安徽省贵池区农田土壤有机碳分布变化及固碳意义

采用布点采样、室内分析测试方法,研究了安徽省贵池区农田土壤有机碳分布变化.结果表明,水稻土土壤有机碳含量及碳密度高于旱作土.贵池区(县域尺度)1984年水田耕层有机碳含量比旱地高出1/3,有机碳密度高出约5%.根据2005年贵池区土壤调查监测数据统计分析得出:水田耕层有机碳含量比旱地高出45.18%,有机碳密度高出23.73%.对比贵池区1984年和2005年两个时段的农田土壤有机碳的含量和碳密度:水稻土有机碳含量年均提高了2.01%,有机碳密度年均提高了3%;旱作土有机碳含量年均提高了1.11%,有机碳密度年均增加了1.3%.农田土壤有机碳含量与土壤性质相关.贵池区农田土壤有机碳与速效磷、碱解氮旱正相关,水稻土粘粒含量与有机碳含量呈正相关,而旱作土则无线性相关.     

川东平行岭谷区典型县农田土壤碳库演变特征

选取川东平行岭谷区典型县域垫江县为研究区,依据第二次土壤普查数据(1980年)和2007年的测土配方施 肥项目监测数据,考察了该区域农田耕层土壤碳库现状与演变特征.结果表明,垫江县境内,紫色土和水稻土是最 重要的农田耕层碳库,其中红棕紫泥土、灰棕紫泥土、红棕紫色水稻土和灰棕紫色水稻土是面积分布最广、耕层碳 储量最高的4个土属,其耕层碳储量之和占全县耕层有机碳总储量的68.34%;对于绝大部分土属来说,水耕稻作 在促进其耕层土壤碳累积方面要明显优于旱作.1980-2007年期间,长期人为扰动对垫江县农田耕层有机碳累积 的影响是正面的,全县农田耕层土壤一直发挥着“碳汇”效应;近30年来,全县农田耕层碳储量的增加主要得益于 紫色土耕层碳储量的提高,而耕层土壤有机碳亏损则主要出现在灰棕紫色水稻土中,有效减少其耕层有机碳亏损 是提高全县耕层碳储量的一个重要切入点.目前,垫江县农田耕层仍具有巨大的增碳潜力,主要存在于紫色土和水 稻土中;就土属而言,灰棕紫泥土、红棕紫泥土、灰棕紫色水稻土、红棕紫色水稻土等4个土属的耕层增碳潜力较 高,是垫江县农田管理调查与增碳策略实施的重点.     

渝西南典型区农田表层土壤有机碳库研究

选取位于渝西南的江津区为典型研究区,通过实地采样分析和历史资料调研,在GIS技术的支持下,对该区 域的农田表层(0~20cm)土壤有机碳密度及储量进行了估算,并探讨其空间分布特征.结果表明,研究区农田表 层土壤有机碳含量变化范围为1.14~52.3g/kg,平均有机碳含量为9.47g/kg,有机碳密度均值为2.54kg/m2, 低于重庆市和全国的平均水平.从空间分布来看,江津区农田表层土壤有机碳密度分布不均匀,高值区零星分布 在江河沿岸及周边地区,低值区由中部向东南部延伸分布.农田表层土壤有机碳总储量为3668.9×109 g,其 中,仅水稻土和紫色土的土壤有机碳储量已占总储量的96.14%.农田表层土壤的有机碳丰度指数介于0.80~ 1.33之间,其中冲积土最高,紫色土最低.水稻土和紫色土是研究区农田土壤有机碳库调控的重点对象,因此, 在当前经济发展中,能否稳定和增加其有机碳的储量对研究区农田土壤有机碳库管理方式的制定与增碳措施的 实施具有重要意义.     

