地面积为农田,其碳储量达到2571.43×106kg,占全岛表层土壤碳储量的71%,而3%为林地,其碳储量占总量的4%。不同用地类型面积的比例与其碳储量基本保持一致。从土壤类型分析,全岛土壤有机碳储量最多的是水稻土,占总储量的69.1%,其次盐土的碳储量占总量的24%。全岛总的土壤碳储量为3720.85×106 kg。因此,科学合理地利用土地,动态监测全岛表层土壤和生态系统碳循环的影响,特别是人类干扰下的土壤碳库的动态变化是建设崇明生态岛的重要内容。     

土地利用方式转变对土壤有机碳及土壤呼吸的影响

土地利用方式转变对于生态系统碳循环和全球气候变化具有非常显著的影响,研究土地利用转变对土壤有机碳及土壤呼吸的影响,对于掌握土地利用转变与全球气候变化之间的关系及科学估算区域生态系统的碳汇功能具有十分重要的意义。本文综述了土地利用方式转变对土壤有机碳、活性碳(主要包括水溶性碳、易氧化碳、微生物量碳)及土壤呼吸的影响,以期为研究土地利用方式转变对全球气候变化的响应和反馈机制提供科学依据。     

气候变化和放牧干扰对草地土壤有机碳的影响研究进展

草地土壤有机碳库是陆地重要的碳库之一,其积累和分解的变化直接影响全球的碳平衡,研究草地生态系统土壤有机碳对预测气候变化及未来全球碳收支有重要的意义。本文通过对土壤有机碳的研究现状进行综述,分析土壤有机碳稳定性维持的物理、化学和生物机制,探究气候变暖和大气氮沉降增加等全球变化因子对草地土壤有机碳及其稳定性的影响,同时分析放牧干扰对草地生态系统土壤有机碳的作用,有助于深入了解全球变化和人类活动干扰下草地生态系统土壤碳收支情况,为草地生态系统碳循环研究提供依据,为草原生态保护和可持续发展提供理论参考。     

基于数量化理论Ⅰ多因子对森林土壤有机碳密度的影响分析

森林土壤有机碳在全球碳循环与收支中占主导地位,探究多因子交互作用对土壤有机碳密度的影响,对精确评估土壤有机碳储量、科学预测气候变化以及制定应对气候变化的策略具有重要意义。研究依托国家森林资源清查样地,在江西省选择典型样地进行样地调查和土壤样品采集,运用数量化理论Ⅰ,探讨多因子对土壤有机碳密度的影响,结果表明:林分类型、龄组、海拔、坡向、坡位、土壤类型6个因子是影响土壤有机碳密度的主导因子;并运用数量化理论Ⅰ,构建了林分类型、龄组、海拔、坡向、坡位、土壤类型6个主导因子与森林土壤有机碳密度之间的估算模型。     

不同类型菌根对土壤碳循环的影响差异研究进展

菌根是陆地生态系统植物与土壤间物质相互转移的桥梁,通过影响凋落物分解、土壤团聚作用、根系分泌物等作用于土壤碳循环过程。不同类型菌根存在生理功能差异,其中外生菌根(ectomycorrhiza, ECM)和丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza, AM)是目前已知分布最广泛的菌根类型。已有研究表明:不同类型菌根通过宿主光合产物的分配影响土壤有机碳输入;通过代谢产物及缠绕作用的差异影响土壤有机碳稳定;通过调控凋落物分解特征及菌根真菌和微生物相互作用影响土壤有机碳矿化过程。为了深入了解ECM和AM影响土壤碳循环过程及其关键调控因素,本研究主要从4个方面综述了不同类型菌根对土壤碳循环的影响并深入探讨其中的影响机制:不同菌根宿主向菌根提供碳源和凋落物数量等光合产物分配过程差异;不同菌根的碳汇功能及对土壤团聚体形成的影响;不同优势菌根生态系统中凋落物分解、激发效应、土壤呼吸等土壤有机碳矿化过程差异;不同优势菌根生态系统中土壤有机碳积累能力及相应的微生物群落差异。最后展望了今后的研究方向,旨在为“碳中和”背景下如何依托菌根提升生态系统碳汇功能提供理论依据。图2参94     

果园土壤有机碳及其影响因素的研究进展

土壤有机碳库是全球碳循环的重要组成部分,其积累和分解的变化直接影响全球的碳平衡.果园是我国重要的土地利用类型之一,果园面积占我国土地总面积的1.15％.因此,研究果园土壤有机碳的固定过程,对于准确评估我国陆地生态系统的固碳潜力具有重要的科学意义.综述了果园土壤活性有机碳和稳定性有机碳及其不同组分的分离、含量和分配比例的...     

