Scientia Geographica Sinica 2014 , 34 (10): 1247-1253 https://doi.org/10.13249/j.cnki.sgs.2014.010.1247

Orginal Article

广西土壤有机碳储量估算及与全国部分省区的比较研究

陈曦¹^,²^,³^,

1.北京大学城市与环境学院,北京100871
2.北京大学城市规划与设计学院,广东深圳 518055
3.深圳市循环经济重点实验室,广东深圳 518055

Estimation of Soil Organic Carbon Reserves in Guangxi and Comparion Study with Some Provinces in China

CHEN Xi¹^,²^,³^,

1. College of Urban and Environmental Sciences, Peking University, Beijing, 100871, China
2. School of Urban Planning and Design, Peking University, Shenzhen, Guangdong, 518055, China
3.The Shenzhen Key Laboratory for Cyclic Economy, Shenzhen, Guangdong, 518055, China

中图分类号: K903

文献标识码: A

文章编号: 1000-0690(2014)10-1247-07

收稿日期: 2013-10-16

修回日期: 2014-03-24

网络出版日期: 2014-10-10

基金资助: 国家科技支撑课题（2012BAJ22B05）资助

作者简介:

作者简介：陈曦(1986-),女,山西太原人,博士研究生,主要研究方向为资源管理与区域开发。E-mail:chenxcn@pku.edu.cn

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摘要

以广西第二次土壤普查的土壤剖面数据为基础,结合广西1:50万的土壤图以及相关的地形DEM图和行政区划图,在GIS平台下对广西表层土壤有机碳密度和储量进行了估算,对不同土壤类型、不同区域的土壤有机碳分布特征进行了分析,并将结果与全国其他省市地区的研究成果进行了对比。结果表明：广西表层土壤有机碳密度分布不均,呈现桂北高,桂南低的空间分布特点;中等海拔地区高,低海拔地区低;黄壤高,砖红壤低。有机碳密度均值为3.33 kg/m²,低于全国平均水平4.70 kg/m²;表层土壤有机碳库储量为6.42×10¹¹kg,占全国表层土壤有机碳储量的1.5%。

关键词： 土壤有机碳密度 ; 土壤有机碳储量 ; 土壤有机碳丰度指数 ; 储量估算 ; 空间分布 ; 广西

Abstract

The main purpose of this research is to estimate the soil organic carbon density and reserves of top soil in Guangxi, China. With the combined analysis of the soil profile data of the second soil survey, the soil map (1∶500 000) and digital map, the author unveiled the carbon density and reserves’ distribution features of different soil types and areas in Guangxi, and furthermore, made comparison to the data in other provinces in China. The results show that the soil organic carbon density varies significantly at different type of topsoil. The carbon density in soil is comparatively higher in the north of Guangxi than it in the south. And it is also higher in high latitude areas and yellow soil, while it is lower in low latitude areas and latosol. In addition, the whole soil organic carbon reverses of the topsoil in Guangxi is 6.42×10¹¹kg, as much as the 1.5% of the nationwide reverses in China. And the average value of the soil organic carbon density, 3.33 kg/m², is lower than the national average level, 4.70 kg/m².

Keywords： soil organic carbon density ; soil organic carbon reserves ; abundance index of soil organic carbon ; reserves estimation ; spatial distribution ; Guangxi

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陈曦. 广西土壤有机碳储量估算及与全国部分省区的比较研究[J]. , 2014, 34(10): 1247-1253 https://doi.org/10.13249/j.cnki.sgs.2014.010.1247

CHEN Xi. Estimation of Soil Organic Carbon Reserves in Guangxi and Comparion Study with Some Provinces in China[J]. Scientia Geographica Sinica, 2014, 34(10): 1247-1253 https://doi.org/10.13249/j.cnki.sgs.2014.010.1247

土壤有机碳（Soil Organic Carbon,SOC）作为农田生态系统中土壤肥力的重要组成成分之一,在土壤改良、作物质量和产量提高等方面都有十分重要作用^[1~4],同时,土壤有机碳及其储量变化对温室效应和全球气候变化也具有重要的调控作用^[5~12]。据估算,全球土壤有机碳库（Soil Organic Carbon Pools,SOCP）储量约为1 395~2 200 Pg,占全球整个陆地生态系统有机碳库的70%,约为全球大气碳库的2倍^[13,14]。土壤有机碳对农业活动、气候和土地利用方式的变化也很敏感,当全球气温上升1℃时,土壤将分解并释放11~30 Pg有机碳;而1 g土壤有机碳的变化相对应就有0.85 mg/m³大气CO₂浓度的变化^[15,16]。科学研究土壤有机碳库是估算未来大气CO₂浓度、预测全球气候变化的重要基础^[12,17]。中国作为发展中国家,面临产业转型升级和温室气体减排的双重任务和挑战,研究土壤有机碳储量是在未来的温室气体控制谈判中保护中国经济发展的需要,更是可持续发展的需要,具有显著的战略意义^[18~21]。

