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石漠化治理对土壤中CO2、CH4变化特征及碳汇效应的影响

刘九缠 孙玉川 沈立成 唐廉 刘宁坤 游贤慧

刘九缠, 孙玉川, 沈立成, 唐廉, 刘宁坤, 游贤慧. 石漠化治理对土壤中CO2、CH4变化特征及碳汇效应的影响[J]. 中国岩溶, 2018, 37(5): 733-741.
引用本文: 刘九缠, 孙玉川, 沈立成, 唐廉, 刘宁坤, 游贤慧. 石漠化治理对土壤中CO2、CH4变化特征及碳汇效应的影响[J]. 中国岩溶, 2018, 37(5): 733-741.
LIU Jiuchan, SUN Yuchuan, SHEN Licheng, TANG Lian, LIU Ningkun, YOU Xianhui. Effects of rocky desertification control on CO2,CH4 variation and carbon sink in soil[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2018, 37(5): 733-741.
Citation: LIU Jiuchan, SUN Yuchuan, SHEN Licheng, TANG Lian, LIU Ningkun, YOU Xianhui. Effects of rocky desertification control on CO2,CH4 variation and carbon sink in soil[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2018, 37(5): 733-741.

石漠化治理对土壤中CO2、CH4变化特征及碳汇效应的影响

基金项目: 国家重点研发计划项目(2016YFC0502300);中央高校基本科研业务费专项( XDJK2017D024);重庆市科委院士专项( cstc2016jcyjys0003)

Effects of rocky desertification control on CO2,CH4 variation and carbon sink in soil

  • 摘要: 为探究石漠化治理对土壤中CO2、CH4变化特征及碳汇效应的影响,采用气相色谱法对重庆市南川石漠化治理示范区土壤中CO2、CH4浓度进行观测,结合土壤温度、土壤含水率、土壤容重和土壤有机碳对石漠化治理区(试验区)和对比区(未经过石漠化治理的荒草地)进行研究,并用溶蚀量数据估算岩溶区碳汇量。结果显示:土壤中CO2浓度随土壤深度的增加先增加后减小,变化范围为393~7 400 mg·L-1;而土壤中CH4浓度随土壤深度的增加先减小后增大,变化范围为1.13~3.42 mg· L-1。试验区土壤中CO2浓度均值为2 131 mg· L-1,CH4浓度均值为1.94 mg· L-1 ;而对比区土壤中CO2浓度均值为2 338 mg· L-1,CH4浓度均值为2.10 mg·L-1。土壤温度、土壤有机碳与土壤中CO2浓度变化趋势呈显著正相关关系,而与土壤中CH4变化趋势呈显著负相关关系,说明土壤温度和土壤有机碳是影响土壤中CO2、CH4浓度的主要因素;土壤温度与土壤中CO2浓度呈正相关关系且相关性随石漠化治理而变弱,说明经过石漠化治理土壤温度对土壤中CO2浓度的影响减弱。试验区岩溶试片溶蚀速率大于对比区,且经过石漠化治理,由岩溶作用产生的碳汇可提高0.66~9.42 t·km-2·a-1 ;说明石漠化治理对于岩溶区碳汇起到了促进作用。

     