杭州湾南岸滨海围垦区耕层土壤有机碳的变异特征及影响因素分析

研究农田土壤耕层有机碳库的变异特征及影响因素,有助于理解耕层土壤碳库变化,并采取合理的种植管理方式来减少土壤碳排放,减缓全球变暖。本文通过对杭州湾南岸滨海围垦区农田土壤有机碳含量及其空间变异的研究,揭示在不同围垦年限、土壤类型演变及典型种植模式条件下,滨海围垦区土壤耕层有机碳库的变异规律。2007—2009年,共调查采集了浙江省慈溪和余姚2市北部滨海围垦区域内耕层(0~20cm)代表土样2 353个。利用随机森林(Random forest)方法和GIS空间插值算法,分别计算各因子之间的重要性和土壤有机碳空间变异。围垦区内耕层土壤有机碳平均值9.78g/kg,变化范围在1.04~38.22g/kg之间,属中等强度变异。在不同种植模式或土壤类型下,土壤有机碳含量差异均有统计学意义(P0.05).其中,种植模式"稻-稻"及土壤类型为在水稻土条件下的土壤有机碳含量较高,其平均含量分别达到了18.13g/kg和21.42g/kg;而在"菜-菜""果园"种植模式与在滨海盐土、潮土条件下耕层土壤有机碳较为接近(介于8.30~9.48g/kg之间)。在不同围垦年限下,有机碳平均含量在7.14~10.96g/kg之间;除1724—1918年外,在其他围垦年限下耕层土壤有机碳差异均无统计学意义(P0.05);而在相同围垦年限条件下,不同土壤类型之间有机碳差异有统计学意义(P0.05),不同种植模式的"稻-稻"与"菜-菜","稻-稻"与"果园"之间有机碳差异均有统计学意义(P0.05)。种植模式对土壤有机碳的变异具有较高解释能力(22.87%),其次是土壤类型(8.68%)和围垦年限(4.12%),并且土壤类型与围垦年限之间存在高度关联性(r=0.64,P0.001)。研究区内耕层土壤有机碳含量在空间变异上呈现中北部较低,西北和东南部较高的特征,并与种植模式的分布差异基本一致,种植模式对耕层土壤有机碳的变异影响最大,其次是土壤类型变化,而围垦年限的影响较小。     

不同利用方式下中国农田土壤有机碳密度特征及区域差异

【目的】研究农田土壤有机碳密度特征及区域差异，为区域性土壤生产力培育提供技术参考；为区域性农田土壤碳收集技术选择和配套政策制定提供决策依据。【方法】采用我国第二次土壤普查数据，研究不同用地方式下农田耕层土壤有机碳密度状况。【结果】农田耕层土壤有机碳密度介于0.81～12.68 kg•m-2，平均为3.15 kg•m-2，其中西南区最高，平均达3.63 kg•m-2；华北区最低，平均为3.00 kg•m-2。农田土壤有机碳密度的变异系数为57%，显著比非农业土壤的变异系数低35个百分点。不同用地方式下，水田耕层有机碳密度比旱地的平均高13个百分点，但水田有机碳密度的区域变异显著低于旱地。另外，农田土壤有机碳密度与降水和气温的相关性显著低于非农业土壤，农田中水田土壤有机碳密度与降水和气温的相关性又显著小于旱地。【结论】农田尤其是水田土壤有机碳密度可能更多的是受人为因素影响，人为调控潜力大。     

不同土地利用方式对农田表土有机碳库的影响——以太湖地区吴江市为例

采用耕地质量监测资料,分析了2003年江苏省吴江市6种土地利用方式下的土壤有机碳含量的变化,并与该市1982年第二次土壤普查土壤肥力调查的结果进行了比较.结果表明,2003年吴江市土壤耕层平均有机碳密度比1982年提高(0.14±0.05)t·hm-2·cm-1;在稻田、桑园、菜地、林地、果园、旱地6种主要土地利用方式中,稻田土壤有机碳密度显著高于其他利用方式,并比1982年稻田耕层有机碳密度增加(0.21±0.06)t·hm-2·cm-1.近20多年来,吴江市水稻土的碳固定增加了1.8×103 t,但由于该市的耕地面积减少而造成的总土壤表层有机碳库的减少量为14.32×105 t.因此,稻田作为一种特殊的土地利用方式在陆地碳固定上有着特殊意义.     

吉林省耕层土壤有机碳储量及影响因素

为了了解最易受人类活动影响的耕地表层土壤有机碳库对土壤碳库变化及土壤固碳的潜力,以吉林省为研究区域,基于吉林省土肥站提供的2010年耕地地力评价数据(5742个耕地表层土壤采样点数据)以及1∶500 000土壤图等用于分析的基础图件资料,结合ArcGIS技术及统计分析软件SPSS,分析计算了研究区耕地表层土壤有机碳密度、储量及其空间分布特征,并且对吉林省耕地表层土壤有机碳与影响因素之间的关系进行研究。结果表明:吉林省耕地表层有机碳平均密度为3.95kg·m-2,土壤有机碳总储量约为0.206Pg;吉林省东部、中部和西部三大自然地理区域的耕地表层有机碳平均密度分别为4.94、3.66kg·m-2和3.22kg·m-2,自东向西有递减的趋势。各土壤类型中,暗棕壤、白浆土、黑土、黑钙土、草甸土5种土壤类型的耕地表层有机碳储量约占耕地表层土壤有机碳总储量的75.37%,高于其他土壤类型。土壤有机碳含量与年积温呈不显著负相关关系,与年降雨量、土壤阳离子交换量呈显著正相关关系,与pH呈显著负相关关系,在对土壤有机碳进行空间预测和碳库估算时,需要考虑以上四个重要因子。总之,吉林省耕地表层土壤有机碳密度具有高度的空间变异性,整体上呈现自东向西逐渐减小的趋势,年降雨量、年积温、土壤pH及CEC与耕地表层土壤有机碳含量密切相关。     

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。     

不同林龄桉树人工林土壤有机碳的变化

为桉树人工林的土壤质量评价及持续利用提供科学依据,研究了不同林龄桉树人工林0～100cm土壤有机碳库的储量及有机碳密度的变化.结果表明,土壤有机碳含量及有机碳密度均随土层深度增加而呈降低趋势,不同种植年龄的人工林有机碳密度在表层(0～10cm)差异显著;按树人工林土壤碳储量在46.41～103.32 t/hm2,土壤碳...     

