半干旱岩溶区油松林显著促进碳酸盐岩溶蚀

植被覆盖通过促进碳酸盐岩风化吸收大气CO_(2),在实现碳中和中具有重要作用,但不同植被类型的影响强度仍不清楚。为揭示半干旱区植被类型对碳酸盐岩风化的影响规律,以一个典型岩溶小流域为研究区,通过系统的植被调查和野外溶蚀试片试验,详细对比了不同植物群系的碳酸盐岩溶蚀率及其影响因素,并探讨了不同分类层次植被的溶蚀率的差异。结果表明,半干旱岩溶区碳酸盐岩溶蚀率在植被型组层次为森林>草地>灌丛,在演替的早期减弱、后期促进溶蚀;群系层次的对比发现油松(Pinus tabuliformis)林内碳酸盐岩溶蚀率最高,是其它群系的5倍至近30倍;不同群系对溶蚀率的影响强度的大小得以明确;溶蚀率与土壤CO_(2)浓度(pCO_(2))、土壤温度和土壤含水量任何单一因素无相关性,而与三者匹配性有较好的对应关系,与湿润区明显不同;植被演替通过增强对溶蚀环境因子匹配性的调控能力,促进碳酸盐岩的溶蚀。半干旱区油松林显著促进碳酸盐岩溶蚀,进行群系层次的广泛对比研究可以更好揭示植被类型与碳酸盐岩溶蚀之间的关系,为提高岩溶生态系统恢复的碳汇量提供有效指导。

半干旱区岩溶碳汇原位监测方法适宜性研究

选择正确的方法准确计算北方干旱半干旱岩溶区的岩溶碳汇量,有助于提高我国岩溶碳汇效应估算精度和改进全球碳循环模型。利用水化学径流法和标准溶蚀试片法对山西马跑神泉域的岩溶碳汇量进行了计算,结果表明,标准溶蚀试片法计算出的流域碳汇量和碳汇强度为386.15t/a和1.821t/（km^2·a）,水化学径流法的结果为2 084.08t/a和9.83t/（km^2·a）,试片法计算结果仅为水化学径流法的1/5。试片溶蚀速率和土壤无机碳质量分数呈负相关关系,进一步表明土壤无机碳质量分数高（是有机碳质量分数的2.85~5.06倍）是造成试片法计算结果偏小的主要原因：高含量的无机碳在半干旱气候条件下容易沉积,从而使试片溶蚀速率偏小;流域边界清楚,水化学和流量易于监测,利用水化学径流法计算岩溶碳汇强度结果更为准确。因此,在半干旱地区,计算岩溶碳汇效应宜采用水化学径流法。

北方不同植被下土壤岩石试片的溶蚀速率及碳汇分析--以山西汾阳地区为例

通过山西汾阳不同植被条件下的对比溶蚀实验,并结合土壤有机碳和无机碳含量测试分析及土壤水分含量和CO2浓度野外现场测试,揭示出北方半干旱条件下的溶蚀速率特征及其影响因素,结果表明:(1)不同植被条件下的土下试片溶蚀速率差异明显,林地的地面以下溶蚀速率最大,为0.551 1mg/(cm2·a),分别是灌丛[0.258 5mg/(cm2·a)]和草地[0.254 7mg/(cm2·a)]的2.13倍和2.16倍;表明随着植被的正向演替,碳酸盐岩溶蚀速率有增加的趋势。(2)试片溶蚀速率主要受土壤有机碳、无机碳、水分控制,受土壤CO2浓度影响小;其中土壤有机碳含量、土壤水分与试片溶蚀速率呈正相关,土壤无机碳含量与试片溶蚀速率呈负相关;高浓度的无机碳使部分试片经过溶蚀后重量不减反增,造成试片溶蚀速率偏低。(3)以林地、灌丛、草地条件下试片土下平均溶蚀速率计算出研究区岩溶碳汇强度为1.815tCO2/(km2·a),与前人根据水化学径流法计算的结果[8.69tCO2/(km2·a)]相比偏小。这意味着由溶蚀试片法来计算我国岩溶碳汇量可能会比实际偏小。