基于GIS的區(qū)域果園土壤有機(jī)碳庫變化研究——以永春縣為例.pdf

1、森林土壤碳在陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)中占有重要地位。森林土壤有機(jī)碳庫的變化及其對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)和大氣CO2的源匯效應(yīng)越來越受關(guān)注。經(jīng)濟(jì)林是森林資源的重要組成部分,國(guó)內(nèi)研究者對(duì)經(jīng)濟(jì)林土壤有機(jī)碳庫的研究成果尚不多見。因此,開展區(qū)域果園土壤有機(jī)碳碳庫變化研究具有十分重要的意義。
　　 本文以泉州市永春縣為研究區(qū)域,根據(jù)2010年永春縣果園0～20cm深度土壤的443個(gè)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和1982年土壤普查的果園土壤剖面數(shù)據(jù),以及1:50000的行政區(qū)劃

2、圖、土地利用現(xiàn)狀圖、土壤類型分布圖等圖形資料,用克里金插值研究了土壤有機(jī)碳的空間分布特征,并估算了兩個(gè)時(shí)期永春縣果園土壤的有機(jī)碳密度和碳儲(chǔ)量,研究了28年間土壤碳庫的變化。最后,根據(jù)估算結(jié)果對(duì)縣域種植利用條件下的土壤固碳潛力作出評(píng)價(jià)。得出以下主要結(jié)論:
　　 1、利用Kriging插值對(duì)2010年果園土壤總有機(jī)碳、活性有機(jī)碳和非活性有機(jī)碳含量進(jìn)行了空間插值分析。分析表明,果園土壤總有機(jī)碳、活性有機(jī)碳和非活性有機(jī)碳分布趨勢(shì)大致相同

3、,均有多個(gè)高值中心,這些高值中心集中在達(dá)鋪鎮(zhèn)、玉斗鎮(zhèn)、湖洋鎮(zhèn)中部、東關(guān)鎮(zhèn)東南部及一都鎮(zhèn)東部,東部邊緣局部地區(qū)土壤也有較高的碳含量,蘇坑鎮(zhèn)、吾峰鎮(zhèn)、五里街鎮(zhèn)、石鼓鎮(zhèn)、介福鄉(xiāng)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)有機(jī)碳含量較低。
　　 2、通過對(duì)果園土壤總有機(jī)碳、活性有機(jī)碳和全氮間的相關(guān)分析顯示:果園土壤總有機(jī)碳和全氮呈極顯著正相關(guān)(r=0.915),表明土壤有機(jī)碳與全氮含量關(guān)系密切:果園土壤總有機(jī)碳含量與活性有機(jī)碳含量呈顯著正相關(guān)(r=0.855),土壤總有機(jī)碳

4、含量越高,其中易分解的活性有機(jī)碳含量也越高；果園土壤活性有機(jī)碳含量與全氮含量之間呈顯著正相關(guān)(r=0.794),表明含氮量高的有機(jī)質(zhì)易被微生物分解、遷移和轉(zhuǎn)化,從而對(duì)土壤中活性有機(jī)碳的含量產(chǎn)生一定影響。
　　 3、永春縣果園土壤有機(jī)碳密度的變化。1982年及2010年果園土壤平均碳密度分別為2.21kg／m2、4.17 kg／m2,后者比前者增加了88.7％。從不同土壤類型來看,2010年果園土壤有機(jī)碳密度以暗紅壤最高,為4.4

5、2 kg／m2,而1982年以黃紅壤最高,為2.38 kg／m2。從不同土壤類型有機(jī)碳密度的年均變幅來看,磚紅壤性紅壤有機(jī)碳密度的年均變幅最高,為9.11％,粗骨性紅壤的年均變幅最低,為6.71％。從區(qū)域分布來看,2010年果園土壤碳密度以一都鎮(zhèn)最高,為4.69 kg／m2,而1982年以下洋鎮(zhèn)最高,為2.78 kg／m2。從不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤碳密度的年均變幅來看,一都鎮(zhèn)年均變幅最高,為9.03％,外山鄉(xiāng)年均變幅最低,為4.83％。
　

6、　 4、永春縣果園土壤碳儲(chǔ)量的變化。28年來永春縣果園土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量從4.69×104 t上升至7.43×105 t,年均增加2.49×104 t。從不同土壤類型來看,2010年和1982年果園土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量均以紅壤最高,分別為3.49×105 t、2.20×104 t,年均增加1.17×104 t,紫色土土壤碳儲(chǔ)量最低,分別為153 t和10 t,年均增加5.1 t。從不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)來看,2010年和1982年果園土壤碳儲(chǔ)量均以湖洋鎮(zhèn)最高

7、,分別為1.4×105 t和9268.47 t,年均增加4670 t,以呈祥鎮(zhèn)最低,分別為1184.55 t和71.08 t,年均增加40 t。
　　 5、縣域果園種植利用條件下土壤固碳潛力評(píng)價(jià)。永春縣果園土壤固碳潛力空間分布不均勻,蘇坑鎮(zhèn)、吾峰鎮(zhèn)、五里街鎮(zhèn)、石鼓鎮(zhèn)、介福鄉(xiāng)等區(qū)域有較大的固碳潛力。從土壤類型來看,紅壤、磚紅壤性紅壤、紫色土和水稻土固碳潛力分別為38842.07 t、1689.38 t、-25.22 t和23602