重庆西部表层土壤有机碳储量与密度分布

引用本文

鲍丽然, 严明书, 贾中民, 龚媛媛. 重庆西部表层土壤有机碳储量与密度分布[J]. 物探与化探, 2015,39(1): 180-185.
BAO Li-Ran, YAN Ming-Shu, JIA Zhong-Min, GONG Yuan-Yuan. The distribution of the surface soil organic carbon storage and density in western Chongqing[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2015,39(1): 180-185. 复制到剪切板

Doi:10.11720/wtyht.2015.1.29
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重庆西部表层土壤有机碳储量与密度分布

鲍丽然, 严明书, 贾中民, 龚媛媛

重庆市地质矿产勘查开发局川东南地质大队,重庆 400038

作者简介: 鲍丽然(1983-),女,工程师,硕士,环境地球化学专业;E-mail:305946963@qq.com。

收稿日期: 2014-03-20

基金: 中国地质调查局多目标区域地球化学调查项目(基[2008]GZTR01-11)

摘要

利用多目标区域地球化学调查数据,估算了重庆西部地区表层土壤有机碳密度和储量。结果表明,重庆西部地区表层(0~20 cm)土壤有机碳储量为41 038 589 t,平均密度为2 929 t·km^-2。从地貌类型看,低山(2 984 t·km^-2)和中山(2 986 t·km^-2)区土壤有机碳密度较高,丘陵区(2 628 t·km^-2)最低,山地土壤有机碳储量最丰富。不同类型土壤中,石灰土有机碳平均密度最高(5 043 t·km^-2),其次为黄壤(3 756 t·km^-2),紫色土最低(2 329 t·km^-2),紫色土有机碳储量最大。就土地利用方式而言,林地土壤有机碳平均密度最高(4 071 t·km^-2),耕地土壤处于中等水平(2 752 t·km^-2),居民及建筑用地有机碳密度最低(2 416 t·km^-2),耕地土壤有机碳储量最大。与第二次土壤普查数据对比发现,该区土壤有机碳储量和密度呈降低趋势,表层土壤作为碳源向大气释放碳,尤其是江津、潼南地区土壤有机碳密度分别降低了56.7%、45.1%。

关键词: 表层土壤; 有机碳储量; 有机碳密度; 重庆西部

中图分类号:P632 文献标志码:A 文章编号:1000-8918(2015)01-0180-06

The distribution of the surface soil organic carbon storage and density in western Chongqing

BAO Li-Ran, YAN Ming-Shu, JIA Zhong-Min, GONG Yuan-Yuan

Southeast Sichuan Geological Party,Chongqing Bureau of Geology and Mineral Exploration,Chongqing 400038,China

Abstract

Based on the soil data obtained by multi-purpose regional geochemical survey, the authors estimated the surface soil organic carbon storage and organic carbon density in western Chongqing. The results show that the surface soil organic carbon storage is 41 038 589 t, with organic carbon average density of 2 929 t·km^-2. As for geomorphological types, the soils of low maintains (2 984 t·km^-2) and middle maintains (2 986 t·km^-2) have higher organic carbon density, the density of hills soil is the lowest, and the maintainous soil has most abundant organic carbon storage. In different soil types, the organic carbon density of limestone soil is the highest (5 043 t·km^-2), followed by yellow soil (3 756 t·km^-2), the organic carbon density of purple soil is the lowest (2 329 t·km^-2) , and the organic carbon storage of purple soil is the highest. Regarding the land use, the organic carbon density of forest land is the highest (4 071 t·km^-2), the cultivated land is at the middle level (2 752 t·km^-2), the resident and building soil is the lowest (2 416 t·km^-2), and the organic carbon storage of the cultivated land is the highest. A comparison with the data of the Second Soil General Survey shows that the surface soil organic carbon storage and organic carbon density have been reduced and, as ‘carbon source’, the surface soil has released organic carbon to the air. Especially the soil in Nanchuan and Jiangjin has decreased by 56.7% and 45.1% respectively.

Keyword: surface soil; organic carbon storage; organic carbon density; western Chongqing

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全球气候变暖是当今世界范围内最受瞩目的环境问题之一, 大气中二氧化碳浓度升高是导致气候变暖的主要因素^[1]。土壤碳库是陆地生态系统中最大的碳库, 包括有机碳SOC和无机碳SIC两大类。土壤和大气间的碳交换, 影响到大气中CO₂浓度变化, 进而影响全球气候。土壤无机碳相对稳定, 且所占的比例较小, 与大气碳交换量少。有机碳则与大气CO₂交换频繁^[2]。当土壤有机碳输出量大于输入量时, 土壤作为碳源为大气提供CO₂; 输入量大于输出量时, 土壤作为碳汇吸收大气中的CO₂。据估算, 全球土壤有机碳总贮量达到1 500 Pg, 是陆地植被碳库的2~3倍, 大气碳库的2倍多, 其较小幅度的变动也可能对大气中CO₂浓度以及气候变化产生重要影响。因此, 土壤碳库在调节全球碳平衡和减缓温室气体方面具有重要的作用, 准确估算土壤碳储量对评价陆地生态系统碳循环具有重要意义^{[3, 4, 5, 6]}。

不少学者已根据第二次土壤普查资料, 分析了我国土壤碳储量的空间分布特征及影响因素^{[7, 8]}。自1999年以来, 全国实施的多目标区域地球化学调查, 获得了大量高密度的土壤碳分布数据, 为准确计算土壤碳储量提供了新途径。目前, 我国部分地区根据多目标区域地球化学调查资料, 比较准确地计算了土壤有机碳储量, 分析了空间分布特征, 并按不同土壤类型、土地利用方式等探讨了有机碳分布规律^{[9, 10, 11, 12, 13, 14]}。重庆地区土壤碳储量研究较少。2005年, 黄雪夏等^[15]根据第二次土壤普查数据, 系统、全面地分析了重庆市土壤有机碳库及其空间分布特征; 第二次土壤普查距今已二十余年, 其数据资料很难准确反映当前土壤碳储量特征。

笔者利用2009年1: 25万重庆市西部多目标区域地球化学调查数据, 分析表层土壤有机碳分布特征, 更具时效性、实用性。由于土壤碳密度分布受多种因素影响, 包括土壤理化性质、土壤类型、地貌特征、植被等自然因素和土地利用方式等人为活动, 故按地貌类型、土壤类型、土地利用分别统计了表层土壤有机碳储量; 同时, 与黄雪夏的研究成果进行比较, 分析了研究区20年间表层土壤有机碳储量和密度的变化, 以及造成土壤有机碳密度变化的可能原因, 以期为提高土壤固碳能力提供依据。

1 研究区概况

研究区位于重庆市西部, 覆盖潼南县、大足区、荣昌县、永川区、江津区、綦江区、南川区7个行政区, 地理坐标介于东经105° 17'至107° 24', 北纬28° 28'至30° 26', 总面积约14 228 km²。地貌以低山、中山、丘陵为主, 西北部属方山丘陵区, 相对高差较小, 以侵蚀剥蚀丘陵为主; 中部山势降低, 主要为丘陵、低山地貌; 南部地区地形条件较为复杂, 山势较高, 低山— 中山广泛分布。长江干流由此通过, 綦江支流发育, 水网交错。研究区属亚热带湿润季风气候, 全年温和, 四季分明, 雨量充沛。区内沉积岩广泛发育, 岀露地层为侏罗系、寒武系、奥陶系、志留系、二叠系、三叠系及白垩系, 零星可见第四系。

研究区土地利用方式以耕地为主, 遍布全区, 其次为林地, 主要分布于南川区和綦江区南部。土壤类型有紫色土、水稻土、黄壤、石灰质土等, 紫色土分布最广泛, 其次为水稻土和黄壤。西部和中部土壤肥沃, 农业资源潜力巨大, 适宜种植多种农作物, 为重庆市的蔬菜基地, 以无公害农产品、绿色农产品、观光农业为特色, 形成“ 重庆生态农业后花园” 。粮食作物以水稻、玉米、小麦、红苕为主。东南部地形较高, 气候分带明显, 森林资源丰富, 农业活动较少。

2 样品采集与研究方法

2.1 样品采集与测试

本次数据来源于1: 25万重庆市多目标区域地球化学调查, 采样介质为0~20 cm表层土壤, 采样密度为1/km², 按4 km²大格, 将采集样品等质量组合成一个分析样, 共计3 503个分析数据。样品分析按照DD2005-01《多目标区域地球化学调查规范》(1: 250 000)^[16]和DD2005-03《生态地球化学评价样品分析技术要求》(试行)^[17]的要求, 由国土资源部合肥矿产资源监督检测中心完成。土壤有机碳采用重铬酸钾容量法分析, 检出限0.05%, 报出率100%, 合格率100%。

