中国农田土壤有机碳变化：Ⅱ土壤固碳潜力估算

中国作为世界上一个重要的农业大国,提高中国农田土壤碳收集能力对减缓全球温室效应具有重要影响。在前人研究的基础上,利用中国第一次和第二次土壤普查数据,结合大量前人调研资料和田间试验数据整理分析,根据近20年来中国各省(市、区)农田土壤有机碳量变化趋势,估算了农田土壤碳源、汇潜力。由估算得出,假设在20世纪80年代土地利用方式、耕作措施、施肥水平和气候条件不变的情况下,中国农田土壤固碳潜力约为668 Tg C,即表明假设条件下,中国农田土壤要吸收668 Tg C才能达到一种相对稳定的平衡状态,也说明80年代后期中国农田土壤为碳汇效应。本研究对认识和评价中国农田土壤碳汇能力及其农田土壤固碳潜力提供了方法和依据。

下辽河平原区农田土壤固碳潜力估算

利用1980年第二次土壤普查数据和2010年耕地地力评价数据,结合近30年来的调查研究资料和田间试验数据,建立该地区耕地土壤固碳潜力模型。预测该地区土壤固碳潜力(饱和碳密度)为4.95 kg m-2,其空间分异明显,整体表现为东部高西部低、北部高南部低;根据最新土壤调查数据所建立的模型进行估算,该区域潜在耕地土壤碳汇密度增加值为2.18kg m-2,可增加耕地土壤固碳量为57.52 Tg。

中国农田土壤有机碳变化：Ⅰ驱动因素分析

农业不仅是温室气体的主要排放源之一,同时也可能是温室气体的吸收汇。探明中国农田土壤碳库变化趋势以及农田土壤碳库的源、汇功能对农业减缓和应对气候变暖具有重要意义。本文研究根据中国第一次和第二次土壤普查数据,以及大量文献资料中长期定位点试验数据整理分析,对20世纪60年代以来中国农田土壤碳库时空演变格局,以及农田土壤有机碳变化的驱动因素进行了探讨。研究表明,1960～2000年期间中国农田土壤有机碳含量的增减与气候变化的相关性较弱,其间农田用地类型和管理措施的改变是影响农田土壤碳库源、汇功能的主要驱动因素。1960～1980年期间,农田耕层土壤有机碳含量从23 g.kg-1下降到15 g.kg-1;而1980～2000年期间,由于中国农田保护性耕作等措施的实施,农田耕层有机碳含量从15 g.kg-1增长到21 g.kg-1。中国农田耕层土壤有机碳含量的年均变化速率与初始含碳量呈负相关。尽管20世纪80年代后期,中国农田土壤有机碳源转为碳汇,但不可忽视的是自60年代以来中国已有60%农田耕层土壤有机碳含量出现下降趋势。

东北黑土有机碳储量及其对大气CO_2的贡献

开垦荒地和翻耕农田导致土壤结构破坏,加速土壤有机碳(SOC)损失。通常计算土体中SOC的损失时忽略了侵蚀和沉积作用产生的SOC在景观中的再分布,因而过高地估计了农业土壤对大气CO2的贡献。近年来,土壤科学研究表明,通过采用新的管理措施后,能使农田土壤由大气CO2碳源转变为碳汇。以东北黑土为例,计算其SOC库储量及耕种以来释放到大气中CO2的数量;评价侵蚀和沉积作用对SOC损失的影响;估算东北黑土采用新的管理方式后,该土类可固定大气CO2的潜力。根据第二次土壤普查资料和回归拟合方法,得出东北黑土1m深度的SOC平均密度为12.54kgC/m2,有机碳储量为646.2TgC。应用修正的土壤流失方程(RUSLE)和有关该区土壤侵蚀资料,计算黑龙江和吉林两省每年土壤迁移的碳量为0.34～2.84TgC/a,因沉积作用引起的SOC在景观中再分布的数量为0.27～2.27TgC/a。由此计算自耕种以来,东北黑土净释放到大气中的CO2数量为34.6～434.6TgC。如果采用新的管理措施后,东北黑土最大固碳潜力为244.3TgC,在未来20年内土壤固碳潜力为30.9TgC,平均每年1.55TgC/a。

河北省果园生草生态功能和草种选择

果园生草能够抑制土壤风蚀尘、减轻大气污染,增加土壤团聚体数量、提高土壤固碳潜力、增强土壤碳汇功能,缓解大气温室效应,丰富果园空间层次、调节果园生态小气候,减轻果园立体污染、改善果树生长环境,对河北省生态环境保护至关重要。针对河北省寒暑悬殊、气象灾害频繁,水资源短缺,土壤有机质含量低、贫氮少磷,果树病虫害严重、果园作业程序多等问题,探讨了河北省发展果园生草时草种选择应遵循的原则,明确了河北省果园生草应选择抗逆性强、耐践踏、根系分布浅、能够改善果园生态系统、适宜秋播、落籽自生能力强、符合不同利用目的的草种,可为改善河北省果园生态环境、促进果品绿色生产、实现乡村振兴提供参考。

腐植酸团粒宝贝固碳达90%

土壤团聚体指土粒通过各种自然过程的作用而形成的直径<10 mm的结构单位。土壤团聚体的稳定性是预测土壤水分流失和土壤侵蚀能力的重要指标。土壤团聚体的稳定性不仅会影响与土壤侵蚀相关的过程(如入渗、结皮和沉积物生成),还是土壤有机碳(SOC)固定的主要场所。据估计,陆地生态系统表土中约90%的SOC固定在土壤团聚体中。因此,探讨土壤团聚体的稳定性对防止土壤侵蚀、保持土壤肥力、提高土壤固碳潜力具有重要意义。