北方石质山区表层土壤有机碳密度特征分析

基于抽样调查的方法,以北方石质山区典型区域北京密云县为研究区,采集了87个基本抽样单元中的222个样点的表层0～20cm的土壤,通过实验分析与计算得到每个土壤样点的土壤有机碳密度。数据统计结果表明：①研究区有机碳含量变化范围为（0.30～61.00）g/kg,平均有机碳含量为15.7g/kg,变异系数为0.70,属中等强度变异;②土壤有机碳密度介于（0.08～11.01）kg/m²之间,平均值为3.27 kg/m²,中值为2.84 kg/m²,变异系数为0.59,属中等强度变异;③空间插值结果表明,土壤有机碳密度空间上分布具有一定规律性,该分布特征与土地利用及地形空间分布特征较为一致,有机碳密度分布较高的地区主要分布在密云县北部,及东北部等海拔较高的地区;中等海拔地区,人类活动相对频繁,部分地区植被遭到破坏,水土流失相对严重,该区域有机碳密度明显低于高海拔山区;南部平原区及密云水库周边地区是农、工业生产集中分布地带,该区域有机碳密度最低。     

基于GIS的土壤有机碳密度的变异研究及储量估算

以辽宁省瓦房店市作为研究对象,以GIS软件作为平台,以两期的土壤化验分析数据作为数据源,并结合瓦房店市的土壤图利用GIS的空间叠加分析模块进行比较,运用SPSS软件对所计算出的两期土壤碳密度与其进行相关性分析。结果表明,第二次土壤普查时,瓦房店市地区表现为中北部丘陵平原地区土壤碳密度要低于东部山地丘陵区和西南部低山丘陵区,2009年土壤有机碳密度在空间上无明显变化,并且1981年与2009年相比,3个地貌类型区的土壤有机质碳密度均随时间推移呈现下降趋势。     

北方石质山区表层土壤有机碳密度特征分析——以密云县为例

基于抽样调查的方法,以北方石质山区典型区域北京密云县为研究区,采集了87个基本抽样单元中的222个样点的表层0～20cm的土壤,通过实验分析与计算得到每个土壤样点的土壤有机碳密度.数据统计结果表明:①研究区有机碳舍量变化范围为(0.30～61.00)g;/kg,平均有机碳含量为15.7g/kg,变异系数为0.70,属中等强度变异;②土壤有机碳密度介于(0.08～11.01)kg/m2之间,平均值为3.27 kg/m2,中值为2.84 kg/m2,变异系数为0.59,属中等强度变异;③空间插值结果表明,土壤有机碳密度空间上分布具有一定规律性.该分布特征与土地利用及地形空间分布特征较为一致,有机碳密度分布较高的地区主要分布在密云县北部,及东北部等海拔较高的地区;中等海拔地区,人类活动相对频繁,部分地区植被遭到破坏,水土流失相对严重,该区域有机碳密度明显低于高海拔山区;南部平原区及密云水库周边地区是农、工业生产集中分布地带,该区域有机碳密度最低.     

典型峰林平原土壤有机碳储量和分布特征研究

以桂林峰林平原岩溶区为例分析了土壤和土壤剖面的有机碳含量,计算了土壤有机碳密度以及9.27 km2研究区的土壤有机碳库储量。研究表明:土壤有机碳含量变化范围为2.46～17.89 g.kg-1,且随着土壤深度的增加而呈现递减的趋势。水田中土壤剖面的土壤有机碳含量变化幅度最大;表层0～20cm的土壤有机碳密度2.29～5.35 kg.m-2,平均值为3.65 kg.m-2;而0～100cm土壤有机碳密度值范围为5.88～13.54 kg.m-2,平均碳密度为9.83 kg.m-2。0～20cm土壤有机碳密度为水田>弃耕地>旱地>易涝地>园地>林地>草地,而0～100cm土壤有机碳密为弃耕地>园地>旱地>水田>林地>易涝地>草地。研究区表层0～20cm的土壤有机碳储量为2.785×104t,而0～100cm的土壤有机碳储量为8.514×104t。表层土壤0～20cm土壤有机碳储量占0～100cm的32.7%。与受人类活动干扰较少的重庆金佛山研究结果相比,本区的土壤有机碳密度明显偏低,这意味着岩溶区土壤有机碳容易受到人为干扰、易分解、易流失。而不同的土地利用、耕作方式及管理措施也影响着土壤碳库的大小,合理安排土地利用方式,将有助于土壤有机碳的累积和农业生产活动。     