2.2 土壤碳储量计算方法

一定区域内土壤碳储量为该地区所有单位土壤碳含量之和, 单位土壤碳含量是土壤碳储量计算的基础, 据此可以通过任意分类方式进行面积求和, 取得不同统计单元的土壤碳储量。笔者采用奚小环等根据全国多目标区域地球化学组合样分析数据特点提出的单位土壤有机碳储量计算方法, 即单位面积为4 km²范围内, 一定深度土体中的总有机碳储量^{[18, 19]}, 用USCA表示。

(1)表层土壤(0~20 cm)有机碳单位储量(单位:t/4 km²)计算公式为

USCA_{TOC, 0~0.2 m}=TOC_表× D× 4× 10⁴× ρ ,

式中, TOC_表为表层土壤有机碳含量(%); D=0.2 m, ρ 为土壤容重(t/m³), 4为单位土壤面积(km²), 10⁴为单位土壤面积换算系数。土壤容重来自《四川土壤》^[20]。

(2)一定区域内表层土壤有机碳储量为该地区所有表层单位土壤有机碳含量之和, 即

土壤有机碳储量=∑ USCA_{TOC, 0~0.2 m}

3 结果与分析

3.1 表层土壤有机碳总体分布特征

研究区表层土壤有机碳总储量为41 038 589 t, 平均密度2 929 t· km^-2。研究表明, 我国自然土壤表层有机碳密度为5 700 t· km^-2, 耕作土壤为3 000 t· k m²^[21], 该区密度远低于自然土壤密度, 接近于耕作土壤密度。与其他典型地区比较^[22], 本区高于华东、西北和华北地区, 低于西南成都平原、中南洞庭湖地区和东北松辽平原(表1)。

表1 中国典型地区表层土壤(0~20 cm)有机碳平均密度

根据各采样点有机碳密度数据和坐标, 利用MapGIS软件生成了重庆西部地区表层土壤有机碳密度空间分布图(图1)。图中显示, 土壤有机碳密度总体分布为两端高、中间低, 从中间地带分别向西北部、东南部逐渐增高。中部江津地区土壤有机碳密度较低; 东南部南川区、綦江区东南端及中北部大足区、荣昌县大面积土壤有机碳密度较高。表2显示, 南川区有机碳平均密度较高, 为4 004 t· km^-2, 储量最大, 达全区的24.94%; 其次是綦江区, 密度为3 320 t· km^-2, 储量比例为22.1%。大足区、荣昌县和永川区平均密度比较接近, 分别为2 895 t· km^-2、2 711 t· km^-2、2 701 t· km^-2; 永川、大足储量比例均为约10%, 荣昌县面积较小, 储量仅占7.03%。江津区和潼南县平均密度较低, 分别为2 177 t· km^-2和2 397 t· km^-2; 江津区面积较大, 储量比例达16%, 潼南县储量比例为8.99%。南川、綦江区平均密度高于全区水平, 两区储量接近全区总储量的50%, 是研究区有机碳的主要储存地带。

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	图1 重庆西部地区表层土壤有机碳密度分布

表2 重庆西部不同地区表层土壤有机碳密度和储量分布

地区	样品数	$\begin{matrix} \frac{平均密度}{t \cdot k m^{- 2}} \end{matrix}$	$\begin{matrix} \frac{面积}{k m^{2}} \end{matrix}$	$\begin{matrix} \frac{储量}{t} \end{matrix}$	$\begin{matrix} \frac{储量比例}{%} \end{matrix}$
南川	639	4004	2602	10234531	24.94
潼南	385	2397	1583	3691297	8.99
綦江	683	3320	2746	9071095	22.10
江津	788	2177	3206	6861594	16.72
永川	382	2701	1576	4126748	10.06
大足	360	2895	1436	4168670	10.16
荣昌	266	2711	1079	2884654	7.03

表2 重庆西部不同地区表层土壤有机碳密度和储量分布

3.2 不同地貌土壤有机碳分布

由图2可知, 研究区不同地貌土壤有机碳密度分布特征为, 低山和中山地区土壤有机碳密度较高, 分别为2 984 t· km^-2、2 986 t· km^-2, 高于全区有机碳平均密度; 其次为台地, 有机碳密度为2 780 t· km^-2; 丘陵区有机碳密度最低, 为2 628 t· km^-2; 台地、丘陵区均低于全区平均水平。山地有机碳密度高于丘陵、台地, 这与全国典型地区不同地貌表层土壤有机碳密度分布规律相符^[22]。同时, 考虑到研究区山地分布面积较大, 所以区内山地表层土壤有机碳储量最大, 达59%。

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	图2 重庆西部地区不同地貌单元有机碳储量和密度分布

3.3 不同土壤类型土壤有机碳分布

研究区表层土壤有机碳主要分布于紫色土、石灰土、黄壤和水稻土中。图3显示出不同类型土壤储量分布比例, 紫色土分布面积远远大于其他类型土壤, 所以有机碳储量占总储量的一半以上; 水稻土有机碳储量最少, 仅占8%。从表3可以看出, 各类土壤有机碳密度介于2 329~5 043 t· km^-2, 石灰土有机碳平均密度最高, 为5 043 t· km^-2; 其次为黄壤, 3 756 t· km^-2; 紫色土中有机碳平均密度最低, 为2 329 t· km^-2。最高值石灰土是最低值紫色土的2.17倍, 石灰土、黄壤有机碳平均密度高于全区平均水平。这与重庆主城区和成都平原不同类型表层土壤中有机碳密度分布相同^{[22, 23]}, 均为石灰土、黄壤中有机碳密度较高, 紫色土最低。土壤有机碳密度与其自身的理化性质有关, 如土壤质地、成土母质、pH值等。石灰土中腐殖质成分胡敏酸含量较高, 胡敏酸与钙结合生成不易分解的胡敏酸钙, 极有利于土壤有机质的累积, 所以石灰土有机碳密度较高^[24]。紫色土成土母质为砂岩, 具有易风化、呈中性或微碱性及垦殖率高等特点, 不利于有机碳的保存^[25]。

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	图3 重庆西部地区主要土壤类型碳储量比例

表3 重庆西部地区主要类型土壤有机碳储量和密度分布

3.4 不同土地利用方式土壤有机碳分布

土地利用方式变化是陆地生物圈碳循环最主要的驱动力之一, 不仅通过直接决定地表植被类型影响土壤有机碳的输入^[26], 而且还会引起土壤理化性质的变化, 从而对土壤固碳能力产生影响^{[27, 28]}。研究区耕地分布面积最大, 占全区的75%; 其次是林地和居民建筑用地, 分别占11.5%、10.3%; 其余类型土地所占面积较小, 均在2%以下。如表4所示, 耕地土壤有机碳储量最大, 占总储量的71.46%, 其次为林地, 占16.31%。林地土壤有机碳平均密度最大, 为4 071 t· km^-2; 其次是未利用地和草地, 分别为3 830 t· km^-2、3 342 t· km^-2; 耕地土壤有机碳平均密度处于中等水平, 为2 752 t· km^-2; 居民及建筑用地有机碳密度最低, 为2 416 t· km^-2。森林、草地区大量的枯枝落叶及草本植物根系死亡进入土壤碳循环过程, 构成了土壤有机碳的主要来源。未利用土地主要为富含有机质的山地土壤, 受人类活动影响小, 有利于有机碳的贮存。而耕地区, 由于收割时农作物的残茬常被移除, 导致地表有机物的淋溶损失较大, 同时存留的作物残体分解能力较弱, 因此其有机碳密度常常低于森林、草原土壤。居民及建筑区人类活动剧烈频繁, 加速了土壤有机碳的分解, 并且植被较少, 有机碳输入不足, 导致有机碳密度最低。

表4 重庆西部不同土地利用方式土壤有机碳储量和密度分布

用地类型	$\begin{matrix} \frac{面积}{k m^{2}} \end{matrix}$	$\begin{matrix} \frac{平均密度}{t \cdot k m^{- 2}} \end{matrix}$	$\begin{matrix} \frac{储量}{t} \end{matrix}$	$\begin{matrix} \frac{储量比例}{%} \end{matrix}$
耕地	10648	2754	29324592	71.46
林地	1644	4071	6692724	16.31
草地	174	3342	581508	1.42
居民及建筑用地	1464	2416	3537024	8.62
未利用地	80	3830	306433	0.75

