森林土壤／植被碳储量及其空间分布特征综述

土壤/植被碳储量及其空间分布在全球气候变化中起着重要作用。介绍了碳储量估算方法主要有土壤类型法、生命地带类型法、模型法等,指出由于研究尺度和数据来源不同,森林土壤/植被的碳密度和碳储量统计结果尚存在很大的不确定性。进而分析和比较了区域、国家和全球尺度森林土壤/植被碳储量及其空间分布特征,最后提出采用实时动态监测(RS/GIS)与长期定位实验实测数据相结合方法估算土壤/植被的碳密度/碳储量是提高森林土壤/植被碳储量估算精度的重要措施。     

高州油茶人工林碳储量分布特征

【目的】探明高州油茶Camellia gauchowensi人工林碳储量及分布特征,并估算评价其固碳效应。【方法】根据样地植株径级分布特征,选取不同径级样株各2～3株,取树叶、树干、树枝、树根、果实、花芽各器官测定生物量和碳含量,并建立各器官生物量模型;在标准地内按\"S\"形选取8个样点,沿土壤剖面分层采集0～20、20～40、40～60和60～100 cm土层的土壤样品,测定土壤容重与碳含量,计算碳储量。【结果】高州油茶中龄林植株各器官生物量分配比例依次为树干树根树叶树枝果实花芽,各器官生物量均随地径的增大而增大。试验林分总生物量为26.902 t·hm~(-2),树体平均碳质量分数为483.45 g·kg-1。同径级各器官的碳含量不同,其中,果实平均碳含量最高。林地100 cm深土层中,土壤碳含量随着土层深度的增加呈明显递减规律,其中,0～20 cm土层碳含量最高,碳质量分数为26.550 g·kg-1。高州油茶林地总碳储量为144.538 t·hm~(-2),其中,树体碳储量为12.857 t·hm~(-2),占总碳储量的8.90%;林地土壤碳储量为131.681 t·hm~(-2),占总碳储量的91.10%。根据中国生物多样性国情报告编写组数据,碳价格为260.90元·t-1,则本试验高州油茶林的碳汇经济效益约为3.8万元·hm~(-2)。【结论】高州油茶林分碳储量高于广东省经济林平均碳储量,林地土壤碳储量高于广东省平均土壤碳储量,林分总碳储量高于珠三角森林生态系统碳储量,具有较高的生态效益。高州油茶不仅有较好的生产效益,而且具有十分广阔的固碳前景。     

火力楠林地土壤碳和养分储量垂直分布研究

【目的】对10年生火力楠Michelia macclurei人工林不同土层的土壤碳储量及养分储量进行研究,以了解火力楠人工林的固碳能力和土壤养分状况。【方法】在各标准地内用五点取样法,沿土壤剖面按0～20、20～40、40～60、60～80和80～100 cm分层采集土壤样品。用常规方法测定土壤pH以及有机质、全N、全P、全K、碱解N、有效P和速效K的含量,并计算土壤碳储量和养分储量。【结果】林分土壤呈酸性(pH3.54～3.79)。火力楠林地的土壤碳含量随着土壤深度的增加而下降。火力楠林地各层土壤的全P和全K含量差异不显著,全N、碱解N、有效P和速效K含量均随着土层的加深呈现下降的趋势。火力楠林地0～100 cm土壤的碳储量为259.26 t·hm~(-2),N、P和K储量分别为21.50、7.47和209.42 t·hm~(-2)。此外,随着土壤深度的增加,各层土壤的碳储量以及P、K储量总体呈现增加的趋势。【结论】火力楠林地的土壤碳储量高于全国平均水平,说明火力楠林地土壤具有较好的碳汇潜能和改良土壤的能力。深层土壤的碳储量以及P、K储量大于表层土壤,说明表层土壤的固碳能力较低且淋溶侵蚀较为严重。在今后的经营管理过程中,应注意防治水土流失,增强土壤表层的固碳能力。     

草地生态系统土壤有机碳储量及其分布特征

【目的】从草地生态系统土壤有机碳（soil organic carbon,SOC）储量分布特征来确定合理的放牧管理方式并为区域SOC储量估算提供依据。【方法】采用野外调查法分层测定典型草原0—100 cm SOC储量。【结果】①3个研究样地SOC储量为9.72—14.84 kg•m-2;②具有空间距离的3个研究样地土壤碳储量差异无统计学意义,样地内4种处理之间SOC储量差异显著,且均表现为中度放牧处理（moderate grazing,MG）＞轻度放牧处理（light grazing,LG）＞重度放牧处理（heavy grazing,HG）＞对照（control area,CK）;③随土层深度的增加SOC储量呈递减趋势,且不同土层之间SOC均有显著性差异。SOC储量与土层深度呈极显著相关关系（P＜0.01）,这种关系可以用对数和线性方程描述。【结论】典型草原亚带草地生态系统SOC储量具有相对稳定性,且呈现明显的垂直递减特征;同一植被亚带不同处理对SOC储量的影响显著高于空间差异;适度放牧利用有利于草地生态系统SOC固持。     