北京山区土壤有机碳分布及其影响因素研究

基于野外调查与室内分析相结合的方法,以北京山区650典型土壤类型剖面的1650样品数据,研究土壤有机碳分布及与影响因素间的关系.结果表明,研究区有机碳平均含量为(12.61±9.58)g/kg,属中下水平,变异系数为76.02,中等变异.土壤表层有机碳含量与海拔、植被覆盖度显著正相关,与温度显著负相关,即海拔所造成的水热条件和植被覆盖度的差异是影响其分布的主导环境因子.土壤有机碳含量在剖面中的垂直分布规律为:表层到亚表层下降速率显著,达44.48％,亚表层以下下降速率趋缓,均小于20％,土体构型与之关系密切,均质型土壤有机碳变化速率平缓,有强烈对比的土体构型变化较剧烈;而不同植被类型下,土壤表层到亚表层的有机碳含量下降速率依次为:针叶林(10.15％)＜草甸类(18.75％)＜落叶阔叶林(19.12％)＜中生林草(31.65％)＜中旱生林灌(64.09％),地表上有无枯枝落叶层及其厚薄对此产生了重要影响.在人类活动主要区域内,耕作土壤有机碳平均含量与变异性均小于自然土壤,其中园地的有机碳含量最低,荒草地的变异程度最强,是否受到人类活动的干扰与不合理利用,以及地表植被类型差异与其有着重要关系.     

中国土壤有机碳和无机碳库量研究

根据《中国土种志》（１～６卷）的基本数据,统计计算得到中国土壤有机碳库总量为５０Ｐｇ,无机碳库总量为６０Ｐｇ,分别相当于全球库量的约１／４０～１／３０和１／２０～１／１５。     

土壤有机碳及其影响因素

土壤有机碳是全球碳循环的重要组成部分,本文阐述了土壤有机碳的基本知识并从自然和人为两方面说明了影响土壤有机碳含量和分布的因素。     

拉萨河下游河谷不同土地利用方式下土壤有机碳储量格局

以拉萨河下游河谷宽谷区达孜农场为例研究了不同土地利用方式土壤有机碳储量的垂直空间格局,并讨论了农田退耕为弃耕地和人工林等土地利用方式的碳固定功能。结果表明：拉萨河谷土壤有机质含量普遍较低,其中沼泽草甸、人工杨树林有机质含量相对较高。沼泽草甸、杨树林和灌丛草原类型在浅层土壤积累了相对较多的有机碳,而耕作类土壤如农田、弃耕地和苗圃的有机碳垂直分布则相对较均匀。农田退耕为弃耕地、苗圃和建立人工林网后有利于有机质积累和土壤有机碳密度的提高,具有碳固定功能,其中,农田退耕还林积累有机碳的碳固定能力最强。达孜农场土壤有机碳储量为10.71×103 Mg, 其中草甸土和灌丛草原土是达孜农场土壤碳储量最大的土壤类型,在51.9％土地面积上储藏了有机碳总量的77.6％。     

陕西省森林植被碳储量及其空间分布

基于林业生态功能和生产力布局分区的森林资源清查数据,采用森林植被生物量换算因子连续函数法,系统估算陕西省森林植被碳储量、碳密度大小并研究其空间分布特征与区域生态功能的关系。结果表明：①陕西省乔木林碳储量为23852．704万tC,其中天然林占84．36％,人工林占15．64％;平均碳密度为30．919tC／hm2,小于全国平均值,森林发育水平较低是造成陕西省森林碳密度较低的主要原因。天然林是全省森林总碳储量的主要贡献者,且天然林各优势种的平均碳密度普遍大于人工林;②陕西省从南向北自然地域的干湿条件,对森林植被碳储量整体分布产生了较大的影响;人工林碳储量比重较大的区域是受人类活动影响较大的地区;受干扰较小的秦巴山地森林生态系统作为陕西省碳储量的主要贡献者,将在未来陕西省生物多样性保护、水源涵养及碳汇经济发展中扮演重要角色;③刺槐、油松、杨类是人工林碳储量的主要贡献着,而天然林中,栎树、硬阔林、油松占主导地位;主要优势树种碳储量的集中分布对区域生态功能的发挥起主导作用。     