表4 重庆西部不同土地利用方式土壤有机碳储量和密度分布

3.5 土壤有机碳变化

重庆市第二次土壤普查从1983~1985年, 研究区多目标区域地球化学调查开始于2009。在这20年间, 随着经济快速发展, 土地利用方式发生了较大的变化, 加上其他原因, 土壤碳储量有较大改变。表层土壤(0~20 cm)受到自然条件和人为活动的影响最为显著, 它直接与陆地生态系统碳循环发生动态的耦合, 其有机碳密度和储量受外界环境因素影响明显^[29]。根据黄雪夏^[15]对第二次土壤普查取得的重庆市土壤有机碳储量的研究, 研究区表层土壤有机碳储量和平均密度分别为43 620 000 t, 3 066 t· km^-2; 多目标区域地球化学调查土壤有机碳密度和储量分别降低了2 581 411 t, 137 t· km^-2, 总储量年均减少107 559 t。由此可见, 历经20余年, 该地区的土壤有机碳储量呈现出降低的趋势, 表层土壤作为区域碳源, 不断地向大气释放碳。而同期江汉平原、江苏省表层土壤有机碳储量呈增加趋势, 起着碳汇的作用^{[30, 31]}。多种因素都会导致土壤有机碳密度降低, 如侵蚀作用、水土流失、气温上升以及土地利用方式的变化等^{[32, 33]}。针对该区土壤中碳储量减少的问题, 应根据当地自然环境和人类活动情况进行更为深入的研究, 并调整土地利用管理政策, 提高土壤固碳能力。

对比各地区土壤有机碳密度变化情况(图4), 南川区土壤有机碳密度大幅度上升, 提高了22.6%; 綦江、永川、大足区有机碳密度增加不明显, 分别为9.23%, 4.36%, 3.49%; 荣昌县几乎没有发生变动; 江津、潼南地区明显降低, 分别下降了56.7%、45.1%。南川区森林覆盖面积较大, 有利于土壤有机碳贮存。潼南县作为重庆市菜篮子基地^[34], 常年农业耕作破坏了土壤有机碳稳定性, 加速了土壤有机碳分解。江津区长江及其支流水网交错, 土壤侵蚀严重, 水土流失面积己达1 458 km², 占总面积的45.48%^[35], 这可能是土壤有机碳密度降低的主要因素。另外林地减少, 居民、建筑用地面积增大等人类活动也会对这两个地区土壤有机碳密度产生影响。

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	图4 重庆西部不同地区土壤有机碳密度变化

4 结论

(1)重庆西部地区表层土壤有机碳总储量为41 038 589 t, 平均密度为2 929 t· km^-2。有机碳平均密度分布不均匀, 研究区中部密度较低, 东南部及中北部密度较高。南川区、綦江区有机碳平均密度较高, 储量较大; 江津区和潼南县平均密度较低; 荣昌县和潼南县有机碳储量较低。

(2)从地貌类型看, 低山和中山土壤有机碳密度较高, 分别为2 984 t· km^-2、2 986 t· km^-2, ; 其次为台地, 为2 780 t· km^-2; 丘陵区有机碳密度最低, 为2 628 t· km^-2。山地表层土壤有机碳储量最大。

(3)从土壤类型看, 石灰土有机碳平均密度最高, 为5 043 t· km^-2; 其次为黄壤, 为3 756 t· km^-2; 紫色土中有机碳平均密度最低, 为2 329 t· km^-2。紫色土有机碳储量最丰富, 占全区一半以上。

(4)从土地利用方式看, 林地土壤有机碳平均密度最大, 为4 071 t· km^-2; 其次是未利用地和草地, 分别为3 830 t· km^-2、3 342 t· km^-2; 耕地土壤有机碳平均密度处于中等水平, 为2 752 t· km^-2; 居民及建筑用地有机碳密度最低, 为2 416 t· km^-2。耕地有机碳储量最大, 达全区的71.46%。

(5)对比20余年间研究区土壤有机碳储量和密度分布变化, 发现该区土壤有机碳储量和密度呈下降趋势, 表层土壤不断向大气释放有机碳, 尤其在江津、潼南区, 土壤有机碳密度分别降低了56.7%、45.1%。应采取有效措施, 提高土壤固碳能力。

The authors have declared that no competing interests exist.

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[29]	潘根兴, 李恋卿, 张旭辉, 等. 中国土壤有机碳库量与农业土壤碳固定动态的若干问题[J]. 地球科学进展, 2003, 18(4): 609-616. [本文引用:1]
[30]	Liao Q L, Zhang X H, Li Z P, et al. Increase in soil organic carbon stock over the last two decades in China Jiangsu Province[J]. Global Change Biology, 2009, 15: 861-875. [本文引用:1]
[31]	杨军, 张德存, 胡绍祥, 等. 江汉平原土壤有机碳储量和密度分布特征研究[C]//中国矿物岩石地球化学学会, 中国地质学会. 第三届全国应用地球化学学术会议论文集. 广州: 中山大学, 2010: 404-411. [本文引用:1]
[32]	刘子刚, 张坤民. 黑龙江省三江平原湿地土壤碳储量变化[J]. 清华大学学报: 自然科学版, 2005, 45(6): 788-791. [本文引用:1]
[33]	李发鹏, 李景玉, 徐宗学. 东北黑土区土壤退化及水土流失研究现状[J]. 水土保持研究, 2006, 13(3): 50-54. [本文引用:1]
[34]	潼南县人民政府农村工作办公室. 西部菜都潼南县蔬菜产业健康发展[J]. 南方农业, 2009(3): 56-58. [本文引用:1]
[35]	崔志刚. 基于GIS的土地利用变化研究——以重庆市江津区为例[D]. 重庆: 西南大学, 2009. [本文引用:1]

2011

0.0

胡芳建. 鄱阳湖生态经济区植被和土壤碳储量估算研究[D]. 南昌: 江西农业大学, 2011.

植被和土壤碳储量是陆地生态系统碳储量的重要组成部分，在全球碳循环和大气二氧化碳浓度变化中起着至关重要的作用，土地利用覆被变化是导致陆地生态系统碳库动态变化的主要原因，所以植被和土壤碳库研究成为研究全球气候变化问题的一个热点，精确估算区域尺度的植被和土壤碳储量非常必要。　　鄱阳湖生态经济区是一个国家性战略规划区，通过对以往相关文献资料的查阅、区域土地利用数据调查、近几十年卫星遥感影像数据处理以及科研机构数据库搜索，结合相关科学软件综合分析了鄱阳湖生态经济区覆被变化下植被和土壤碳库近五年的动态变化，研究结果...

... 全球气候变暖是当今世界范围内最受瞩目的环境问题之一,大气中二氧化碳浓度升高是导致气候变暖的主要因素^[1] ...

2010

0.0

李随民, 栾文楼, 宋泽峰, 等. 河北省南部平原区土壤有机碳储量估算[J]. 中国地质, 2010, 37(2): 526-529.

Abstract：At present, the estimation of soil carbon reserves constitutes a basic problem in studying the global atmospheric carbon cycle. Based on soil carbon data obtained by multi-purpose geochemical survey in Hebei Province, the authors calculated the soil carbon reserves accurately according to soil types and land use classification so as to estimate soil carbon reserves in the southern plain of Hebei Province, with the adoption of the concept of unit carbon content in the GIS platform. The results show that the soil organic carbon reserves in the southern plain of Hebei Province come to 819402498 t, and their average soil organic carbon reserves are 13206.1 t/km2.

提要：土壤中碳储量的估算是当前研究全球大气碳循环和变化的基本问题。本文以河北省多目标地球化学调查所获大量土壤数据为基础，在GIS平台中采用中国地质调查局提出的“单位土壤碳含量”概念，按土壤类型和土地利用分类两种划分方式计算了河北省南部平原区土壤有机碳储量。结果表明，河北省南部平原区土壤有机碳储量为819402498 t，平均有机碳储量为13206.1 t/km2。

... 有机碳则与大气CO₂交换频繁^[2] ...

2000

0.0

耿元波, 董云社, 孟维奇. 陆地碳循环研究进展[J]. 地理科学进展, 2000, 19(4): 297-303.

Progresses of terrestrial carbon cycle studies are introduced in terms of some recent home and oversea literatures in this paper. These progresses are as follows: ① Major terrestrial carbon reservoirs, i.e. the biomass of terrestrial biosphere, pedosphere and lithosphere, their organic carbon storages are 560Pg C, 1 400~1 500Pg C, 2 0×10 7Pg C respectively, and carbon storages of fossil fuels in lithosphere are about 5 000~10 000Pg C. Organic carbon storages of forest, grassland, desert, tundra, wetland and farmland in the terrestrial biosphere are 422Pg C、92 6 Pg C、5 9 Pg C、9 0 Pg C、7 8 Pg C、21 5 Pg C respectively. ② The “Missing sink” of CO 2 at atmosphere is about 0 7~3 1Pg C, and the assessing value of 1 7Pg C is generally thought to be satisfactory. It is possible that the “Missing sink” is located in middle latitude region of land in the earth. ③ The fluxes of CO 2 (Source) from LUCC (Land use/cover change) are between 0 6 and 3 6Pg C, and results of flux from different researchers have much difference. The value of global source and sink of CH4 is (535±125) Tg CH 4/a and (560±100) Tg CH 4/a respectively. ④ Some studies show that increasing concentration of CO 2 in atmosphere can increase NPP of vegetation. ⑤ The dynamic models of terrestrial carbon cycling have been developed recently, and the effect of LUCC and the coupling of cycling of C、N、P and S have been paid more attention to in these models.

