长江三角洲地区土壤无机碳库研究

土壤碳库变化对于全球温室效应、全球碳循环有重大的影响。研究基于最新完成的1∶250000多目标地球化学调查及相关研究成果,运用地理信息系统软件ARCGIS 9.2、统计分析软件SPSS13.0,对长江三角洲地区0-20、0-100、0-180 cm深度土壤无机碳密度及储量做出实测统计。长江三角洲地区0-20、0-100、0-180 cm深度土壤无机碳库储量分别为50.99、356.47、677.26Tg,无机碳密度分别为0.70、4.90、9.30 kg/m2。研究区主要分布土壤为水稻土、潮土,水稻土0-20、0-100、0-180 cm深度土壤无机碳密度分别为0.57、3.85、8.86 kg/m2;潮土无机碳密度分别为1.17、8.54、15.37 kg/m2。研究提供最新的土壤无机碳库实测统计信息,弥补中国区域土壤无机碳库清单的空白,完善了中国区域土壤碳库清单,为研究中国区域土壤碳固定潜力、深入全面理解区域碳循环提供了基准数据。

黄河三角洲退化柽柳湿地土壤无机碳库的变化及其驱动因素

【目的】湿地生态系统在土壤碳循环过程中起着至关重要的作用。通过分析退化和自然湿地下0~100 cm的土壤理化性质、土壤无机碳含量及其储量的变化,探究土壤无机碳储量与土壤和植物性质之间的关系。【方法】以黄河三角洲盐生植物(柽柳)的退化和自然湿地为研究对象,利用全自动土壤无机碳分析仪测定土壤无机碳含量;基于土壤容重、无机碳含量和土壤深度来估算土壤无机碳储量。【结果】相比较自然湿地,退化湿地具有较低的交换性钙、镁离子含量和碳酸盐相对含量,而土壤容重和p H的差异不大。退化湿地显著降低了土壤无机碳含量和储量,表明湿地退化不利于无机碳在土壤中的固持。通过分析各个土壤深度无机碳储量与土壤理化性质的相关性,指出土壤无机碳储量与土壤容重、含水量、交换性钙和镁离子含量、土壤无机碳含量和地上植物生物量显著正相关,而与土壤电导率负相关。逐步回归分析表明土壤容重、含水量和阳离子含量是导致0~100 cm土壤无机碳储量变化的主要因素。另外,深层土壤无机碳(40~100 cm)大约贡献了0~100 cm总土壤无机碳储量的60%,表明深层土壤对无机碳库的固持发挥着重要作用。【结论】湿地退化增加了土壤无机碳的损失,保护和恢复湿地有利于土壤无机碳的存储。因此,通过阐释黄河三角洲退化和自然湿地下土壤无机碳储量的变化,可以从无机碳的角度提高湿地土壤碳汇能力,为实现碳中和目标提供科学依据。

上海市城市扩展格局及土壤无机碳分布特征分析

土地利用方式变更引起的土壤碳库变化对全球温室效应、全球碳循环有重大影响。基于1：250000多目标地球化学调查数据，利用RS影像和GIS统计技术研究了上海城市扩展进程中的土壤无机碳空间分布与演化特征。根据上海地区1980、2000．2005年3期遥感影像分析，上海市城区扩张以原市区为中心向周边快速扩展，1980～2005年间，城区面积由193．08km^2增加到1570．52km^2，城市用地面积比例由3．05％迅速上升到24．77％。比较城区，郊区、乡村地区土壤无机碳分布，城区表层土壤无机碳密度为（1．12±0．64）kg／m^2，深层土壤无机碳密度为（1．24±0．40）kg／m^2，表层土壤无机碳积累明显，深层土壤呈现轻度积累，城区土壤无机碳空间分布变异系数降低。比较1980年前建城区、1980～2000年建城区．2000～2005年建城区与郊区土壤无机碳密度分布，城区土壤无机碳分布呈现富集。并且随建城区年限的延长，土壤无机碳积累渐趋显著，城市土壤无机碳分布的空间异质性降低。本项研究提供城市化进程中的土壤无机碳分布演变趋势信息，可为土壤固定碳潜力研究提供数据支持，也为推动中国城市生态系统碳循环研究提供参考。

生物炭对土壤碳库的影响研究

生物炭是一种富碳固体物质,添加到土壤后,能够封存碳,对增加碳库容量、稳定土壤碳库有着不可忽视的作用。为了进一步改良农田土壤,增加土壤碳储备,本文综述了生物炭对土壤有机碳库和无机碳库的影响。并展望了生物炭的未来研究方向和重点,提出未来的研究首先应针对特定土壤环境条件,选择适合的生物炭种类和施入量并预测施加生物炭是否会带来负面问题;其次,深入研究生物炭施用后结构性质的变化、稳定机理和对土壤中不同碳成分的影响规律;再次,建立生物炭对土壤碳库影响的数据库。一方面有利于总结归纳生物炭对土壤碳库各个组分的影响规律,另一方面可以为今后的相关研究提供更加便捷的参考途径。

岩溶水系统对大气CO_2的潜在影响——基于热力学的研究

认识不同条件下岩溶水释放或吸收CO2的反应过程是研究碳酸盐岩对碳循环响应的前提和基础。本文从吉布斯自由能的热力学原理出发,对全球不同岩溶地区162组岩溶水(河水、溪水、湖水等)进行了热力学研究,结果显示:1)河水、溪水、湖水和洞穴滴水等岩溶水所处的环境因方解石矿物沉积而释放CO2成为大气CO2一个潜在的源;2)地下水在所处的环境下由于方解石的溶解而吸收CO2,成为大气CO2一个潜在的汇;3)少数出露点的泉水所处的环境既可发生方解石的溶解而吸收CO2,成为大气CO2的潜在汇,也可发生方解石的沉积而释放CO2,成为大气CO2的潜在源;4)在洪水期,泉水的水化学特征变化并未导致对大气CO2潜在贡献在源汇之间的跨跃性转变。162组岩溶水数据中,所有河水与溪水皆无一例外地在释放CO2。结果表明,从吉布斯自由能的热力学原理出发,研究岩溶水系统对大气CO2潜在源汇的贡献,没有条件约束,是一种较好的途径。