中国关于土壤有机碳储量的研究较晚,但是发展十分迅速。国家尺度上,一些研究者对中国土壤有机碳储量进行了估算^[18,19,21];东北^[22~28]、江苏^[29]、福建^[30]、河北^[31]、海南^[32]、安徽^[33,34]、河南^[35]、江西^[36]、重庆^[37,38]等省市地区都已开展了土壤有机碳库储量和分布特征的研究^[39~45]。由于估算方法、数据来源、土壤深度等原因,计算结果存在一定的差异,还需要进一步的探讨研究^[46~48]。表层土壤是受人类活动影响最频繁的区域,其碳库储量容易受到影响而发生较强烈的动态变化（源、汇）,从而影响到气候环境的变化。同时,在西南岩溶地区,土壤厚度具非均质性,针对表层土壤有机碳储量估算和分布特征的研究还比较薄弱^[49~51]。

本文以第二次全国土壤普查的成果为基础,运用GIS技术,探讨广西表层土壤（0~20 cm）有机碳储量和空间分布特征,旨在为土壤碳库和碳平衡研究提供数据支持和参考基础,也为合理指导农业活动,充分利用和管理土地资源提供科学依据。

1 研究区域及估算方法

1.1 研究区域概况

广西壮族自治区地处中国西南部,位于20°54′N~26°23′N,104°29′E~112°04′E之间,北回归线横贯中部。东连广东,东北接湖南,西北靠贵州,西邻云南,西南与越南交界,南部毗邻北部湾,与海南省隔海相望。全省土地总面积2.367×10⁵km²,占全国国土总面积的2.47%,其中碳酸盐岩分布面积占全区面积的37.8%。区域内地势自西北向东南倾斜,总体是山地丘陵型盆地地貌,桂东北猫儿山主峰海拔2 141 m,为广西第一高峰,也是南岭最高峰。区内属于热带、亚热带湿润气候,年降水量为1 080~2 760 mm,在太阳辐射、大气环流和地理环境的共同作用下,形成了热量丰富、雨热同季,降水丰沛、干湿分明,日照适中、冬少夏多,灾害频繁、旱涝突出的气候特点^[42,49,51]。广西土壤地带性和地域性规律比较明显,包括：红壤、黄壤、砖红壤、水稻土等共13种土壤类型（图1）^[52~57]。

1.2 研究数据处理

本研究将1:50万的广西省土壤图进行数值化,并建立以土属为单元的广西土壤信息数据库（包括空间数据库和属性数据库）。土壤剖面基础数据来自广西第二次土壤普查的结果^[56,57],采集土壤有机质的含量、成土母质、海拔高度、土壤类型、颗粒级配、>2 mm砾石含量、土壤容重等基础数据。在收集的土壤剖面数据中,土壤容重数据和>2 mm砾石含量数据有些是不全的,因此按照剖面构造相似、土壤分析数据相近的原则,按照其所属土壤类型取相同土属或亚类的相同剖面层的数据的平均值^[29,35,38]。运用GIS空间分析功能,计算得到各土壤类型的面积,广西土壤图共计5 256 958个图斑,扣除水体和裸露岩石的面积,土壤有效覆盖面积为1.926×10⁵km²,其中以红壤和赤红壤为主,占土壤总面积的67.6%。

土壤有机碳库储量估算方法主要有土壤类型法、生命带法（模型法）和植被类型法,其中土壤类型法应用最为广泛,本文也将采用土壤类型法进行碳库估算,从而形成统一的估算体系,便于汇总和对比^[42,46,58]。在GIS平台下,结合土壤有机碳数学计算模型,计算出广西各类土壤有机碳密度,绘制土壤有机碳空间分布图,并进一步得出广西土壤有机碳库储量。

1.3 土壤有机碳密度估算方法

土壤有机碳密度（Soil Organic Carbon Density,SOCD）是指单位面积一定深度的土层中土壤有机碳的储量,是评价和衡量土壤有机碳储量的一个极其重要的指标。

土壤有机碳密度（SOCD）的计算采用公式如下：

$\begin{matrix} SOCD = \frac{0.58 \times SOM \times H \times γ \times (1 - δ_{2 mm})}{10} \end{matrix}$ （1）

式中,0.58为Bemmelen换算系数,及有机质含量还原为有机碳含量的换算系数^[18.36],SOM为有机质含量（%）,γ为土壤容重（g/cm³）,H为土层厚度（cm）,本研究取表层20 cm厚度的土壤,δ_2mm代表粒径大于2 mm颗粒的百分含量,SOCD为土壤有机碳密度,单位已换算为kg/m²。

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图1 广西土壤类型

Fig 1 Distribution of the soil types in Guangxi

1.4 土壤有机碳储量估算方法

土壤有机碳储量（Soil Organic Carbon Reserves,SOCR）是指区域范围内土壤层中所包含的土壤有机碳的总量。计算公式如下：

$\begin{matrix} SOCR = \overset{n}{\sum_{i = 1}} SOC D_{i} \times S_{i} \end{matrix}$ （2）