经营干扰对森林土壤有机碳的影响研究概述

陆地碳循环与全球气候变化之间的相互关系是当前环境问题研究的核心内容之一.森林是陆地生态系统中最大的有机碳的贮库,是陆地生态系统中重要的碳汇和碳源,且和人类的活动息息相关.结合国内外农、林业研究成果,就施肥、耕作、栽培方式、森林采伐和森林火灾等因素对森林土壤有机碳的影响进行了评述.初步认为:施用有机肥和矿质肥料,对土壤有机碳储量有很大的提高作用;对耕作土壤应该采取保护性措施,降低耕作强度或采取免耕覆盖、作物残留物管理、降低夏季休闲等措施使农业土壤由碳源转变为碳汇;由于土地开垦引起土壤有机碳的损失,因此对不适宜长期持续性耕作的土地和因植被破坏退化严重的土地,采取改变土地利用方式,植树种草,恢复和保护多年生植被.通过人为管理措施,科学地利用和保护有限的土地资源,减缓土壤中温室气体排放,增加土壤有机碳的截存,提高土壤质量.参41     

不同尺度土壤有机碳空间分布特征研究综述

土壤有机碳库是陆地生态系统中最大的碳库。本文从土壤团聚体、土壤剖面、区域及全球尺度上对土壤有机碳分布特征进行了综合论述。土壤新增加的有机碳主要是被固定在0.01mm的团聚体中,农业管理实践影响到有机碳在土壤中的分布格局;中国大陆土壤有机碳储量大约介于80~100Gt之间,土壤有机碳分布具有高度的空间变异性,受气候、植被和土壤类型影响,区域差异明显,其总趋势是东南区大于西北干旱区;而全球土壤有机碳分布特征存在很大争议,主要是碳源/汇的大小和位置存在不确定性。     

机器学习在土壤无机碳高光谱反演模型中的应用进展

土壤无机碳库作为陆地生态系统中第二大碳库,在吸收大气中CO2以维持陆地生态系统碳循环稳定方面发挥着重要作用.高光谱数据具有维度大、强冗余性等特点,不利于土壤无机碳快速反演建模,而使用机器学习方法可实现对土壤无机碳的快速、高效测定.该文综述了利用机器学习方法对土壤无机碳高光谱反演建模的研究现状,以期为土壤无机碳在全球碳循环中的研究提供参考.     

湿地土壤有机碳稳定性的微生物学影响机制

湿地是陆地生态系统的重要碳库,其土壤有机碳是全球碳循环的重要组成部分。土壤微生物活性因子直接参与土壤物质循环,是湿地土壤有机碳分解周转的主要内在驱动因子,是反映土壤有机碳早期变化的敏感性指标。从微生物区系组成、微生物群落功能多样性、微生物量、酶活性和微生物呼吸等方面综述了影响湿地土壤碳周转的微生物学机制,对深入解析湿地土壤有机碳的迁移转换,阐明湿地土壤碳动态变化具有重要意义。最后分析了当前研究中存在的不足并对今后的研究方向提出建议。     

湿地碳循环研究进展

湿地生态系统是陆地生态系统中仅次于森林生态系统的最大碳库,湿地生态系统碳循环在全球碳循环中起着重要作用.由于湿地独特的水文条件,使得湿地碳循环具有与其他生态系统不同的特点.植被、气候条件及水文状况共同决定湿地生态系统的碳收支.系统地研究湿地生态系统碳循环有助于加深对全球碳循环变化的理解.本文从湿地碳循环特点、影响因素及研究方法3个层面对湿地碳循环的工作作了归纳与总结,同时提出了湿地碳循环研究工作今后的发展方向.     

土壤侵蚀对土壤有机碳库去向的影响

土壤有机碳库是陆地生态系统中最重要的碳库。土壤侵蚀是导致陆地碳库衰减的主要动力之一,也是陆地碳汇与海洋碳汇相互作用的重要过程。从不同角度阐述了物理和人为因素对侵蚀区域土壤有机碳迁移蓄积过程的影响,尤其关注了侵蚀过程碳的重新再分配,这一点是准确预测土壤有机碳循环对碳源/汇贡献及准确评估碳收支的关键。针对土壤有机碳循环的特点,提出亟待解决的问题。