近年发表的关于陆地碳循环的国内外论著反映出如下观点 :1陆地主要的碳库 -陆地生物圈、土壤圈和岩石圈的碳贮量分别为 560 Pg C、 1 40 0～ 1 50 0 Pg C(有机碳 )、 2 .0× 1 0 7Pg C(有机碳 ) ,其中岩石圈中化石燃料的贮量约为 50 0 0～ 1 0 0 0 0 Pg C;2大气 CO2“未知汇”的量大概在 0 .7～ 3.1 Pg C之间 ,“未知汇”可能存在于中纬度地区 ;3土地利用与土地覆被变化造成的 CO2 排放量估计值差异较大 ,可能在 0 .6～ 3.6Pg C之间 ;4陆地碳循环模型已从静态模型发展到动态模型 ,而且更加注重大气 CO2 浓度增加和 LUCC对碳循环的影响以及 C、 N、 P和 S等循环的耦合作用。

... 因此,土壤碳库在调节全球碳平衡和减缓温室气体方面具有重要的作用,准确估算土壤碳储量对评价陆地生态系统碳循环具有重要意义^[3,4,5,6] ...

2006

0.0

... 因此,土壤碳库在调节全球碳平衡和减缓温室气体方面具有重要的作用,准确估算土壤碳储量对评价陆地生态系统碳循环具有重要意义^[3,4,5,6] ...

1999

0.0

汪业勖, 赵士洞, 牛栋. 陆地土壤碳循环的研究动态[J]. 生态学杂志, 1999, 18(5): 29-35.

Soil carbon pools and respiration play an important role in the global carbon budget, and they are also essential to understand the soil carbon cycling for the prediction of future atmospheric CO 2 concentration and understanding the structure and function of soil ecosystem. The key aspects in the research of soil carbon cycling were presented, including the different ways of estimate of soil carbon pools, the relationships between soil carbon cycling and global change, and the basic methods for the modeling of soil carbon cycling.

摘　要：

... 因此,土壤碳库在调节全球碳平衡和减缓温室气体方面具有重要的作用,准确估算土壤碳储量对评价陆地生态系统碳循环具有重要意义^[3,4,5,6] ...

2008

0.0

... 因此,土壤碳库在调节全球碳平衡和减缓温室气体方面具有重要的作用,准确估算土壤碳储量对评价陆地生态系统碳循环具有重要意义^[3,4,5,6] ...

1999

0.0

王绍强, 周成虎. 中国陆地土壤有机碳库的估算[J]. 地理研究, 1999, 18(4): 349-356.

Soil is a core of terrestrial ecosystem, and soil organic carbon is the main part of terrestrial carbon reservior. At present, terrestrial carbon cycle is one of the important components in the research of global change, so it is important to study soil carbon cycle. One precondition of terrestrial ecosystem carbon cycle research is to understand soil carbon dynamics in China. The composition and dynamic change of soil organic carbon is more significant in soil carbon cycle research in China. However, soil organic carbon is not accurately defined in China, so people did not fully recognize its importance to global climate change. This paper adopted the soil distribution area, sampling data and soil organic content from the first soil general survey and applied the technique of GIS to estimate soil carbon reservior in China. Through calculating, the total amount of soil organic carbon is about 1001.8×10 8 t and carbon density is about 10.83 kgC/m 2 in China. This paper provided basic data and analysis method for global change research and scientific support for policy determination of CO 2 emission in China.

土壤是陆地生态系统的核心之一,土壤有机碳库是陆地碳库的主要组成部分,在陆地碳循环研究中有着重要的作用。因而了解土壤碳循环是研究中国陆地生态系统碳循环的基础,确定土壤有机碳的储量、空间分布,对土壤碳循环的研究具有重要意义。根据中国第一次土壤普查得到的土壤各类型分布面积、采样数据、土壤有机质含量,运用GIS技术,来估算土壤碳库。经过计算,中国陆地生态系统土壤有机碳总量为1001.8×10 8 t,平均碳密度为10.83kgC/m 2 ,这表明中国土壤是一个巨大的碳库。

... 不少学者已根据第二次土壤普查资料,分析了我国土壤碳储量的空间分布特征及影响因素^[7,8] ...

2006

0.0

张文娟. 基于地理信息系统的中国土壤有机碳储量空间变异性研究[D]. 北京: 中国农业大学, 2006.

陆地生态系统碳循环是当前全球变化研究的热点问题之一。土壤是陆地生态系统中最大的碳库，它的动态变化直接影响着全球气候变化和生态平衡。因此土壤有机碳(SOC)储量的估算、空间变异性及其影响因素的相关性分析等研究，对全球碳循环具有重要贡献。本文利用中国第二次土壤普查资料，分析了我国土壤有机碳储量的空间分布特征，探讨了气候、地形和植被等因素对土壤有机碳储量空间分布的影响。研究首先利用地理信息系统(GIS)技术分析了不同植被类型中气候和地形因素对土壤有机碳储量的影响，其次采用了一种新的回归分析方法——地理加权回归(GWR)分析了...

... 不少学者已根据第二次土壤普查资料,分析了我国土壤碳储量的空间分布特征及影响因素^[7,8] ...

2011

0.0

边维勇, 马力, 洪秀伟, 等. 辽河流域表层土壤碳密度与碳储量浅析[J]. 岩矿测试, 2011, 30(1): 49-52.

利用辽宁省辽河流域多目标区域地球化学调查获得的大量表层土壤全碳分析数据,根据土壤类型和地貌单元计算表层土壤碳密度及碳储量,探讨了土壤碳密度与碳储量分布规律.辽河流域表层土壤碳储量分布与土壤类型和地貌单元的面积呈正比;土壤碳密度分布与城市规模大小及土壤有机质的含量分布有密切的关系.草甸土土壤类型和平原区地貌单元的表层土壤碳储量最高,黑土土壤类型和丘陵山区地貌单元的表层土壤碳储量最低.从土壤类型看,水稻土碳密度最高,风沙土碳密度最低.从地貌单元看,丘陵山区碳密度最高,低山丘陵区碳密度最低.土壤碳密度的研究可为探索中国区域土壤碳固定潜力提供参考数据.

... 目前,我国部分地区根据多目标区域地球化学调查资料,比较准确地计算了土壤有机碳储量,分析了空间分布特征,并按不同土壤类型、土地利用方式等探讨了有机碳分布规律^{[9,10,11,12,13,14]} ...

2012

0.0

王文俊. 福建龙岩地区土壤有机碳储量特征及其影响因素[J]. 第四纪研究, 2012, 32(2): 337-344.

In this paper,the soil organic carbon reserves were calculated by the calculation techniques of USCA(Unit Soil Carbon Amount)on the basis of soil carbon data with high accuracy and density provided by the multi-purpose geochemical survey in Longyan area of Fujian Province,using a scheme of grid sampling and analyses from double layers(surface and deep layer),and spatial distribution characteristics of organic carbon reserves in depth intervals 0~1.4m,0~1.0m and 0~0.2m and their impacting factors were analyzed in terms of soil parent material type,landform type,ecosystem,land use and soil type. It is clear that distribution of soil organic carbon reserves are nonuniform and their average soil organic carbon densities are diversity in Longyan area. They are not only mainly affected by immanent factors of the soil parent material,the soil physical and chemical properties(such as texture,chemical ingredients and soil temperature),evolution and stability of the system etc ,but also external factors of climate condition,elevation,status of soil and water loss,kinetic intensity of microbe in the soil,vegetation status(such as type and growth of vegetation),human activity and so on in Longyan area of Fujian Province. soil organic carbon reserves and their average soil organic carbon densities in depth intervals are listed in the following: 89254953.05t and 3980.33t/km 2 in depth interval 0~0.2m; 283746254.26t and 12653.69t/km 2 in depth interval 0~1.0m; 347294329.32t and 15487.62t/km 2 in depth interval 0~1.4m in Longyan area,Fujian Province,all of them are higher than soil organic carbon reserves and average soil organic carbon densities which are in typical regions of China. The results show that there are with high soil carbon reserves,strong carbon storage ability and good environment of enriched carbon in Longyan area,Fujian Province.

基于福建龙岩地区多目标区域地球化学调查所获得大量高精度和高密度有机碳数据,通过单位土壤碳储量计算方法,分别采用母质类型、地貌类型、生态系统、土地利用类型及土壤类型5种方式,按照0~1.4m,0~1.0m和0~0.2m等3种不同深度来初步探讨福建龙岩地区土壤有机碳储量特征及其影响因素。结果表明,不同类型土壤区的有机碳储量分布存在不均匀性,平均碳密度均存在较大差异,这可能不仅与成土母质、土壤理化性状(如土壤结构、质地、化学成分、土温等)、系统差异(如历史演变、稳定性等)等内在因素有关,还有可能与气候环境条件、海拔高度、水土流失程度、土壤微生物活动强度、植被状况(如植被类型、植被发育等)以及人类活动影响等外在因素有关。得出福建龙岩地区不同深度的有机碳储量: 0~0.2m为89254953.05t, 0~1.0m为283746254.26t和 0~1.4m为347294329.32t; 不同深度的平均碳密度: 0~0.2m为3980.33 t/km 2 , 0~1.0m为12653.69 t/km 2 和0~1.4m为15487.62 t/km 2 ,高于全国典型地区平均水平,显示出福建龙岩地区具较高的碳储量、较强的碳储能力和良好的碳富集环境。

2013

0.0

陶春军, 贾十军, 邢润华, 等. 安徽滁州地区土壤有机碳储量分布特征研究[J]. 资源调查与环境, 2013, 34(1): 23-70.