中国东部地区典型森林类型土壤有机碳储量分析

森林土壤有机碳(SOC)是土壤有机碳库的重要组成部分，在土壤有机碳库研究中有着重要作用。本文对中国东部地区7个典型森林的土壤样区碳储量进行了野外调查与对比研究，分析了6种土壤类型和28种植被类型的SOC储量及其随深度的变化。结果表明，调查区域内SOC储量的分布范围在4.01kg～30.12kg/m³之间，在各土壤类型中，长白山棕黑毡土的有机碳储量最高，SOC储量为24.41kg/m³，千烟洲红壤的有机碳储量最低，SOC储量为6.47kg±1.01kg/m³；在各植被类型中，鸡公山的黄山松林SOC储量最高，SOC储量为30.12kg±22.76kg/m³。千烟洲常绿阔叶林土壤的有机碳储量最低，SOC储量为4.01kg±3.56kg/m³，部分地区SOC储量还有一定的增长潜力。年均温与SOC储量呈负相关，但7个典型森林类型土壤碳储量的分布，在由北向南的方向上没有明显的特征。初步分析认为，土地利用类型是影响本研究所调查地区SOC储量分布的主要因子。7个典型森林类型土壤碳储量随土层深度的下降而降低，其中自然林土壤碳储量降低幅度相对较大，人工林土壤碳储 量降低的幅度相对较小。人工林土壤剖面上层SOC储量相对较低，导致了人工林土壤整体有机碳储量比较低。     

基于碳循环的黄淮海平原耕地固碳功能研究

耕地固碳作为陆地主要生态系统固碳的有效补充,越来越引起学术界的广泛关注。但是,目前耕地固碳功能研究多从生态学角度研究耕地植被、土壤等碳吸收、碳释放以及将耕地看作纯自然生态系统研究系统碳平衡,缺乏从土地利用和管理学科角度对耕地固碳功能进行系统阐述和研究。黄淮海平原作为中国重要的粮食主产区,区内耕地面积大,耕地利用模式典型。本文以黄淮海平原为研究区,从耕地利用系统的角度出发,基于整个系统碳循环过程,构建了黄淮海平原耕地利用系统固碳功能研究基本框架,并基于生态学角度陆地生态系统固碳相关研究成果,从耕地固碳能力、固碳效率和固碳优势度三个方面对黄淮海平原耕地固碳功能进行了评价。研究结果表明：耕地利用过程中的耕地固碳功能认识,应从自然固碳能力、理想固碳能力、现实固碳能力和区域固碳能力4个层次展开,黄淮海平原耕地固碳能力在各个层级上均表现出正向性;此外,黄淮海平原耕地平均固碳效率为2.5,固碳优势度达到0.85,黄淮海平原耕地固碳功能在本区域具有不可忽视以及区域内其他生态系统不可替代的重要作用,在本区域应该作为耕地的重要功能进行显化。本研究不仅可为耕地生态功能理论研究提供新思考点,也为提升耕地的生态效益、缓解气候变化以及耕地生态补偿方面研究提供了参考和支撑。     

农户尺度的耕地撂荒影响因素及空间分异

现阶段中国的粮食安全问题严峻,耕地是保障粮食安全的基础,耕地撂荒已成为影响粮食安全的土地利用变化现象。本文采用中国家庭追踪调查数据,分析2010—2016年承包耕地的农户耕地利用行为的变化影响因素,着重从显性撂荒和隐性撂荒两个角度研究其概率变化及区域差异。研究发现：①农户承包的耕地同时存在显性和隐性撂荒现象,隐性撂荒比例较大,但未来撂荒的现象均将逐渐减少;②一致性方面,种子农药化肥投入、农业补贴政策等对撂荒的抑制作用显著,但其边际效应都将减小;土地征用会促使农户选择撂荒,存在负面的长程作用;③显性和隐性撂荒的影响因素有差异,丘陵地貌区显性撂荒显著,耕地规模化和退耕还林还草补贴能减少农户隐性撂荒的概率;自然灾害发生将会导致显性和隐性撂荒,但自然灾害对显性撂荒影响的边际效用减少,对隐性撂荒影响的边际效应却增加;④在空间差异上,经济发达区域的耕地发生显性撂荒的概率仍较大,粮食主产区继续发生隐性撂荒的概率较大。未来应制定和完善相关土地制度和农业政策,继续加大农业投资和大规模开展土地流转等解决耕地撂荒难题。     

伊犁河谷不同土地利用方式下土壤有机碳含量与土壤理化性质相关性分析

通过对伊犁河谷地区四种典型土地利用类型（耕地,草地,园地和林地）0~60cm土层深度土壤有机碳含量与理化性质（速效氮、磷、钾,蔗糖酶活性,脲酶活性,过氧化氢酶活性）进行测定并分析土壤有机碳与理化性质的剖面分布特征及内在联系。结果表明：有机碳含量、速效氮、磷、钾、蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶的含量都随着土壤深度增加而降低。其中草地的有机碳含量、耕地的速效氮含量、园地的速效钾、速效磷含量、林地的蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶活性都高于其余三种土地利用方式。耕地的有机碳含量与速效氮、速效钾、速效磷和蔗糖酶活性在0.01水平上显著相关,园地的有机碳含量与速效氮、钾,脲酶和过氧化氢酶在0.01水平上显著相关,草地的有机碳含量与速效氮、磷、钾和两种酶活性（蔗糖酶和脲酶）呈极显著相关（P<0.01）,林地的有机碳含量与速效钾,脲酶和过氧化氢酶呈极显著相关（P<0.01）。     

