耕層土壤有機碳含量影響因素及碳庫估測分析——以臨沂市河?xùn)|區(qū)為例.pdf

1、隨著全球變暖研究的深入，全球碳循環(huán)研究受到人們的普遍關(guān)注，成為全球變化研究的三大熱點之一。土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)的核心，是連接大氣圈、水圈、生物圈與巖石圈的紐帶。土壤碳庫是陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大的碳庫，也是陸地碳庫的重要組成部分，全球約有1.5*1015kg碳以有機質(zhì)形態(tài)貯存于土壤中，約占陸地植被總碳貯量的2.5～3倍，是全球大氣碳庫的2倍。土壤碳庫0.1％的變化將導(dǎo)致大氣圈CO2的濃度發(fā)生百萬分之一的變化，全球土壤有機碳10%的變化，其釋放C

2、O2的數(shù)量相當于人類活動30年排放的數(shù)量。因而，土壤碳庫較小幅度的變化，都可以通過向大氣排放溫室氣體直接導(dǎo)致大氣層二氧化碳濃度升高，進而以溫室效應(yīng)影響全球氣候變化。
　　 本文采用了野外調(diào)查法、方差分析法和回歸相關(guān)分析法研究了河?xùn)|區(qū)耕層土壤有機碳的影響因素，對河?xùn)|區(qū)土壤有機碳庫估測和碳密度分布進行了分析。從自然和人為管理方面分析了土壤有機碳的影響因素，其中自然因素選取了土壤類型、耕層質(zhì)地和地貌類型；人為因素選取了植被類型、灌溉水

3、平和土地利用方式。對土壤有機碳庫進行估測采用了GIS軟件支持下的土壤類型法和土地利用類型法。
　　 (1)土壤的粘粒含量對土壤有機碳有著明顯的影響，偏砂性土壤類型和耕層質(zhì)地類型不利于土壤有機碳含量的積累。在不同土壤類型下，土壤有機碳含量的分布規(guī)律為粗骨土<石質(zhì)土<棕壤<潮土<砂姜黑土<水稻土，在不同耕層質(zhì)地質(zhì)地下為砂壤<輕壤<中壤<重壤。土壤有機碳含量還受到土壤所處的高程和地勢狀況的影響，在不同地貌類型下為岑嶺荒地<沿河階地<緩

4、平地<微斜平地<傾斜平地。
　　 (2)本次研究對象為河?xùn)|區(qū)耕層土壤，而耕層土壤受土地利用方式和管理措施影響程度較高。在不同植被類型下，一年兩熟的植被類型比一年一熟的植被類型更有利于土壤有機碳含量的積累；在不同灌溉水平下，土壤有機碳含量的分布規(guī)律為無灌溉措施<基本滿足<一般滿足<充分滿足，河?xùn)|區(qū)研究表明，水分灌溉越充分，越有利于土壤有機碳的積累，但有機碳的增加率并未隨著灌溉水平的提高而呈現(xiàn)明顯的提高。在不同土地利用方式下，土壤有

5、機碳含量的分布規(guī)律為灌溉水田>水澆地>旱地>果園>菜地。
　　 (3)土壤有機碳可以提高其他土壤養(yǎng)分的有效性。研究表明土壤有機碳含量與土壤全氮、速效鉀、pH、堿解氮、緩效鉀、有效鐵、有效錳在1%和5%水平上均呈現(xiàn)顯著相關(guān)性。尤其是與全氮含量，其相關(guān)系數(shù)達0.468。通過對不同利用類型下全氮與有機碳含量進行回歸分析得不同利用類型下的回歸方程：灌溉水田為y=7.6423x+2.7982，R2=0.6551；水澆地為y=6.9993x

6、+3.0241，R2=0.593；旱地為y=7.8332x+2.0176，R2=0.7034；菜地為y=7.3125x+2.5867，R2=0.4455；果園為y=9.4221x+0.3935，R2=0.8984。表明灌溉水田下土壤固碳對土壤氮素積累明顯強于其他利用方式。
　　 (4)通過野外采樣，在GIS軟件支持下，利用土壤類型法和土地利用類型法分別估算了河?xùn)|區(qū)土壤有機碳庫儲量。運用土壤類型法得出河?xùn)|區(qū)耕層土壤有機碳庫儲量為8

7、9.70萬噸，土壤有機碳密度的平均值為2.91kg/m2；利用土地利用類型法得出河?xùn)|區(qū)耕層土壤有機碳庫儲量為90.18萬噸，土壤有機碳密度的平均值為2.93kg/m2。其中河?xùn)|區(qū)中部和南部地區(qū)土壤有機碳儲量和碳密度較高，河?xùn)|區(qū)北部地區(qū)土壤有機碳儲量和有機碳密度較低，這與河?xùn)|區(qū)不同地區(qū)土地利用程度不同和土壤類型有密切關(guān)系，土地利用程度越高，土壤有機碳密度越高，利用程度越低，土壤有機碳密度越低。
　　 (5)河?xùn)|區(qū)土壤有機碳含量總體