利用多目标区域土壤地球化学调查取得的土壤地球化学数据及安徽省第二次土壤普查数据对滁州地区土壤有机碳储量分布特征、有机碳密度及有机碳储量时空变化规律等问题进行了研究.结果表明滁州地区近30年间土壤有机碳储量减少了8.39 Mt.区内大部分地区土壤碳储量表现出“碳源”效应,仅局部地区呈现出“碳汇”效应.滁州地区0～0.2 m表层土层有机碳储量为53.74 Mt,有机碳密度平均为3.42kg/m2,略低于全国平均水平.滁州地区0～1.8 m表层土层中,72％的土壤有机碳储量赋存于0～1.0 m土壤中.通过对滁州地区不同统计单元的中层土壤有机碳储量及密度的分析,系统查明了土壤有机碳的分布特征,为土壤碳循环研究提供了参考依据.

2013

0.0

王明霞, 张小卫, 王会锋, 等. 关中地区表层土壤碳储量问题的研究[J]. 地球与环境, 2013, 41(3): 303-310.

土壤碳储量问题是碳循环和全球变化研究的基本问题,关系到全球生态环境的发展、平衡与兴衰。论文利用多目标区域地球化学调查取得的大量数据,用实测方法计算出关中地区表层土壤 (0～0.2m)全碳(TC)储量为1.50×108 t,平均储量为4994.16t/km2;其中,有机碳(TOC)储量为0.71×108 t,平均储量为2350.14t/km2。通过对研究区内表层单位土壤碳储量分布规律的研究发现,TOC储量在基岩山地和低山丘陵等植被覆盖较高的地区相对较高。对表层土壤的平均碳储量分别按照土壤类型、土地利用、地貌单元和成土母质类型进行分类统计,结果表明研究区内:粗骨土的平均有机碳和全碳储量均最高,风沙土均最低,黑垆土的平均无机碳(TIC)储量最高,棕壤最低;农用地中,林地的平均TOC和TC储量最高,TIC储量最低;各地貌单元平均TOC 储量的大小顺序为:基岩山地﹥低山丘陵﹥平原﹥黄土高原﹥黄土塬;成土母质为山前洪冲积的土壤平均TOC储量最高,渭河冲洪积土壤最低。

2010

0.0

李延生. 黑龙江省扎龙湿地土壤地球化学特征及生态环境意义[J]. 物探与化探, 2010, 34(4): 515-516.

Based on results of multipurpose geochemical survey performed in southern Songnen plain and a study of the variation of element content in soil and correlation of elements, this paper, with the Zhalong wetlands as the studied object, probed into the geochemical regularity governing the distribution of soil elements in the wetlands. According to the influence of the environmental change of the wetlands on the soil element content and the calculation of soil organic carbon reserves in surface soil, this paper analyzed the ecological environmental action of the wetlands from the angle of geochemistry.

根据松嫩平原南部多目标地球化学调查成果，以扎龙湿地为研究对象，通过土壤元素含量变化和元素间的相关关系，探讨了湿地土壤元素分布分配的地球化学规律。通过湿地的环境变化对土壤元素含量变化的影响，以及表层土壤有机碳储量计算，从地球化学角度，分析了湿地的生态环境作用。

2012

0.0

刘文辉, 李春亮, 吴永强. 甘肃省兰州—白银地区土壤有机碳密度估算及其空间分布特征[J]. 物探与化探, 2012, 36(3): 367-370.

As a key component of land carbon storage, the soil organic carbon storage plays an important role in the study of land carbon recycle. On the basis of multiple target geochemical survey data and distribution of different types of soil in Lanzhou-Baiyin area, the organic carbon density and storage in surface soil (from 0 to 20 cm) were estimated to illustrate its spatial distribution characteristics. The results show that the average surface soil organic density in Lanzhou-Baiyin area ranges from 1.52 to 7.73 kg/m 2 . The soil organic density in Yuzhong is higher than that in other areas and reaches 2.69 kg/m 2 , while the density in Huining is the lowest and reaches 1.56 kg/m 2 . As for soil types, the soil organic carbon density in meadow is the highest and its density reaches 7.73 kg/m 2 . Soil carbon density in gray cinnamonic soil, chestnut soil and lithosol ranges from 2.96 to 5.18 kg/m 2 , and that of red clay and light grey desert soil ranges from 1.52 to 1.53 kg/m 2 . Viewed from land use status, the soil organic carbon density in woodland is the highest, and it should be affected by the climate, vegetation and human activity.

Geological Survey of Gansu Province, Lanzhou 730000, China

土壤有机碳库是陆地碳库的主要组成部分,并在陆地碳循环研究中有着重要作用。根据甘肃省兰州—白银地区多目标地球化学测量数据,结合各土壤类型分布面积,估算表层土壤(0~20 cm)有机碳密度和储量,并探讨其空间分布特征。研究表明,兰州—白银地区表层土壤有机碳平均密度为1.52~7.73 kg/m 2 。在空间分布上,榆中县有机碳密度最高,达2.69 kg/m 2 ,会宁县有机碳密度最低,仅1.56 kg/m 2 ,总体上呈四周高,中间低的趋势。从土壤类型上看,草甸土有机碳密度最高,达7.73 kg/m 2 ,灰褐土、栗钙土和石质土次之,为2.96~5.18 kg/m 2 ,红黏土及淡灰钙土有机碳密度较低,仅为1.52~1.53 kg/m 2 。从土地利用现状看,林地有机碳密度最高,这与气候、植被、人类活动有关。

2005

0.0

黄雪夏, 倪九派, 高明, 等. 重庆市土壤有机碳库的估算及其空间分布特征[J]. 水土保持学报, 2005, 19(1): 54-58.

基于重庆市第二次土壤普查的1411个土壤剖面数据，结合重庆市土壤图、土地利用现状图和行政区划图，在地理信息系统技术的支持下，对重庆市土壤有机碳密度及储量进行了估算、同时引入有机碳丰度指数这一指标，对有机碳在不同土壤、不同区域以及不同景观中的分布特征进行了分析。结果表明：重庆市20cm和100cm深度的土壤有机碳储量分别为0．27Tg和1．0Tg；20cm深度的土壤有机碳密度介于0．33～30．36kg／m^2之间．100cm深度的土壤有机碳密度介于1．27～72．69kg／m^2之间；重庆市土壤有机碳库在不同土壤、不同区域以及不同景观的分布具有高度的空间变异性，100cm深度的土壤、区域和景观有机碳丰度指数分别为0．58～1．95，0．55～1．39和0．46～1．58．与气候、植被、人类活动等因素密切相关。

... 2005年,黄雪夏等^[15]根据第二次土壤普查数据,系统、全面地分析了重庆市土壤有机碳库及其空间分布特征 ...

... 根据黄雪夏^[15]对第二次土壤普查取得的重庆市土壤有机碳储量的研究,研究区表层土壤有机碳储量和平均密度分别为43 620 000 t,3 066 t#cod#x000b7 ...

2005

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... 250 000)^[16]和DD2005-03《生态地球化学评价样品分析技术要求》(试行)^[17]的要求,由国土资源部合肥矿产资源监督检测中心完成 ...

2005

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... 250 000)^[16]和DD2005-03《生态地球化学评价样品分析技术要求》(试行)^[17]的要求,由国土资源部合肥矿产资源监督检测中心完成 ...

0.0

... 笔者采用奚小环等根据全国多目标区域地球化学组合样分析数据特点提出的单位土壤有机碳储量计算方法,即单位面积为4 km²范围内,一定深度土体中的总有机碳储量^[18,19],用USCA表示 ...

2009

0.0

奚小环, 杨忠芳, 夏学齐. 基于多目标区域地球化学凋查的中国土壤碳储量计算方法研究[J]. 地学前缘, 2009, 16(1): 194-205.