  • [1] 吴次芳. 国土规划的理论与方法[M].北京:科学出版社, 2003.
    [2] 杨龙, 熊康宁, 肖时珍,等. 花椒林在喀斯特石漠化治理中的碳汇效益[J]. 水土保持通报, 2016, 36(1):292-297.
    [3] Wang Y Y.Concentration profiles of CH4, CO2 and N2O in soils of a wheatmaize rotation ecosystem in North China Plain,measurd weekly over a whole year[J].Agriculture Ecosystems and Environment,2013,164(1).
    [4] 刘芳,刘丛强,王仕禄,等. 喀斯特地区土壤剖面CO2、CH4和 N2O浓度的相关关系[J].生态学杂志,2010,29(4):717-723.
    [5] 房彬,李新清,张立科,等.西南喀斯特地区灌丛林土壤CO2、CH4通量研究[J].地球化学,2013,42(3):221-228.
    [6] 程建中,李心清,周志红,等.土壤CO2浓度与地表CO2通量的季节变化及其相互关系[J].地球与环境,2011,39(2):196-202.
    [7] 蒋忠诚, 罗为群, 童立强,等. 21世纪西南岩溶石漠化演变特点及影响因素[J]. 中国岩溶, 2016, 35(5):461-468.
    [8] 刘拓. 中国岩溶石漠化:现状、成因与防治[M]. 北京:中国林业出版社, 2009.
    [9] 何师意, 徐胜友, 张美良. 岩溶土壤中CO2浓度、水化学观测及其与岩溶作用关系[J]. 中国岩溶, 1997(4):319-324.
    [10] 黄奇波, 覃小群, 刘朋雨,等. 不同岩性试片溶蚀速率差异及意义[J]. 地球与环境, 2015, 43(4):379-385.
    [11] 曹建华, 杨慧, 康志强. 区域碳酸盐岩溶蚀作用碳汇通量估算初探:以珠江流域为例[J]. 科学通报, 2011, 56(26):2181-2187.
    [12] 朱真. 影响碳酸盐岩比溶蚀度,比溶解度因素探讨[J]. 广西地质, 1997(3):37-44.
    [13] 吴靖霆.湿地土壤剖面CO2、CH4进空分布规律及其影响因素研究[D].杭州:浙江大学,2016.
    [14] 刘芳, 刘丛强, 王仕禄,等. 黔中喀斯特石漠化地区土壤温室气体浓度的时空分布特征[J]. 环境科学, 2009, 30(11):3136-3141.
    [15] 丁维新, 蔡祖聪. 植物在CH4产生、氧化和排放中的作用[J]. 应用生态学报, 2003, 14(8):1379-1384.
    [16] Calhoun A, King G M. Regulation of root-associated methanotrophy by oxygen availability in the rhizosphere of two aquatic macrophytes.[J]. Appl Environ Microbiol, 1997, 63(8):3051-3058.
    [17] Aulakh M S, Wassmann R, Rennenberg H, et al. Pattern and amount of aerenchyma relate to variable methane transport capacity of different rice cultivars.[J]. Plant Biol, 2000,2(2):182-194.
    [18] Anderson J M. Carbon dioxide evolution from two temperate, deciduous woodland soils[J]. Journal of Applied Ecology, 1973, 10(2):361-378.
    [19] Edwards N T. Effects of temperature and moisture on carbon dioxide evolution in a mixed deciduous forest floor[ J].Soil Science Society of America, 1975, 39(2):361- 365.
    [20] 孙向阳, 乔杰, 谭笑. 温带森林土壤中的CO2排放通量[J]. 东北林业大学学报, 2001, 29(1):34-39.
    [21] 刘硕, 李玉娥, 孙晓涵,等. 温度和土壤含水量对温带森林土壤温室气体排放的影响[J]. 生态环境学报, 2013,22(7):1093-1098.
    [22] 章程, 谢运球, 吕勇,等. 不同土地利用方式对岩溶作用的影响:以广西弄拉峰丛洼地岩溶系统为例[J]. 地理学报, 2006, 61(11):1181-1188.
    [23] 章程. 不同土地利用土下溶蚀速率季节差异及其影响因素:以重庆金佛山为例[J]. 地质论评, 2010, 56(1):136-140.
    [24] 孙文涛,肖千明,娄春荣,等. 土壤中甲烷的形成、排放及影响因素[J]. 杂粮作物, 2000(5):44-47.
    [25] Ford D, Williams P D. Karst Hydrogeology and Geomorphology[J]. American Geophysical Union, 2007.
    [26] Li W, Yu L J, Yuan D X, et al. Bacteria biomass and carbonic anhydrase activity in some karst areas of Southwest China[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2004, 24(2):145-152.
    [27] 蓝家程, 肖时珍, 杨龙,等. 石漠化治理对岩溶作用强度的影响及其碳汇效应[J]. 水土保持学报, 2016, 30(3):244-249.
    [28] 袁道先, 蔡桂鸿. 岩溶环境学[M]. 重庆: 重庆科学技术出版社, 1988,1-200.
    [29] 刘再华. 岩溶作用及其碳汇强度计算的“入渗平衡化学法”:兼论水化学径流法和溶蚀试片法[J]. 中国岩溶, 2011, 30(4):379-382.
    [30] Xu S, He S. The CO2 regime in soil profile and its drive to dissolution in carbonate rock area. Carsologica Sinica, 1996(15):50-57.
    [31] 章程. 不同土地利用下的岩溶作用强度及其碳汇效应[J]. 科学通报, 2011, 56(26):21742180.
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  • 刊出日期:  2018-10-25

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