山白兰人工林生态系统碳储量及空间分布特征

[目的]揭示山白兰人工林碳储量的空间分布特征及规律,为森林生态系统碳储量估算提供基础数据,也为进行人工林碳汇造林项目提供科学参考。[方法]以南亚热带地区27年生山白兰人工林为研究对象,采用标准木法、样方收获等方法对其生物量、碳含量分配进行研究。[结果]山白兰人工林生态系统碳储量为158.21 t/hm2,其中乔木层占植被层碳储量的87.24%,灌木层占10.77%,草本层占0.18%,凋落物层占1.81%;土壤层中0～80 cm的碳储量为102.01 t/hm2,为植被层的1.82倍。山白兰人工林乔木层年净固碳量为3.50 t/（hm2.年）。[结论]山白兰人工林生态系统碳储量比较可观,具有较好的发展前景。     

江西森林植被土壤有机碳储量估算及空间分布特征

森林土壤有机碳是土壤有机碳的重要组成部分,在土壤有机碳库研究中有着重要作用.根据江西省第二次土壤普查资料,结合十五期间江西省森林资源二类调查资料,在GIS技术支持下采用土壤类型法估算江西省森林植被土壤有机碳储量,同时引入有机碳丰度指数这一指标,对有机碳在不同土壤和不同区域的分布特征进行分析.结果表明:江西省森林土壤在20 cm和100 cm深度的总有机碳储量分别为401.04×106t和1 025.73×106t;20 cm深度的土壤有机碳密度介于0.89～10.92 kg/m2,100 cm深度的土壤有机碳密度介于2.71～35.61 kg/m2;100 cm深度的土壤和区域有机碳丰度指数分别为0.3～3.57和0.96～1.03,与气候、植被、地形和人类活动等因素密切相关.     

耕作措施对双季稻田土壤碳及有机碳储量的影响

针对不同耕作措施对双季稻田的固碳效应和固碳潜力问题,选择湖南省宁乡县的双季稻区试验点进行了有机碳、活性有机碳以及耕层有机碳储量的研究,以期为制定适合于稻田条件下的合理耕作方式提供理论依据。结果表明,耕作措施和秸秆还田对有机碳(SOC)和活性有机碳(AOC)含量均产生不同程度的影响。免耕处理下,有机碳和活性有机碳含量皆随土壤深度的增加而减少,土壤0～5cm的SOC和AOC的含量最高,且与其他层次达到显著性差异水平(P<0.05),具有明显的表层富集现象。与免耕相比,旋耕和翻耕则更利于5～10cm和10～20cm土层的有机碳和活性有机碳的积累。比较秸秆还田对SOC和AOC的影响表明,秸秆还田有效地提高了0～10cm有机碳含量,但对10～20cm并未产生显著影响,秸秆的输入并未增加土壤活性有机碳的含量。采用等质量方法计算了耕层土壤有机碳储量,结果显示旋耕秸秆还田使有机碳储量明显增加,而免耕只增加了土壤0～5cm和5～10cm土层有机碳储量,10～20cm有机碳储量有所降低,但耕作措施对有机碳储量的长效作用还有待于进一步研究。     

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。     

天目山针阔混交林林木碳储量树种分布特征

在浙江省天目山区针阔混交林内设置固定标准地,采用实测调查法,调查样地内所有胸径≥5 cm的林木特征值。根据调查数据,对重要值中前13种主要乔木树种的碳储量及其按径级、树高级和冠幅级的分布特征进行了研究。结果表明,天目山针阔混交林林分中主要的固碳树种为马尾松和白栎,针叶树种的碳汇效应优于阔叶树种。林分碳储量的径级分布总体上呈“中间大两头小”的特征,碳储量在不同树高级和冠幅级处变化较为相似,均为各优势树种碳储量的分布随着度量级的增加而增长,至1个峰值后,又随度量级的增加而下降,整个变化趋势呈现近似正态的峰状曲线。     