土壤碳储量问题在碳循环和全球变化领域具有重要意义,长期以来这一基本参数的计算受到数据来源的制约。全国多目标区域地球化学调查采用双层网格化采样和分析,取得了大量高密度和高精度土壤地球化学数据,为土壤碳库的高精度计算提供了数据基础。文中重点探讨利用这些数据计算土壤碳储量的方法。首先提出针对多目标区域地球化学调查数据的"单位土壤碳量(USCA)"概念,用以代表调查数据基本面积单元(4km2)的碳储量,并作为区域和全国尺度土壤碳储量计算的基本单位。在收集分析14个省市414条的土壤剖面数据的基础上,发现土壤有机碳(TOC)的垂直分布与无机碳和其他元素不同,存在指数分布规律,运用面积积分运算方法发现利用直线模型计算土壤有机碳库的误差(+20%～+100%)远大于指数模型的误差(-10%～+20%)。因此,文中建议"有机碳单位土壤碳量(USCATOC)"需使用指数模型拟合后积分求算,而"无机碳单位土壤碳量(USCATIC)"则使用直线模型,"全碳单位土壤碳量(USCATC)"采用两者加和计算。文中还分析了其他元素的垂直分布特征,并提出氮储量计算需采用与有机碳类似的方法,其他51种元素(氧化物)储量采用与无机碳类似的方案,按照直线模型计算单位土壤元素量和单位土壤氧化物量(USEA)。

1997

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... 土壤容重来自《四川土壤》^[20] ...

2011

0.0

廖艳, 孙淑梅, 杨忠芳, 等. 吉林中西部地区土壤有机碳储量及其时空变化特征[J]. 第四纪研究, 2011, 31(1): 189-196.

Using the measured data of the multi-purpose regional geochemical survey,we estimated the SOC densities and reserves of surface soil in the central and western area of Jilin.The result shows that at the distribution of the different depths,SOC accumulation at the surface layer(0~0.2m)is weak,whose SOC reserve only accounts for 23.8%of the whole layer(0~1.8m),while the reserve of the upper layer(0~1.0m)accounts for 95.7%of the whole layer.From the soil type,the soils with high surface SOC densities are dark brown soil(6363.8±3900.5t/km 2 ),chestnut soil(5001.9±1313.2t/km 2 ),white pulp soil(4629.8±1921.5t/km 2 )and paddy soil(4193.6±1509.6t/km 2 ) etc ; the soils whose reserves are rich are chernozem(66.969±25.460Tg),dark brown soil(65.929±40.410Tg),black soil(46.837±14.553Tg)and new plot soil(43.368±20.910Tg)and so on.With respect to the land use,paddy field(4150.2±1813.8t/km 2 )and woodland(4133.4±3450.2t/km 2 )have the highest surface SOC densities; dry farmland(140.186±52.156Tg)and woodland(104.442±87.180Tg)have the highest surface SOC reserves,both of which account for 75.6%of the total reserve of surface SOC.From the perspective of spatial distribution,the SOC densities in the central and western area of Jilin are northwest low,southeast high,roughly showing a trend of gradual increase from northwest to southeast.The zone with lower carbon density includes most parts of Baicheng and Songyuan,western part of Siping,while the zone with higher carbon density includes Jilin,Liaoyuan and Changchun,and the area of these three regions accounts for only 1/3 of the whole area but concentrates half of the surface SOC total in the whole area,of which Jilin has the highest SOC average density,reaching 6305.8±4018.8t/km 2 ; in addition,the northwest part of Baicheng has also high carbon density.We carried a comparison research with the date of the Second Soil General Survey and found that the average surface SOC content changes from 1.45±0.80%to 1.24±0.82%,the average density decreases from 3834.7±1087.5t/km 2 to 3436.7±2249.7t/km 2 ,and the reserves decreases from 366.167±103.840Tg to 328.165±150.124Tg,with a net decrease of 38.002Tg; Organic carbon releases from soil to atmosphere with an annual change rate of 0.199tC/ha ·a,of which marsh soil,albic soil and dark brown soil have faster carbon release rates,so the surface soil in the central and western area of Jilin plays a role of carbon resource in the regional carbon cycle.

利用多目标区域地球化学调查的实测数据,估算了吉林中西部地区表层土壤的有机碳密度和储量。结果表明,在不同深度的分布层次上,表层(0~0.2m)土壤对有机碳的积累较弱,SOC储量占到全层(0~1.8m)储量的23.8%,中上层(0~1.0m)储量则占到全层储量的95.7%。从土壤类型看,表层SOC密度较高的有暗棕壤(6363.8±3900.5t/km 2 )、栗钙土(5001.9±1313.2t/km 2 )、白浆土(4629.8±1921.5t/km 2 )和水稻土(4193.6±1509.6t/km 2 )等; 储量较丰富的是黑钙土(66.969±25.460Tg)、暗棕壤(65.929±40.410Tg)、黑土(46.837±14.553Tg)和新积土(43.368±20.910Tg)等。就土地利用方式而言,水田(4150.2±1813.8t/km 2 )和林业用地(4133.4±3450.2t/km 2 )的表层SOC密度最高; 旱田(140.186±52.156Tg)和林业用地(104.442±87.180Tg)的表层SOC储量最高,二者共占到表层SOC总储量的75.6%。在空间分布上,吉林中西部地区SOC密度西北低、东南高,大致呈现出由西北向东南逐渐增大的趋势。较低碳密度带包括白城和松原的大部分地区、四平地区的西部,较高碳密度带主要包括吉林、辽源、长春地区,这3个地区面积为全区的1/3,但集中了全区表层SOC总量的一半,其中吉林地区SOC平均密度最高,达到 6305.8±4018.8t/km 2 ; 此外白城西北部地区碳密度也比较高。与第二次土壤普查数据进行了对比研究,结果发现表层SOC平均含量从 1.45±0.80%减为 1.24±0.82%,平均密度从 3834.7±1087.5t/km 2 降为 3436.7±2249.7t/km 2 ,储量则由 366.167±103.840Tg减少至 328.165±150.124Tg,净减少38.002Tg,有机碳以0.199tC／ha ·a 的年变化速率由土壤排放进入大气中,其中以沼泽土、白浆土和暗棕壤的碳损失速率较快,吉林中西部地区表层土壤在区域碳循环中发挥着碳源的作用。

2010

0.0

奚小环, 杨忠芳, 廖启林, 等. 中国典型地区土壤碳储量研究[J]. 第四纪研究, 2010, 30(3): 573-583.

In this paper，the concept of USCA(Unit Soil Carbon Amount)was established on the basis of soil carbon data with high accuracy and density provided by the multipurpose geochemical survey，the soil organic carbon storage was calculated by an exponential model，and spatial distribution characteristics of organic carbon storage at depth intervals 0～0.2m，0～1.0m and 0～1.8m in typical regions of Sichuan，Hunan，Jilin，Jiangsu，Hebei，Shaanxi provinces were analyzed in terms of soil type，land use，ecosystem and landform type. In depth interval 0～1.8m，for example，the organic carbon storage and the highest organic carbon density are of 1462.9Mt and 24813 t/km 2 ，respectively，for Chengdu Plain，Sichuan Province； 1381.96Mt and 14473t/km 2 ，respectively，for Songliao Plain，Jilin Province； 757.65Mt and 18171t/km 2 ，respectively，for the Dongting Lake area，Hunan Province； 1468.87Mt and 13802t/km 2 ，respectively，for Jiangsu Province； 165.47Mt and 12124t/km 2 ，respectively，for Weihe Plain，Shaanxi Province； and 844.84Mt and 10525t/km 2 ，respectively，for North China Plain，Hebei Province. The average organic carbon density of all investigated areas is 3186t/km 2 in depth interval 0～0.2m，11646t/km 2 in depth interval 0～1.0m，and 15339t/km 2 in depth interval 0～1.8m.

利用多目标区域地球化学调查高精度和高密度土壤碳分布数据，建立“单位土壤碳量”，采用指数模型计算方法，取得各地区土壤碳储量数据。按照土壤类型、土地利用分类、生态系统及自然景观等划分方式，按照0～0.2m，0～1.0m和0～1.8m不同土壤深度，分析了四川、湖南、吉林、江苏、河北、陕西等代表性地区有机碳储量空间分布特征，进行中国土壤碳储量研究。计算结果表明，全国土壤碳储量分布不均匀。按照0～1.8m深度比较，成都平原土壤碳储量为1462.9Mt，碳密度为24813 t/km 2 ；吉林平原区碳储量1381.96Mt，碳密度14473t/km 2 ；湖南洞庭湖区碳储量757.65Mt，碳密度18171t//km 2 ；江苏省碳储量1468.87Mt，碳密度13802t/km 2 ；陕西渭河平原碳储量165.47Mt，碳密度12124t/km 2 ；河北平原区碳储量844.84Mt，碳密度10525 t/km 2 。按照面积加权平均计算，推算出全国多目标区域地球化学调查地区平均碳密度，0～0.2m为3186t/km 2 ，0～1.0m为11646t/km 2 ，0～1.8m为15339t/km 2 。

... 与其他典型地区比较^[22],本区高于华东、西北和华北地区,低于西南成都平原、中南洞庭湖地区和东北松辽平原(表1) ...

... 山地有机碳密度高于丘陵、台地,这与全国典型地区不同地貌表层土壤有机碳密度分布规律相符^[22] ...

