黄土高原农田土壤有机碳储量及固碳能力研究

发布时间：2020-07-15 08:58

【摘要】：土壤碳库作为陆地碳库最主要的部分,其固碳能力日益受到国内外学者的广泛关注。目前对黄土高原农田土壤有机碳固存特征的研究大多集中在样地和小流域尺度,在黄土高原区域尺度的研究较少。本研究采用环境因子拓展法,在黄土高原区域尺度上估算了农田土壤有机碳储量,分析了区域农田土壤固碳影响因素,明确了区域农田土壤有机碳固碳速率及潜力,建立了黄土高原不同地貌类型区农田土壤采样设计方法,结果可为面向固碳减排的区域农业土壤管理及区域土壤固碳评估提供理论依据。研究取得以下主要进展:1.黄土高原不同地貌类型区农田土壤有机碳密度空间分布具有明显差异。土壤有机碳高密度区分布在汾河谷地(3.41 kg/m~2),其余地貌类型区土壤有机碳密度由大到小依次为青东浅山丘陵区(3.31 kg/m~2)、关中平原区(2.70 kg/m~2)、河套平原区(2.37 kg/m~2)、陇中宁南陕北丘陵区(2.14 kg/m~2)、晋西豫北山区(1.88 kg/m~2)、陇东渭北高塬区(1.82kg/m~2),最低为内蒙风沙区(1.66 kg/m~2)。2.黄土高原农田耕层土壤有机碳密度平均为2.27 kg/m~2,其中有机碳密度集中分布在0-1 kg/m~2、1-2 kg/m~2两个数值区间,分别占黄土高原全区农田土壤面积的43.91%和38.32%,有机碳密度大于2 kg/m~2的农田土壤占黄土高原全区农田土壤的17.78%。黄土高原农田土壤有机碳库为445.47Tg。3.黄土高原不同地貌类型区农田土壤固碳潜力有明显差异。青东浅山丘陵区农田土壤固碳潜力最高(1.30 kg/m~2),其余地貌类型区土壤固碳潜力由大到小依次为关中平原区(1.07 kg/m~2)、河套平原区(1.00 kg/m~2)、内蒙风沙区(0.67 kg/m~2)、陇中宁南陕北丘陵区(0.62 kg/m~2)、晋西豫北山区(0.60 kg/m~2)、汾河谷地(0.51kg/m~2),最低为陇东渭北高塬区(0.44 kg/m~2)。黄土高原农田土壤固碳潜力平均为0.65 kg/m~2,黄土高原农田耕层潜在土壤有机碳库为125.91 Tg,仍具有较大的固碳潜力。4.陇东渭北高塬区固碳速率为86.47 kg/hm~2·a,与第二次全国土壤普查结果相比,失碳耕地所占面积比例为7.87%,固碳比例为92.13%;黄土高原关中平原区固碳速率为190.62 kg/hm~2·a,无失碳斑块;黄土高原丘陵区平均固碳速率为113.33 kg/hm~2·a,失碳耕地所占面积比例为26.97%,固碳比例为73.03%。5.黄土高原不同地貌类型区合理采样布点方法不同。高塬区合理采样布点方法为网格布点法,采样点布设格网间隔4km,较随机布点法和联合单元布点法效率分别提高64.3%和31.8%;平原区合理采样布点方法为网格布点法,样点布设格网间隔2km,较随机布点和联合单元布点效率分别提高64.8%和128.8%;丘陵区合理采样布点方法为联合单元布点法,样点布设密度为1个/1314hm~2,较随机布点和网格布点效率分别提高205.8%和294.2%。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S153.6
【图文】：

类型区,黄土高原,耕作制度,土壤类型

图 2-1 黄土高原不同地貌类型区典型县Figure 2-1 Typical Counties of Different Landform Types in the Loess Plateau.2 样点选择与样品采集结合不同的耕作制度、地形地貌、土壤类型、气候条件，将黄土高原划分为关中

空间分布,农田土壤,有机碳,黄土高原

图 3-1 黄土高原农田土壤有机碳密度空间分布Figure 3-1 Spatial Distribution of Soil Organic Carbon Density in Farmlands on the Loess Plateau讨论描述性的统计分析表明，黄土高原耕层（0-20cm）农田土壤有机碳密度为 2.27kg/m

空间分布,固碳,农田土壤,潜力

图 4-1 黄土高原农田土壤固碳潜力空间分布Figure 4-1 Spatial Distribution of Cropland Soil Organic Carbon Fixation on the Loess Plateau.3 讨论描述性的统计分析表明，黄土高原耕层（0-20cm）农田土壤固碳潜力为 0.65 kg/m2，

【参考文献】