本文關(guān)鍵詞：我國典型農(nóng)耕區(qū)土壤固碳潛力研究

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【摘要】：農(nóng)田土壤固碳不僅可以減緩大氣中CO2濃度升高,還可以改善土壤質(zhì)量,防止土壤侵蝕,是實(shí)現(xiàn)減排增匯,保證國家糧食安全的雙贏策略。目前我國農(nóng)田土壤固碳潛力的定量評估工作尚處在起步階段,很多問題亟待解決。缺乏面積性,系統(tǒng)的土壤碳含量野外實(shí)測數(shù)據(jù)是主要制約瓶頸。農(nóng)田土壤有機(jī)碳對于氣溫、降水、土壤理化性質(zhì)、植被覆蓋、用地改變、耕作管理措施等影響因素的響應(yīng)是評估土壤碳庫動(dòng)態(tài)變化的重要參數(shù),因此土壤呼吸及其對于相關(guān)影響因素響應(yīng)的研究對于評估農(nóng)田土壤固碳潛力具有重要意義。本文基于全國多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查大數(shù)據(jù)(1999-今)、全國第二次土壤普查(1979-1985年)數(shù)據(jù)庫、其他GIS數(shù)據(jù)(土壤類型、用地變化、植被種類、氣象數(shù)據(jù)等)資料整理,計(jì)算了我國典型農(nóng)耕區(qū)土壤碳庫儲量、空間分布模式、動(dòng)態(tài)變化情況,分析了未來氣候變化情景下土壤碳庫可能的變化趨勢;結(jié)合土壤呼吸野外實(shí)際采樣分析數(shù)據(jù),估算了典型農(nóng)田土壤生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)和碳收支狀況,以及對于未來氣候變化升溫預(yù)期、不同農(nóng)田管理措施的響應(yīng);以前述兩點(diǎn)為依托,探索利用“地球化學(xué)背景值法”估算典型農(nóng)耕區(qū)土壤的固碳潛力。主要結(jié)論如下:(1)對典型農(nóng)耕區(qū)147.47萬km2的土壤無機(jī)碳、有機(jī)碳實(shí)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)顯示,我國農(nóng)耕區(qū)0-20 cm、0-100 cm和0-180 cm厚的土壤總碳庫分別為6.2 Pg C、29.5 Pg C和40.3 Pg C,其中有機(jī)碳庫分別為4.3 Pg C、14.3Pg C和22.8 Pg C,無機(jī)碳庫分別為1.9 Pg C、15.1Pg C和17.5 Pg C;(2)過去20多年來,我國東北平原區(qū)土壤有機(jī)碳密度明顯減少,而華北、華東、華中農(nóng)田區(qū)土壤有機(jī)碳密度明顯增加,華南地區(qū)土壤有機(jī)碳密度增加和減少地區(qū)相互交錯(cuò)。(3)沼澤土、草甸土、黑土、褐土、潮土和紅壤耕地的碳釋放速率分別為3.44、2.72、2.18、2.15、1.61和1.92 g C m-2 d-1;自然荒地為3.40、2.97、4.24、1.87、3.03和2.92 g C m-2d-1;土壤異養(yǎng)呼吸為1.36、1.25、0.94、1.73、1.04和1.15 g C m-2 d-1。溫度是影響土壤呼吸速率的主要因素,秸稈還田這項(xiàng)措施的固碳潛力高達(dá)80.05 Tg C。(4)利用地球化學(xué)背景法,估算9省多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查覆蓋區(qū)內(nèi)面積為380556km2的0-100 cm耕地土壤中的固碳潛力為1296.34 Tg C,相當(dāng)于我國2010年固體化石燃料燃燒釋放碳總量的79.13%,這對削減固體化石燃料燃燒釋放CO2具有重要的意義。
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S154.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1292043