不同有机废弃物提升新围涂地土壤有机碳库与生物活性的效果

为了解不同来源有机废弃物在提升新围涂地土壤有机碳库和生物活性的作用,采用盆栽试验方法开展了为期30周的施用等有机碳量猪粪、鸡粪、水稻秸秆、蔬菜收获残留物、厨余垃圾堆肥、沼渣、猪粪/稻草秸秆堆肥和生活垃圾堆肥等8种有机废弃物后涂地土壤有机碳、易氧化有机碳、稳定态有机碳、水溶性有机碳、微生物生物量碳及土壤酶活性的动态观察。结果表明：施用各种有机废弃物对改善土壤性状均有明显的效果,在提升土壤有机碳库、生物活性及农田碳库管理指数方面以经过生物发酵处理的猪粪/水稻秸秆堆肥、生活垃圾堆肥、餐厨垃圾堆肥和沼渣为佳;其次为猪粪、鸡粪和水稻秸秆;蔬菜收获残留物因主要由新鲜有机物质组成,其稳定性较差,对提升土壤有机碳库和生物活性的效果较差。施用有机废弃物后,土壤碳库、土壤微生物生物量及其他土壤性状可随试验时间发生明显的变化。研究认为,从提升土壤有机碳库和生物活性考虑,在新围涂地改良中应优先施用猪粪/水稻秸秆堆肥、生活垃圾堆肥、餐厨垃圾堆肥和沼渣等有机废弃物。     

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。     

红壤丘陵景观土地利用变化对稻田土壤有机碳储量的影响

为研究区域景观尺度土地利用方式变化对稻田土壤有机碳储量的影响,利用野外实地采样中1264个土壤样点有机碳含量的调查,采用遥感和GIS手段,分析红壤丘陵景观1933-2005年的土地利用变化引起的稻田表层土壤有机碳储量的动态变化。结果表明:研究区稻田与林地、茶园呈双向演替机制,以林地转变为稻田为最主要的土地利用变化方式,集中在高程50m-150 m内。稻田表层土壤有机碳含量为14.3 g/kg,显著大于林地(13.0 g/kg)和茶园(9.5 g/kg)(p<0.01);且稻田土壤有机碳的变异系数仅为26.0%,明显低于林地(55.5%)和茶园(50.9%)。1933-2005年间,由稻田转变为其他利用方式(主要为林地和茶园)的面积为1233.53 hm2,共损失碳10015 t,而由其他利用方式转变为稻田的面积为1598.90 hm2,共增加碳15372 t。总体而言,1933-2005年间稻田土壤表层碳库呈增加的趋势,表现为碳增汇;土壤有机碳储量在高程50m-150 m内受土地利用变化影响的方向和程度最为显著。因此,保护和增加50m-150 m高程内的稻田面积对于提升亚热带红壤丘陵区的固碳潜力具有重要的意义。     

农田表土有机碳含量变化特征及其研究进展

农田土壤碳库储量及固碳潜力是评估温室气体减排的重要依据之一.综述主要农田表土有机碳含量变化特征的研究进展,分析中国主要农田类型表土的同碳潜力.认为中国农田表土有机碳含量总体呈上升趋势;水田和旱地有机碳含量均有显著增加,但水田的固碳能力高于旱地,水田和旱地的固碳潜力因环境条件不同各有差异.提出要从固碳土壤学、固碳动力学上...     

南方水田土壤有机碳动态研究的重要意义及其前沿领域

研究农田土壤有机碳库动态特征及其过程机制,不仅可降低人类对未来气候预测的不确定性,而且可为农田土壤固碳和生产力保育的技术选择和政策制定提供理论依据。南方农区是我国粮食主产区,该区80%的耕地是水田,因此,研究南方水田土壤有机碳动态具有重要的科学价值和现实意义。通过大量文献的综述分析,对农田土壤有机碳库分组、稳定机制和试验方法的研究现状和发展趋势进行了系统总结,在此基础上,结合实践经验,提出了南方水田土壤有机碳研究的关键问题和重点领域。     