四重质量维度下的县域耕地质量评价方法研究

耕地利用与保护需要对耕地质量进行多维管理,多维耕地质量评价是耕地资源管理的重要依据,而县级尺度耕地质量评价是中国耕地质量管理的基础。根据耕地质量内涵,构建反映不同质量维度耕地质量的方法,是客观评价耕地多重质量的必然要求。本文以“需求-质量维度-指标-限制系数-耕地质量”理论框架为基础,构建了基于土壤、生态、环境和管理四个质量维度的县域耕地质量指标体系。利用多源多尺度数据,采用限制系数逐级修正的方法,以北京市大兴区为例进行了耕地质量评价方法的研究,并将评价结果与相关方法进行了对比分析。研究结果表明：①大兴区耕地质量处于中等偏上水平,环境质量是制约耕地质量提升的主要因素;②本研究考虑了耕地的环境质量,因此评价结果与基础地力评价和农用地质量分等成果有一定差异;③构建的耕地质量评价指标体系融合了现有的农用地质量分等指标、耕地地力指标、土壤环境指标等,具有较强的包容性和开放性;④根据非加和及限制因子原理,采用限制系数逐级修正的方法,客观反映了县域耕地质量差异。该评价方法不仅可以评价耕地质量,还可定量评价分维度质量,是对已有成果评价方法的有效补充,可以为中国耕地资源“数量、质量、生态”三位一体的管理需求提供有效支撑。     

不同土地产权制度下耕地利用综合效益对比分析——以黑龙江省富锦市垦区与农区为例

∶耕地利用综合效益是耕地粮食生产、社会保障和生态服务等功能的综合体现,反映特定土地产权制度与农地经营模式下耕地的综合产出能力。本文基于系统理论提出耕地利用系统框架,构建耕地利用综合效益评价模型,对富锦市垦区与农区耕地利用综合效益进行对比分析。结果显示∶①利用从经济、生态、社会3个方面构建由气候等12个要素组成的耕地利用系统,能够较为清晰地阐明耕地功能与效益内在关系;②受土地所有权、使用权和经营权等土地产权影响,农区综合效益高于垦区,农区社会效益明显高于垦区,垦区生态效益却显著高于农区,垦区经济效益略高于农区;③在农业生产和制度改革方面,垦区与农区应相互借鉴∶垦区适度放宽农业生产管理行为,增强职工自主权,促进农地使用权流转;农区适当加强农田水利和生态环境基础建设,提高抗御自然灾害能力。     

耕地质量评价研究进展及发展趋势

当前我国耕地面临粮食保障与耕地严重撂荒、耕地保护与普遍"占优补劣"、农产品安全与土壤环境污染等诸多现实矛盾,针对新问题的耕地质量评价工作亟待开展。本文在梳理现有耕地质量评价研究的基础上,探讨了耕地质量的内涵及概念;总结了针对农业生产能力、耕地潜力、土地适宜性、土壤及环境质量、可持续利用、分等定级等的耕地质量评价方法;综述了已有研究在国家、区域、地块三个尺度的进展;提出了耕地质量评价重点转移、结合农户视角的综合评价、时空变化监测网络构建以及基于地理信息系统(GIS)和遥感(RS)的标准化评价四个发展方向,以期为耕地质量评价理论提升及实践应用提供新的思路。     

2000-2010年中国耕地变化与耕地占补平衡政策效果分析

本文基于中分辨率卫星遥感数据,深入分析了2000-2010年间中国耕地变化及其空间差异,并对中国耕地占补平衡政策的实施效果进行了评估。结果表明：10年间中国耕地面积有所减少,由2000年的1.85亿hm²,减少到2010年的1.81亿hm²,耕地减少的主要方式为耕地转为城镇建设用地。耕地变化在空间上呈现出西增东减,北增南减,东部沿海自然条件良好地区以及中部生态环境脆弱地区耕地减少,西部水资源缺乏地区耕地增加的基本格局。大部分省份没有实现耕地占补平衡基本目标,有18个省份占补平衡指数小于-50％。建设占用的耕地多适宜农业耕作,而新增耕地只有不到一半适宜农业耕作。研究时段内经济快速发展、人口增加以及城镇化等因素导致的建设用地需求快速增加,决定了东部地区耕地占补平衡很难有效实施。全国耕地总体占补平衡背后存在较为严重的生态风险,耕地增加过于依赖土地开发,对现有耕地的保护亟待加强。     

