本文關鍵詞：我國典型農耕區(qū)土壤固碳潛力研究

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【摘要】：農田土壤固碳不僅可以減緩大氣中CO2濃度升高,還可以改善土壤質量,防止土壤侵蝕,是實現(xiàn)減排增匯,保證國家糧食安全的雙贏策略。目前我國農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測數(shù)據是主要制約瓶頸。農田土壤有機碳對于氣溫、降水、土壤理化性質、植被覆蓋、用地改變、耕作管理措施等影響因素的響應是評估土壤碳庫動態(tài)變化的重要參數(shù),因此土壤呼吸及其對于相關影響因素響應的研究對于評估農田土壤固碳潛力具有重要意義。本文基于全國多目標區(qū)域地球化學調查大數(shù)據(1999-今)、全國第二次土壤普查(1979-1985年)數(shù)據庫、其他GIS數(shù)據(土壤類型、用地變化、植被種類、氣象數(shù)據等)資料整理,計算了我國典型農耕區(qū)土壤碳庫儲量、空間分布模式、動態(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;結合土壤呼吸野外實際采樣分析數(shù)據,估算了典型農田土壤生態(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期、不同農田管理措施的響應;以前述兩點為依托,探索利用“地球化學背景值法”估算典型農耕區(qū)土壤的固碳潛力。主要結論如下:(1)對典型農耕區(qū)147.47萬km2的土壤無機碳、有機碳實測數(shù)據的統(tǒng)計顯示,我國農耕區(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,其中有機碳庫分別為4.3 Pg C、14.3Pg C和22.8 Pg C,無機碳庫分別為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)土壤有機碳密度明顯減少,而華北、華東、華中農田區(qū)土壤有機碳密度明顯增加,華南地區(qū)土壤有機碳密度增加和減少地區(qū)相互交錯。(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,秸稈還田這項措施的固碳潛力高達80.05 Tg C。(4)利用地球化學背景法,估算9省多目標區(qū)域地球化學調查覆蓋區(qū)內面積為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。
【學位授予單位】：中國地質大學(北京)
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S154.1

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本文編號：1292043