施肥对水田和旱地有机碳和黑碳的影响

在30多年的长期肥料试验区, 研究了水田、旱地等2种利用方式下, 有机肥、化肥, 及有机肥和化肥混合施用对耕层土壤有机碳和黑碳质量分数的影响。结果表明:经过30多年稻Oryza sativa-稻-休闲耕作(水田), 早玉米Zea mays-晚玉米-冬闲制耕作(旱地)后, 无论水田、旱地氮磷钾化肥配施有机肥处理, 耕作层(0~20 cm)有机碳质量分数均高于单施化肥、不同化学肥料配施、单施有机肥以及不施肥, 说明相对于其他施肥处理, 有机无机肥配施为最佳施肥措施。黑碳质量分数红壤旱地集中在2.72~5.33 g·kg-1, 水田集中在9.01~10.60 g·kg-1, 旱地单施钾肥与单施有机肥处理, 氮与氮磷钾处理无显著差异, 其他各处理间黑碳质量分数差异显著(P < 0.05), 水田各处理黑碳质量分数差异不显著。旱地有机碳与黑碳显著相关(P < 0.05), 而水田有机碳黑碳相关不显著, 说明除施肥措施外, 土壤黑碳质量分数还可能受到土地利用方式、种植作物的影响。相同施肥措施下, 水田有机碳和黑碳质量分数均高于旱地, 说明水田更有利于有机碳、黑碳的累积。     

长江下游稻麦轮作农田不同施肥措施的固碳潜力分析

基于长江下游稻麦轮作农田27个长期试验点184组样本数据,采用Meta分析法研究无机氮肥（N）、无机氮磷钾肥配施（NPK）、单施有机肥（O）和有机无机肥配施（OF）4种施肥措施下农田土壤有机碳含量相对年变化量、固碳持续时间以及在固碳周期内的固碳比例。结果表明,N、NPK、O和OF处理均能增加农田表土有机碳含量相对年变化量,分别为0.05、0.19、0.22和0.31 g·kg-1·a-1,其中,以OF等处理下为最大。两熟制和三熟制农田表土有机碳含量相对年变化量分别为0.26和0.21 g·kg-1·a-1;随着监测时间的延长,N、NPK、O和OF等4种处理下农田表土有机碳增加速率逐渐降低,农田土壤固碳持续时间分别达19、36、51和47 a,以O处理最长。整个固碳周期内土壤所能增加的有机碳比例分别为6.93%、18.98%、22.34%和32.33%,以OF处理下为最高。从农田土壤固碳角度考虑,有机无机肥配施为长江下游稻麦轮作农田较为适宜的施肥方式。     

稻田湿地土壤碳固定研究进展

稻田湿地土壤由于淹水时间长,具有积累更多有机碳潜能,其积累的有机碳呈现明显表层聚集趋势。介绍了稻田湿地土壤有机碳固定现象、原因,并从微团聚体、杂草及微生物多样性等方面对其机制进行了初步探讨及展望。     

福建省表层土壤有机碳密度空间分布及影响因素分析

为准确估算福建省表层土壤有机碳密度，确定其空间分布和影响因素，基于2016—2019年采集的4 350个表层土壤样本，利用地统计学方法与ArcGIS技术分析土壤有机碳密度空间分布，并通过随机森林模型分析影响土壤有机碳密度的重要因素。结果表明：福建省表层土壤有机碳密度范围为0.03~14.68 kg·m^-2，平均值为4.06 kg·m^-2。全省表层土壤有机碳密度在空间上聚集分布，具有中等程度空间自相关性，空间变异主要由结构性因素主导，呈现自南向北、从沿海向内陆山地逐渐升高的空间分布格局。降雨量、海拔、土壤质地和土壤pH是影响有机碳储量的主要因素，地貌类型、土壤类型和作物类型影响相对较弱，且随着化肥（磷肥和钾肥）施用量的增加，表层土壤有机碳密度显著降低。研究表明，福建省表层土壤有机碳密度不高，空间分布聚集，自然气候变化、地形因子和人类活动都会影响土壤有机碳密度，其中降雨量、海拔、土壤质地和土壤pH为主导因素。     

土壤有机碳对土地利用方式变化的响应

以重庆市北碚区5种土地利用方式为研究对象,研究了土壤剖面有机碳和有机碳密度对土地利用方式变化的响应.结果表明:(1)土壤有机碳平均含量的多少顺序表现为水田变菜地,旱地变菜地,水田变果园,水田变旱地,旱地变果园;(2)水田变旱地、旱地变为果园后有机碳含量呈降低趋势,而旱地变为菜地后有机碳含量呈增加的趋势;(3)表层(020cm)土壤有机碳密度大小顺序表现为旱地变菜地,水田变菜地,水田变果园,旱地变果园,水田变旱地;而2060cm厚度土壤有机碳密度表现为变化前为水田的土壤有机碳密度大于变化前为旱地的土壤有机碳密度.