土壤肥力及其影响因素的尺度效应——以北京市平谷区为例

为揭示区域土壤肥力空间变异与影响因素及其随尺度变化的特征,本文以北京市平谷区为研究区,选择全区（L）、西部三镇（M）及三镇加密采样（S）三种尺度,以加权和法计算得到的土壤综合肥力指数（IFI）作为土壤肥力的表征,并结合变异函数与地理加权回归（GWR）等方法,分析IFI空间变异特征、各评价指标对土壤肥力贡献程度及其尺度效应,探究不同尺度土壤肥力影响因素作用差异。结果表明：不同尺度下土壤各指标差异明显,而三种尺度下IFI均在0.61左右,不同尺度间IFI变异度变化与其他各指标均不相同;IFI空间变异性具有明显的尺度效应,IFI块基比随着尺度的减小而增加,随机因素引起的变异在总变异中所占比重逐渐增大,L尺度表现为强空间相关性,M尺度表现为中等空间相关性,S尺度表现为弱空间相关性;不同尺度下不同土壤养分含量对IFI的贡献程度不同,L到M尺度各养分系数有所降低,M到S尺度各养分系数变化范围略有增加,单一指标对IFI的作用会受到其他指标的影响。土壤亚类、母质等因素对IFI的影响具有明显的尺度效应,随着尺度的降低各因素对IFI的影响作用总体上呈减弱的趋势。研究结果揭示了平谷区土壤肥力空间变异特征与影响因素及其随尺度的变化特征,为不同尺度下区域土壤肥力评价、空间格局分析等提供了技术支撑。     

土地利用碳排放及低碳优化研究进展与趋势展望

土地作为陆地生态系统的自然空间载体以及人类生产生活的社会经济载体,在不同利用方式下扮演着碳源/碳汇的角色。开展土地利用碳排放研究,制定土地利用低碳优化策略,对维持自然生态系统与社会经济系统平衡、引导社会经济的低碳转型与可持续发展、助力碳达峰与碳中和目标的实现具有重要意义。本文基于“理论-方法-实践”的范式,梳理了土地利用碳排放及低碳优化的研究脉络,从土地利用碳排放效应、土地利用碳排放核算方法、低碳目标导向的土地利用结构优化及其模式与政策4方面总结现有研究进展,并对未来研究趋势进行了展望。本文认为未来应围绕“从全生命周期视角出发构建土地利用低碳优化研究的系统框架、基于全域全要素管控设计低碳国土空间规划的实现路径、统筹‘规模-结构-布局-强度’以优化碳排放约束下的建设用地空间格局、以基于自然的解决方案为原则制定差别化的生态系统碳汇提升方案和耦合多元要素以探索土地利用低碳优化的多学科交叉应用”等方面展开研究,以期为编制低碳目标导向的国土空间规划和制定科学合理的低碳管理策略提供理论基础。     

广州市土地利用多功能的空间差异及影响因素分析

随着经济社会发展和土地利用格局变化,区域土地利用功能的多元化和空间差异特征日益明显。以县域为评价单元,从可持续发展的经济、环境和社会三大维度构建土地利用多功能评价指标体系,采用改进突变级数法评价广州市土地利用多功能水平,并对其空间差异及影响因素进行分析。结果表明：①2005-2011年广州市土地利用总功能在所有区县几乎均增强,空间差异缩小,并呈现沿中心城区向外逐渐增强的态势。在总功能构成中,县级市和远郊区的农业生产和环境功能比重较大,中心城区和近郊区的社会、经济发展与交通功能占比较大。②单项功能在所有区县几乎均增强,空间差异有所变小。经济和社会功能由中心城区向外逐渐减弱,环境功能由中心城区向外逐渐增强。③农业生产和资源供给功能在所有区县均减弱,空间差异有所扩大,其它子功能几乎均增强,空间差异有所缩小。农业生产、资源供给和环境净化功能县级市和远郊区高于近郊区和中心城区,生态维持功能北部区县高于南部区县,文化休闲功能空间分异规律不明显,其它子功能基本是中心城区和近郊区高于远郊区和县级市。④影响土地利用多功能的因素主要包括自然资源禀赋、社会经济因素和政策因素等方面。