... 这与重庆主城区和成都平原不同类型表层土壤中有机碳密度分布相同^[22,23],均为石灰土、黄壤中有机碳密度较高,紫色土最低 ...

2008

0.0

... 这与重庆主城区和成都平原不同类型表层土壤中有机碳密度分布相同^[22,23],均为石灰土、黄壤中有机碳密度较高,紫色土最低 ...

2003

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曹建华, 袁道先, 潘根兴. 岩溶生态系统中的土壤[J]. 地球科学进展, 2003, 18(1): 37-44.

Many features of limestone soil are controlled by the carbonate rock with rich calcium:①the rate of limestone soil formation is very slow, and the formation of 1m thickness soil last 0.25~7.88 million years. However, the rate of soil erosion in karst area is from several decade to hundred times than that of the soil formation. Therefore, the damage of the soil erosion is more serious than we think;②the high concentration and good immobility of soil humus closely related with the high concentration and activity of calcium in soil, mainly, the humin acid could be combined with the calcium in the soil to form stable humin calcium, however, the nutrient elements are slowly provided for vegetation; ③ the content and validity of trace elements in limestone soil are unstable, the validity of trace elements would become more effective as the concentration of calcium and magnesium decreasing. By the way, the behavior of zinc in limestone soil is in particularity，because of zinc in alkaline soil usually depositing;④ limestone soil has more clay component than other soils, because its parent material is carbonate rock which precipitated in clean sea environment. So when the soil in high humus, it might have good aggregate structure and effectively to support water and fertilizer for vegetation growing; by contraries, when the soil in low humus, its aggregate stability is weak and the available water for vegetation become short, therefore, the ability of the soil to resist soil erosion become low; ⑤ the limestone soil types and their distribution controlled by karst geomorphology, the black limestone soil usually scatters in the upper hillside with 10~30 cm thick, the brown and yellow limestone soils are covered the foot of the hill, depression and valley, and they usually are used to cultivated land, and the red limestone soil can be found in the peak forest plain area. During the limestone soil development and evolvement, the losing and taking calcium action are the key factors. In other word, the rich calcium in karst environment postpones the limestone soil to approach to zone soil. Therefore the effective landuse planning should be designed taking use of karstology, soil science and botanic nutrion.

在偏碱富钙的岩溶生态系统中，其土壤具以下特征：①形成速率十分缓慢，形成1 m厚的土层需要250～7 880 ka，因而对岩溶区土壤侵蚀的评价应有新的认识；②高含量的钙离子使土壤腐殖质中胡敏酸的含量比例较高，且稳定性好，不易分解的腐殖质使石灰土供应营养元素具缓效性；③微量营养元素含量及有效态具有不平衡性，且随钙镁含量的降低，其有效率显著提高；④粘粒含量高，当有机质含量高时，具有良好的团粒结构，有较好的供水、供肥能力，反之其团粒结构就失去稳定性，使土壤有效水含量、抵御水土流失的能力降低；⑤岩溶地貌制约石灰土的类型及分布，并延缓其向地带性土壤演化。因此石灰土资源的有效利用应从岩溶学、土壤学与植物学相互协调的角度进行生态经济规划。

... 石灰土中腐殖质成分胡敏酸含量较高,胡敏酸与钙结合生成不易分解的胡敏酸钙,极有利于土壤有机质的累积,所以石灰土有机碳密度较高^[24] ...

2009

0.0

倪九派, 袁道先, 谢德体, 等. 重庆岩溶区土壤有机碳库的估算及其空间分布特征[J]. 生态学报, 2009, 29(11): 6292-6300.

The estimation of soil organic carbon storage is very important to the research of carbon cycle. The soil organic carbon density and storage of Chongqing karst area was estimated, using the data of 1412 soil profile from the second soil survey of China and formulating fertilization for soil conditions in 2007. Integrating the soil map, land use status quo map and district map of Chongqing karst area, the index of soil organic abundance were introduced and the characteristic of soil organic distribution in different soil and landscapes were analyzed. Results showed: the storage of soil organic carbon of Chongqing karst area to the depths of 20 cm and 100 cm were 1.43×1011 kg and 3.29×1011 kg, respectively. Carbon density of 20 cm soil was 1.26-7.20 kg m-2, and carbon density of 100 cm soil was 1.43-25.72 kg m-2. The amount of soil organic carbon varied significantly at different soils and landscapes, the index of soil organic abundance of soils and landscapes at 20 cm depth ranged from 0.73-1.74 and 0.39-1.20, and that at 100 cm depth changed between 0.32-3.00 and 0.46-1.70, respectively. The soil organic carbon storage of unit area at 20 cm depth was above the average level of China, but that at 100 cm depth was below the average level of China in Chongqing karst area. In a word, the soil organic carbon storage was relatively indigent in Chongqing karst area.

基于重庆市第二次土壤普查和2007年测土配方施肥的1 412个土壤剖面数据，结合重庆岩溶区土壤图、土地利用现状图和行政区划图，在地理信息系统技术的支持下，对重庆岩溶区土壤有机碳密度及储量进行了估算，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景观中的分布特征进行了分析。结果表明：重庆岩溶区20 cm和100 cm深度的土壤有机碳储量分别为1.43×1011 kg和3.29×1011 kg。不同土地利用方式下重庆岩溶区土壤有机碳密度分布不均匀，20 cm深度的土壤有机碳密度介于1.26~7.20 kg m-2之间，100 cm深度的土壤有机碳密度介于1.43~25.72 kg m-2之间。重庆岩溶区土壤有机碳库在不同土壤和不同景观中的分布具有高度的空间变异性，20 cm深度的土壤和景观有机碳丰度指数分别在0.73~1.74和0.39~1.20之间，100 cm深度的土壤和景观有机碳丰度指数分别在0.32~3.00和0.46~1.70之间。与全国的平均水平相比，单位面积上20 cm深度土壤有机碳储量重庆岩溶区高于全国的平均水平，但单位面积上100 cm深度土壤有机碳储量重庆岩溶区低于全国的平均水平，总体而言，重庆岩溶区是土壤有机碳储量相对贫乏的区域。

... 紫色土成土母质为砂岩,具有易风化、呈中性或微碱性及垦殖率高等特点,不利于有机碳的保存^[25] ...

2007

0.0

杨玉盛, 谢锦升, 盛浩, 等. 中亚热带山区土地利用变化对土壤有机碳储量和质量的影响[J]. 地理学报, 2007, 62(11): 1123-1131.

Land use/cover change(LUCC) is widely recognized as one of the most important driving forces of global carbon cycles.The influence of converting native forest into plantations,secondary forest,orchard and arable land on stores and quality of soil organic carbon(SOC) was investigated in mid-subtropical mountainous area of southern China.The results showed that LUCC had led to great decreases in SOC stocks and quality.Considerable SOC and light-fraction organic carbon(LFOC) had been stored in the native forest(142.2 t hm-2 and 14.8 t hm-2 respectively).When the native forest was converted to plantations,secondary forest,orchard and arable land,the SOC stocks decreased by 25.6%,28.7%,38.0%,31.8% and 51.2%,respectively.The LFOC stocks decreased by 52.2% to 57.2% when the native forest was converted to woodland plantations and secondary forest,and by 82.1% to 84.2% when converted to economic plantation,orchard and arable land.After the conversion,the ratios of LFOC to SOC(0-60 cm) decreased from 13.3% to about 3.0% to 10.7%.The SOC and LFOC stored at the upper 20 cm were more sensitive to LUCC when compared to the subsurface soil layer.Also,the decline in carbon storage induced by LUCC was greater than the global average level,it could be explained by the vulnerable natural environment and special human management practices.Thus,it is wise to enhance soil carbon sequestration,mitigate elevated atmospheric CO2 and develop ecological services by protecting vulnerable environment,restoring vegetation coverage,and afforesting in mountainous area in mid-subtropics.

... 4 不同土地利用方式土壤有机碳分布土地利用方式变化是陆地生物圈碳循环最主要的驱动力之一,不仅通过直接决定地表植被类型影响土壤有机碳的输入^[26],而且还会引起土壤理化性质的变化,从而对土壤固碳能力产生影响^[27,28] ...

2003

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周涛, 史培军, 王绍强. 气候变化及人类活动对中国土壤有机碳储量的影响[J]. 地理学报, 2003, 58(5): 727-734.

