[發(fā)明專利]一種飛播林沙質(zhì)土壤有機碳儲量測定的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210537771.5
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN103018401A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王讓會;曹華
• 申請（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類號: G01N31/16
• 分類號: G01N31/16
• 代理公司: 南京匯盛專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公布了一種人工林沙質(zhì)土壤有機碳儲量的測定方法，屬生態(tài)工程技術(shù)、環(huán)境監(jiān)測技術(shù)等領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

生態(tài)系統(tǒng)是維護生態(tài)穩(wěn)定性，保障生態(tài)安全的重要資源，生態(tài)系統(tǒng)是由生物與環(huán)境組成的功能單位，土壤作為生態(tài)系統(tǒng)的重要環(huán)境因子之一，是生態(tài)功能發(fā)揮的重要媒介。而土壤碳庫作為陸地生態(tài)系統(tǒng)重要的C庫，是全球碳循環(huán)的重要組成部分，在全球C收支中占主導(dǎo)地位。干旱半干旱區(qū)分布有大面積的沙質(zhì)土壤，該類土壤的碳循環(huán)的作用，直接制約著生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)過程的特征及規(guī)律。?

土壤是生態(tài)系統(tǒng)中重要的組成要素，土壤理化性質(zhì)、土壤養(yǎng)分、土壤微生物數(shù)量等指標(biāo)是綜合反映土壤性能的重要參數(shù)，土壤是植被正常生長發(fā)育的基礎(chǔ)和保證，同時，植被的演替對土壤性能有重要影響(Anderson?T?H.?,2003;Doran?J?W,et?al,2000)。目前國內(nèi)外土壤效應(yīng)的研究主要針對上述指標(biāo)及其相互關(guān)系進行。土壤理化性質(zhì)是影響土壤生態(tài)過程的內(nèi)在條件，對土壤的生物學(xué)、肥、水等過程有一定的調(diào)節(jié)作用，有研究表明，森林砍伐會破壞土壤結(jié)構(gòu)，使土壤容重變大，從而導(dǎo)致土壤易于侵蝕。土壤養(yǎng)分是植物生長的基本要素，其含量大小直接關(guān)系到植物的生長、發(fā)育，國外對土壤有機碳儲量的研究相對較早，大量研究表明，毀林會使20-50%的土壤有機碳流失(Silveria?A?M,et?al,2000)，同時相應(yīng)的全氮、C/N、速效磷、全磷等營養(yǎng)元素也會明顯下降，目前土地利用對土壤有機碳的影響成為國內(nèi)外的研究熱點，在經(jīng)過不同類型的土地利用后，土壤碳庫的形式產(chǎn)生了質(zhì)的改變，使其既可以成為大氣中CO2的“匯”，也可能變成“源”。國內(nèi)諸多學(xué)者對水土保持林改良、植被類型改良等土壤效應(yīng)進行了研究，研究表明，不同類型的植被種植模式都能改善土壤理化性質(zhì)、土壤生物效應(yīng)，且上層土壤的效果優(yōu)于下層，不同種植模式下的土壤效應(yīng)存在顯明的差異性(夏江寶等,2009)。?

目前，幾乎所有全球氣候變化的模型都預(yù)測土壤碳的損失是全球氣候變暖的原因之一(Schimel?D?S,et?al.?1994)。全球變暖的一個反應(yīng)就是加速土壤有機碳的分解，并增加對大氣的碳釋放,這也將進一步加強全球變暖的趨勢（McGuire?A?D,?et?al.,1995）。土壤碳庫及其變動是影響大氣CO₂濃度的關(guān)鍵生態(tài)過程，因此，土壤碳庫的精確估算是研究全球變化、土壤碳循環(huán)的重要基礎(chǔ)。國外開展土壤有機碳儲量的研究較早,一般采用土壤類型法、森林類型法、生命帶類型和模型法。土壤有機碳儲量與土壤理化性質(zhì)、氣候、土地利用方式等密切相關(guān)。?

在人工林中，當(dāng)土壤有機碳含量接近飽和水平時，增加外源C的投入將不再增加土壤有機碳庫。因此，研究不同條件下人工林的土壤碳匯機制、分辨土壤碳匯區(qū)，不但是人工林沙質(zhì)土壤碳增匯的重要理論基礎(chǔ)，也是國家制定人工林沙質(zhì)土壤固碳策略的重要基礎(chǔ)科學(xué)依據(jù)。飛播造林指在適宜的時空尺度上，根據(jù)森林植被自然演替規(guī)律，以樹種天然下種更新原理為理論基礎(chǔ)，結(jié)合樹種生態(tài)、生物學(xué)特性，人工模擬天然下種，使用飛機播撒適宜的植物種子進行造林種草。即通過飛機將種子均勻地播撒在沙地上，依靠自然降水和風(fēng)力覆沙，在適宜的溫度條件下，使植被種子生根、發(fā)芽、成苗，經(jīng)過管護、達到成林成草，固定流沙，從而恢復(fù)區(qū)域生態(tài)環(huán)境。飛播造林因其造林成本低、作業(yè)半徑大、節(jié)省勞動力、播種速度快、造林效果好等優(yōu)勢，早已成為榆林沙區(qū)主要的造林方式之一（周楠,2010）。同時，飛播林的C匯效應(yīng)評估還是空白，飛播林生態(tài)系統(tǒng)背景下的沙質(zhì)土壤C儲量估算更是一項急需探索的基礎(chǔ)性及應(yīng)用性為一體的工作。?

目前，國內(nèi)外關(guān)于C儲量問題的研究十分活躍，針對不同目的，關(guān)于C問題的研究方法有土壤類型法、植被類型法和模型法等，并取得了一些積極的進展。由于土壤類型復(fù)雜，變化多樣，不確定因素多，數(shù)據(jù)誤差較大，準(zhǔn)確估算土壤有機碳仍有諸多問題沒有解決。在飛播林生態(tài)系統(tǒng)中，其C儲量與土壤類型、土壤理化性狀、土地利用方式等有關(guān)，還取決于凈生物輸入量、耕作方式和有機碳穩(wěn)定性等眾多因素。因此，準(zhǔn)確測定飛播林沙質(zhì)土壤C儲量和進行土壤C循環(huán)研究成為人們關(guān)注的重要課題。在這種背景下，國際C減排要求可報告、可測量和可證實；探索飛播林沙質(zhì)土壤有機碳的估算問題，分析飛播林C的賦存形式及轉(zhuǎn)化機制，對于科學(xué)認(rèn)識C減排，進一步制定減排標(biāo)準(zhǔn)，具有重要的理論價值與現(xiàn)實意義。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種飛播林沙質(zhì)土壤有機碳儲量測定的方法，?以提升人工林沙質(zhì)土壤碳儲量測定精度，指導(dǎo)二氧化碳生物減排工程的規(guī)劃設(shè)計及實施。?

本發(fā)明的具體技術(shù)方案：