不同施肥模式下黄壤旱地土壤碳氮储量分布特征

以长期定位试验为基础,研究不同施肥模式(不施肥CK、单施有机肥M、氮磷钾配施NPK、氮磷钾配施有机肥NPKM)对黄壤旱地土壤碳氮储量的影响。结果表明:与不施肥相比,施肥均能显著提高表层(0~20cm)土壤碳氮质量分数,碳表现为MNPKMNPK,氮表现为NPKMMNPK,其质量分数均随土层增深而递减;CK、M、NPK、NPKM模式下黄壤旱地0~100cm土层碳储量依次为122.55、218.57、161.95和177.76t·hm~(-2),氮储量依次为11.55、15.08、12.25和13.19t·hm~(-2),其施肥模式下耕层(0~20cm)土壤碳氮储量占总储量的38.31%~42.95%和33.64%~38.20%。有机肥、化肥及有机无机配施能够显著提高耕层土壤有机碳、氮质量分数,有利于提升土壤养分供应能力,但同时也增加了农田系统碳氮损失的潜在风险。因此,从长远来看,有机物料的输入可以提高黄壤旱地土壤碳氮贮量,维持并提高土壤肥力和养分供应能力,更有利于黄壤区农业的可持续发展。     

不同利用方式对紫色水稻土水溶性有机碳的影响

通过研究西南大学试验农场包括不同的耕作、轮作和施肥的综合利用方式对经14年28茬的紫色水稻土水溶性有机碳的差异,探究利用方式对水溶性有机碳的影响。结果表明:0￣30cm土壤水溶性有机碳变化范围在30.3￣339.8mg/kg,热水提取的水溶性有机碳变化范围在60.9￣740.2mg/kg,两种方法提取的有机碳随深度增加而降低。长期垄作并实行稻油轮作的利用方式使土壤水溶性有机碳在0￣30cm土层与其他利用方式相比明显增加,并且差异显著;而水旱轮作(稻油)利用方式下的水溶性有机碳含量最低。水溶性有机碳可用作评价利用方式对紫色水稻土质量变化影响的有效指标。从提高土壤水溶性有机碳含量的角度来看,垄作并实行稻油轮作的利用方式比较适合紫色水稻土。     

Effects of Long-Term Organic Amendments on Soil Organic Carbon in a Paddy Field A Case Study on Red Soil

Soil organic carbon （SOC） is one of the main carbon reservoirs in the terrestrial ecosystem. It is important to study SOC dynamics and effects of organic carbon amendments in paddy fields because of their vest expansion in south China. A study was carried out to evaluate the relationship between the SOC content and organic carbon input under various organic amendments at a long-term fertilization experiment that was established on a red soil under a double rice cropping system in 1981. The treatments included non-fertilization （CK）, nitrogen-phosphorus-potassium fertilization in early rice only （NPK）, green manure （Astragalus sinicus L.） in early rice only （OM1）, high rate of green manure in early rice only （OM2）, combined green manure in early rice and farmyard manure in late rice （OM3）, combined green manure in early rice, farmyard manure in late rice and rice straw mulching in winter （OM4）, combined green manure in early rice and rice straw mulching in winter （OMS）. Our data showed that the SOC content was the highest under OM3 and OM4, followed by OM1, OM2 and OM5, then NPK fertilization, and the lowest under non-fertilization. However, our analyses in SOC stock indicated a significant difference between OM3 （33.9 t ha^-1） and OM4 （31.8 t ha^-1）, but no difference between NPK fertilization （27 t ha^-1） and nonfertilization （28.1 t ha^-1）. There was a significant linear increase in SOC over time for all treatments, and the slop of linear equation was greater in organic manure treatments （0.276-0.344 g kg-1 yr^-1） than in chemical fertilizer （0.216 g kg^-1 yr^-1） and no fertilizer （0.127 g kg^-1 yr^-1）.     

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。     

Effects of Long-Term Organic Amendments on Soil Organic Carbon in a Paddy Field: A Case Study on Red Soil

