中国陆地土壤碳库及东北地区碳循环研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 王绍强 |
| 答辩日期 | 2000-07 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 周成虎 ; 李克让 |
| 关键词 | 全球变化 陆地碳循环 土壤碳循环 碳库和碳通量 co2倍增 气候变化 模型 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 地图学与地理信息系统 |
| 英文摘要 | 陆地生态系统碳循环是当前全球变化和区域可持续发展研究的热点，而土壤碳循环是其重点内容，作为陆地碳库的主体，土壤碳库的微小变化，可能导致大气CO2浓度发生较大的变化，以至影响全球气候变化。我国陆地土壤碳库的储量和空间分布还没有得到充分研究，如何增加土壤碳贮存、延长土壤碳的驻留时间、减少土壤碳素排放等问题，是研究中国陆地土壤碳循环的主要内容，对于揭示中国土壤有机碳收支机理，研究其对大气CO2等温室气体源汇变化的影响与反馈响应，建立并运行陆地碳循环的模拟模型都有重要意义。 本文首先论述了当前陆地碳循环和土壤碳循环的研究现状，重点讨论了陆地碳循环模型的发展趋势和基本类型，探讨了陆地碳循环研究中的不确定性。本文以中国陆地土壤为研究对象，根据中国较完善和精确的第二次土壤普查统计资料，在地理信息系统(GIS)的支持下，初步建立了土壤剖面数据库，对土壤剖面资料进行了空间化。使用GIS软件估算了.中国陆地土壤有机碳库，并分析了中国土壤碳储量的空间分布规律。在资源、环境和气候资料的支持下，计算及分析了东北地区植被和土壤碳储量和其空间分布特征。基于气候资料建立了简化的区域陆地碳循环平衡模型，并利用该模型，估算当前气候条件下的东北地区陆地碳循环平衡状态。同时，在大气C02浓度倍增条件下，利用区域气候模型预测气候变化，分析了东北地区温度、降水和蒸发量变化的空间特征，模拟了东北地区植被、土壤、凋落物碳库的变化，估算和分析了气候变化对东北地区陆地碳通量和碳库的影响，绘制了东北地区陆地碳循环各个主要碳库和碳通量分布图。 通过研究，得到以下认识与成果： 1.中国土壤碳库特征：根据中国第二次土壤普查数据的计算，全国土壤剖面平均深度为87cm，平均有机质含量为1.78%，平均容重为1.30g/cm3，土壤平均碳密度为10.53kgC/m2，若按照877.63 x106hm2陆地土壤面积计算，我国土壤碳库为924.18 x 108tC。其空间分布总体上呈现出：在东部地区大致是随纬度的增加而递增，在北部地区随经度减小而递减；在西部地区则呈现随纬度减小而增加的趋势。 2.东北地区植被碳库特征：东北地区植被生物量为28.11 x 108tC，平均植被碳密度为2.268kgC/m2。东北全境森林植被生物量为218.979 x 107tC，占东北地区总量的77.90%，草甸、草原生物量为7.135 x107tC，占东北植被碳库的2.53%，说明森林植被具有很高的植被生物量。植被生物量空间分布特点： 东部和北部森林地区生物量较高，三江平原、松嫩平原、辽河平原、科尔沁沙地和呼伦贝尔盟草原较低。 3.东北地区土壤碳库特征：东北地区土壤总碳库为264.261 x 108t，平均土壤碳密度为21.268 kgC/m2，土壤碳储量约占全国的28.59%，土壤平均碳密度是全国平均的2.02倍，说明东北地区土壤碳储量在中国土壤碳储量具有重要的地位。东北大部分地区的土壤碳密度在18〜29kgC/m2之间，科尔沁沙地土壤碳密度在2〜6kgC/m2之间，平原、部分草原和沼泽地带土壤碳密度大都为 10〜18kgC/m2，呼伦贝尔草原和沙地土壤碳密度在6〜10kgC/m2之间。东北地区土壤碳储量空间分布特征主要是：大、小兴安岭北部地区土壤碳密度较高，原因是寒温带针叶林地带温度低，土壤腐殖质分解速度慢，土壤呼吸速率低，腐殖质积累速率高；中南部地区较低，东部略高于西部。 4.碳平衡模式的构建及东北陆地碳通量：本文基于气候资料建立了半机理 半经验的区域陆地破循环平衡模型，可用来模拟平衡状态及气候变化情景下的碳循环过程。在当前气候条件下，应用区域陆地碳循环平衡模型估算东北地区植被潜在净第一性生产力(NPP)为5.158 x 108t C，NPP的分布由于受纬度地带性、经度地带性、垂直地带性等植被、气候、地形因素的综合影响，总体呈从东南到西北递减的趋势。年凋落物速率(年凋落物量)为5.158 x 108tC，凋落物年矿化分解速率为3.613 x 108tC，调落物年腐殖化速率为1.545 x 108tC，凋落物碳库为4.665 x 108tC，土壤有机碳分解速率为1.545 x x 108tC。 5.气候变化情景下东北陆地碳循环变化：利用区域气候模型预测了大气CO2 浓度倍增后东北地区的气候变化。从总体来看，气候更化导致东北地区棱素净释放量达到2.891 x 108tC，碳素净减少量为0.021 x 108tC，陆地生态系统碳库总损失量为2.912 x 108tC，占0.98%。气候变化对凋落物碳库和碳通量影响巨大，土壤分解速率增加了一倍，陆地碳通量增加了4.184 x 108tC，增长率为 24.58%。气候变化导致植被年凋落物速率、凋落物和土壤分解速率大大加快，对大气CO2浓度上升又产生了一定的贡献。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2010-12-16 |
| 页码 | 195 |
| 源URL | [http://192.168.22.105/handle/311030/260]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王绍强. 中国陆地土壤碳库及东北地区碳循环研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院研究生院. 2000. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
浏览0
下载0
收藏0
其他版本
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。