More than 2000 soil samples obtained from the second soil census in China in the year 1998 were applied to analyse the correlations of soil organic carbon storage (SOC) and climatic factors, including annual mean temperature (T), and sum of precipitation (P). The results show that: (1) the correlations are quite different in different temperature zones. In the area where T ≤10 o C, the correlation between SOC and temperature has the strongest negative correlation. In the area where 10 o C o C, a positive correlation appears under the influence of precipitation. In the area where T > 20 o C, the correlation between SOC and temperature and precipitation is inadequate. (2) Due to the strong positive correlation between temperature and precipitation in China, the partial correlation method is thus better than Pearson correlation method. (3) The correlation between SOC and temperature and precipitation in cultured soil is weaker than that of non-cultured soil, which could attribute to human activities. (4) 26 pairs of soil samples, each pair coming from the same place which has the same soil properties and the same climatic condition, and consisting of one sample in cultured soil and the other in non-cultured soil, are used to analyse the difference of soil organic carbon storage between cultured and non-cultured soil. The results show that the differences of SOC are significant in two types of soils, and as a whole there is certain SOC released to the atmosphere as forest or grassland is converted to cropland.

对中国1998年第二次土壤普查中的2000多个土壤剖面中碳储量与年平均温度 (T)、年降水量 (P) 的相关性研究表明：它们之间的相关性在不同的温度带下具有很大的差异，在T ≤10 o C的地区，土壤有机碳储量与温度的负相关性最强；在10 o C o C的地区，受与降水正相关的影响，土壤有机碳储量与年平均温度表现出一种正相关性；而在T > 20 o C的地区，土壤有机碳储量与温度和降水的相关性都很差。由于温度和降水在中国存在很强的正相关性，因此在相关分析中宜采用偏相关分析方法。受人类耕种的影响，耕地土壤有机碳储量与温度、降水相关性远低于非耕地土壤。对具有相同土壤属性和气候条件的同一地区的耕地土壤与非耕地土壤样本进行的配对检验表明，耕地土壤与非耕地土壤有机碳储量之间存在显著差异，土地利用的改变在总体上导致了土壤碳的释放。

2013

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刘文辉. 甘肃省张掖—永昌地区土壤有机碳密度估算及其空间分布特征[J]. 物探与化探, 2013, 37(3): 552-556.

The study of soil organic carbon density and its distribution characteristics in Zhangye-Yongchang area can contribute to the investigation of land utilization, carbon sequestration and regional climate change based on the multi-target geochemical survey. According to the analytical results of average soil carbon density at the depth of 0.2 m and 1.8 m in the study area, the average soil organic carbon (SOC) is much lower than the national value. The SOC at 0.2 m in Shandan Army Horse Ranch is the highest while the SOC at 1.8 m in Shandan Army Horse Ranch and Zhangye has the highest value and is higher than the value at 0.2 m, which should be related to the preservation of organic materials in deep soil. The SOC value of chernozem is much higher than that of black soil and boggy soil. The average values of SOC, SIC and SC in gardens are higher than those of grass which has the lowest values. The average value in peneplain is higher than that in middle mountain and wind-blown terrain which has the lowest value. In brief, the soil type, the land utilization type and the landscape/regional geomorphology can influence the soil carbon density and its distribution.

Gansu Institute of Geological Survey, Lanzhou 730070, China

对甘肃省张掖—永昌地区土壤有机碳密度及其空间分布特征进行研究,从地表和深层土壤有机碳密度估算来看,测区有机碳密度在全国处于较低水平,其中表层土壤有机碳密度在山丹军马场地区为最高,深层土壤在中山丹军马场和张掖市区最高,且高于表层土壤,这与张掖湿地深部的还原条件下,有机质被较完好保存有关。从土壤类型来看,有机碳密度最高的是黑钙土,次为黑土,沼泽土最低。在各种土地利用类型中,园地土壤有机碳、无机碳、全碳密度均最高,草地最低。从地貌单元看,准平原中有机碳密度最高,中山次之,风积地形最低。可以看出,土壤类型、土地利用类型、地貌等都会对有机碳密度产生影响。

2003

0.0

潘根兴, 李恋卿, 张旭辉, 等. 中国土壤有机碳库量与农业土壤碳固定动态的若干问题[J]. 地球科学进展, 2003, 18(4): 609-616.

An estimation of soil organic carbon (SOC) pool and understanding of the sequestration dynamics is being one of the research foci for a country or a region to setup the total emission budget. By synthesizing and analyzing statistically the SOC data at different spatial level and temporal durations all over China, the SOC storage and distribution over geographical regions and soil types was presented, the recent C sequestration in agricultural soils was demonstrated, and uncertainty of C sequestration mechanisms was discussed in this paper. The estimates of total SOC pool of China’s soil ranged from 50 Pg to 185 Pg by various estimation methodologies. Surface SOC pool was estimated being 20 Pg by the author, of which one half was found in the soils largely with hydro-morphic formation or wetland origin. Paddy soil as an important anthropogenic soil played a unique role in C storage as they had a quite high C density. C sequestration trend since the 1980’s could be depicted by nationwide soil monitoring data although decreasing of SOC during 1950-1980 was argued. Hydragric cultivation, regional soil resilience and soil conservation technologies such as straw return and crop rotation had made significant contribution to the C sequestration rate of over 50 Tg/aof China. Clay protection could not account for SOC retention in various kinds of soils from China. SOC distribution, transformation and retention by soil micro-aggregates of different size ractions could be a topic for urgent research for dealing with SOCstorage and the effectson sink of the increasing atmospheric CO 2 .

在整理和统计国内对土壤有机碳及其变化的文献资料基础上，着重讨论中国土壤有机碳库及其分布、不同时期土壤有机碳的变化以及最近时期有机碳的固定趋势，分析我国不同土壤有机碳的保护机制的特点，期望对于我国当前土壤有机碳库与全球变化研究提供参考依据。我国总土壤有机碳库的估计在50～180 Pg之间。估计我国表层土壤有机碳库为20 Pg，它主要分配于几个与湿地和水成过程有关的土壤类型，且水稻土占有较大比例。因而我国人为土的管理在陆地生态系统碳循环与全球变化上有重要意义。

... 表层土壤(0~20 cm)受到自然条件和人为活动的影响最为显著,它直接与陆地生态系统碳循环发生动态的耦合,其有机碳密度和储量受外界环境因素影响明显^[29] ...

2009

0.0

... 而同期江汉平原、江苏省表层土壤有机碳储量呈增加趋势,起着碳汇的作用^[30,31] ...

2010

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杨军, 张德存, 胡绍祥, 等. 江汉平原土壤有机碳储量和密度分布特征研究[C]//中国矿物岩石地球化学学会, 中国地质学会. 第三届全国应用地球化学学术会议论文集. 广州: 中山大学, 2010: 404-411.

在多目标区域地球化学调查基础上，采取“单位土壤碳量"方法计算江汉平原土壤有机碳储量和密度，从生态系统、土地利用、土壤类型等方面对有机碳的分布特征进行了研究。江汉平原表层(0～0．2m)土壤有机碳储量为 154．65Mt，密度为3．44kg／m2；中层(0~1．0m)储量为509．12Mt，密度为1 1．33 kg／m2：深层(0～1．8m)储量为732．24Mt，密度为16．30 kg／m2。江汉平原土壤中层(0～1．0m)碳高密度区主要分布于长江两岸低湖积和洪冲积低平原区。农用地平均碳密度总体高于其他十地利川类型。显然农用地耕作方式是江汉平原土壤碳储量变化的主要影响因素。在不同生态系统中，以湖泊、城市和农田生态系统碳密度较高，反映江汉平原士壤有机碳密度分布受自然因素和人为因素双重影响。对比第二次土壤普查资料，20年间江汉平原土壤有机碳储量和密度呈现上升趋势，江汉平原土壤固碳能力不断增加。

... 而同期江汉平原、江苏省表层土壤有机碳储量呈增加趋势,起着碳汇的作用^[30,31] ...

2005

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刘子刚, 张坤民. 黑龙江省三江平原湿地土壤碳储量变化[J]. 清华大学学报: 自然科学版, 2005, 45(6): 788-791.

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50 a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20 a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 621 Mt, 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.

... 多种因素都会导致土壤有机碳密度降低,如侵蚀作用、水土流失、气温上升以及土地利用方式的变化等^[32,33] ...

2006

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李发鹏, 李景玉, 徐宗学. 东北黑土区土壤退化及水土流失研究现状[J]. 水土保持研究, 2006, 13(3): 50-54.

东北黑土区严重的水土流失破坏了宝贵的黑土资源,危及当地群众的生产生活条件,恶化了生态环境,制约了当地经济社会的可持续发展,对我国的粮食安全构成了严重威胁.当前黑土区土壤退化及水土流失研究的领域主要集中在:现状研究、影响因素研究以及土壤侵蚀研究.在概述当前黑土区土壤退化及水土流失研究概况的基础上,指出应该加强研究的领域在于综合性的水土流失研究,融雪侵蚀模拟,先进的土壤侵蚀预报模型应用等方面.

... 多种因素都会导致土壤有机碳密度降低,如侵蚀作用、水土流失、气温上升以及土地利用方式的变化等^[32,33] ...

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... 潼南县作为重庆市菜篮子基地^[34],常年农业耕作破坏了土壤有机碳稳定性,加速了土壤有机碳分解 ...

2009

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... 48%^[35],这可能是土壤有机碳密度降低的主要因素 ...