Soil organic carbon (SOC) is one of the main carbon reservoirs in the terrestrial ecosystem. It is important to study SOC dynamics and effects of organic carbon amendments in paddy fields because of their vest expansion in south China. A study was carried out to evaluate the relationship between the SOC content and organic carbon input under various organic amendments at a long-term fertilization experiment that was established on a red soil under a double rice cropping system in 1981. The treatments included non-fertilization (CK), nitrogen-phosphorus-potassium fertilization in early rice only (NPK), green manure (Astragalus sinicus L.) in early rice only (OM1), high rate of green manure in early rice only (OM2), combined green manure in early rice and farmyard manure in late rice (OM3), combined green manure in early rice, farmyard manure in late rice and rice straw mulching in winter (OM4), combined green manure in early rice and rice straw mulching in winter (OM5). Our data showed that the SOC content was the highest under OM3 and OM4, followed by OM1, OM2 and OM5, then NPK fertilization, and the lowest under non-fertilization. However, our analyses in SOC stock indicated a significant difference between OM3 (33.9 t ha-1) and OM4 (31.8 t ha-1), but no difference between NPK fertilization (27 t ha-1) and nonfertilization (28.1 t ha-1). There was a significant linear increase in SOC over time for all treatments, and the slop of linear equation was greater in organic manure treatments (0.276-0.344 g kg-1 yr-1) than in chemical fertilizer (0.216 g kg-1 yr-1) and no fertilizer (0.127 g kg-1 yr-1).     

耕作方式对稻田土壤有机碳转化的影响

为阐明免耕土壤碳转化过程对土壤同碳的影响,设计了4种耕作方式,包括稻草还田免耕(NTS)、稻草还田常耕(CTS)、无稻草还田免耕(NT)和无稻草还田常耕(CT),在水稻生育期分层(0~5、5~12和12~20 cm)采集稻田耕层土壤样品进行测定.结果表明,在0~5 cm土层,土壤有机碳、活性碳、热水提取碳水化合物、全酚...     

不同利用方式对紫色水稻土微生物量碳的影响

通过研究西南大学试验农场包括不同的耕作、轮作和施肥的综合利用方式对经14年28茬的中性紫色水稻土壤微生物量碳的差异,探究利用方式对紫色水稻土生物活性的影响。结果表明:耕层土壤微生物量碳主要介于200～600mg/kg,除垄作耕翻(稻油)处理外,基本随深度增加而降低。长期垄作免耕并实行稻油轮作的利用方式使其土壤微生物量碳在0～10cm土层与其他利用方式相比明显增加,并且差异显著;而水旱轮作(稻油)的利用方式不利于增加微生物量碳,说明微生物量碳可用作利用方式影响紫色水稻土土壤质量变化的生物学评价指标。从提高土壤生物活性与有机碳含量的角度来看,垄作免耕(稻油)的利用方式最适合于紫色水稻土。     

漂白土壤区田间尺度有机碳空间变异研究

[目的]研究名山县城东乡漂白土壤区有机碳田间尺度下受地形因子影响的空间变异规律及其影响因素,从而为土地利用规划、农业生产管理提供科学依据。[方法]运用GIS技术和地统计学的基本原理和方法对名山县城东乡漂白土壤区的44个表层土壤（0～20cm）样点有机碳含量数据进行分析。[结果]研究区域土壤有机碳含量为（24．22±5．55）g／kg,具有较强变异性,变异系数为22．91％,其中最大值为37．77g／kg,最小值为8．47g／kg,平均值为24．22g／kg。[结论]有机碳空间分布与高程呈显著负相关关系,与坡度呈显著负相关关系,与坡向呈正相关关系,但是相关性不是很明显。     

稻田土壤有机碳固定研究及其展望

土壤有机碳是地球表层系统中最大且最具有活动性的生态系统碳库之一。我国农业土壤尤其是稻田土壤有机碳库的变化及其对陆地生态系统和大气CO2的源汇效应,对水环境质量和土壤肥力的影响,以及其在人类利用和管理与生态环境演变中的动态变化越来越受到重视。讨论了稻田土壤与旱地土壤有机碳固定的差异、有机碳在稻田土壤中分布、碳固定的可能机制及其施肥影响,并为进一步研究提出了展望。     

高原贫困地区有机稻田养鱼基地的规划——以云南省保山市隆阳区瓦渡乡荒田村为例

选取荒田村作为高原贫困地区的代表,经过实地考察,结合当地实际情况提出了一套针对高原贫困地区建设有机稻田养鱼基地的规划方案,以期能够促进当地农民经济收入增加,同时也能为整个高原贫困地区发展有机稻田养鱼提供理论依据,实现农业的可持续发展.     

大面积稻田病虫优化防治技术的研究

１９９７￣１９９９年,在对湖南桃江县水稻主要病虫不同年度的灾变特点和病虫发生新动向调查的基础上,筛选出大面积稻田病虫优化防治技术,即县域统防,社区统治,分田施治,依据病虫发生的特征制定防治对策,初步筛选出一批低残留、高防效、有利保护天敌的新农药,采用优化防治技术与依据传统经验进行防治的方法相比,可节省防治费用２１．３１％,增加单产４４０ｋｇ／ｈｍ＾２