式中,SOCR为地区土壤有机碳储量（kg）,SOCD_i为某土属的有机碳密度平均值（kg/m²）,S_i为区域内某土属的面积（m²）。

1.5 土壤有机碳丰度指数估算方法

土壤有机碳丰度指数（Abundance Index of Soil Organic Carbon,AISOC）是指土壤有机碳在某土壤类型中的富集程度。为了进一步对有机碳在不同土壤、不同区域中的分布特征进行定量描述,本文还引入了有机碳丰度指数^[16],计算公式如下：

A=P_ci/P_Ai

其中,P_ci为第i类的土壤有机碳储量占总储量的百分比（%）,P_Ai为第i类面积占总面积的百分比。

2 估算结果

2.1 表层土壤有机碳密度

根据土壤有机碳密度的计算方法,计算得出广西20 cm深度不同土壤类型的土壤有机碳密度（表1）。采用各类土壤的有机碳密度的面积加权平均值,所用的土壤剖面的土壤类型的面积为加权系数。

运用ArcGIS的区统计分析方法,对广西土壤有机碳密度统计得出,不同土壤类型的表层土壤有机碳密度差别较大,表层土壤有机碳平均值处于6.31~1.63 kg/m²范围内（表1）,其中,最大值是黄壤,高达6.31 kg/m²,最小值是砖红壤,仅1.63 kg/m²。总体上讲,黄壤、石灰岩土和水成土的土壤有机碳密度较大,大于5.5 kg/m²;黄棕壤、复钙红粘土和水稻土次之,在3.5~5.5 kg/m²之间;而红壤、紫色土、赤红壤、硅质土、盐碱土、新积土和砖红壤的表层土壤有机碳含量均低于整个区域内表层土壤有机碳的面积加权平均值3.33 kg/m²。

表层土壤有机碳密度空间分布特征主要有：区域尺度上,呈现非均质性分布,桂北高,桂南低的格局（图2）;高程上,中等海拔地区高,低海拔地区低;土壤类型上,黄壤高,砖红壤低。

广西省表层土壤有机碳密度具有较高的非均质性分布,呈现桂北高,桂南低的格局（图2）。有88.83%土壤面积的土壤有机碳密度值分布在2~4 kg/m²范围内（图3）。其中,桂北部的桂林、柳州、百色和河池的土壤有机碳密度值较高,大部分在3~4 kg/m²,并有部分区域为极高值6~7 kg/m²;桂南部的崇左、南宁和梧州的土壤有机碳密度值相对较低,大部分2~3 kg/m²之间,在南端的北海和钦州等滨海地带甚至出现了极低值0~2 kg/m²。

通过将土壤类型图与土壤有机碳密度空间分布图以及区域内的地表高程DEM图的叠加分析可知,造成土壤有机碳密度差异较大的原因主要在于土壤的成土环境、成土特征以及人类活动的影响。

表1 广西不同土壤类型表层土壤有机碳储量和有机碳丰度指数

Table 1 SOCR and AISOC of top soil in different soil types in Guangxi

土壤类型	面积（km²）	占总面积百分比（%）	有机碳密度（kg/m²）	20cm深度有机碳储量（10⁸kg）	占总储量百分比（%）	土壤有机碳丰度指数
盐碱土	669.33	0.35	2.66	17.84	0.28	0.80
水稻土	21928.11	11.39	3.97	871.39	13.58	1.19
水成土	22.77	0.01	5.99	1.36	0.02	1.80
新积土	159.92	0.08	2.33	3.73	0.06	0.70
硅质土	7863.07	4.08	2.67	209.92	3.27	0.80
石灰岩土	1772.48	0.92	5.94	105.36	1.64	1.78
复钙红粘土	293.06	0.15	4.59	13.46	0.21	1.38
紫色土	10317.52	5.36	2.83	292.00	4.55	0.85
黄棕壤	1089.45	0.57	5.04	54.87	0.86	1.51
黄壤	14619.06	7.59	6.31	923.11	14.38	1.89
红壤	69652.68	36.16	3.23	2249.18	35.05	0.97
砖红壤	3711.32	1.93	1.63	60.36	0.94	0.49
赤红壤	60502.29	31.41	2.67	1615.23	25.17	0.80
总计/均值	192601.06	100.00	3.33	6417.82	100.00	1.00

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图2 广西土壤有机碳密度空间分布

Fig 2 Distribution of the SOCD in Guangxi

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图3 广西土壤不同等级有机碳密度的分布面积比例

Fig 3 Distribution of the SOCD level in Guangxi

中等海拔地区高,低海拔地区低;黄壤高,砖红壤低。黄壤主要分布在海拔800~1 400 m的中山地区,充足的水湿条件是其成土的重要因素,植被以次生的林木和草丛为主,受人类活动影响较小,表层土壤的有机碳易于富集。砖红壤为热带地区代表性土壤,在高温多雨的气候条件下,淋溶作用十分明显^[37,43~45],并且,砖红壤广泛分布在北海、钦州等滨海台地、三角洲以及冲积平原等人类活动十分密集的地带,强烈的人类活动加剧了有机碳的流失,造成其有机碳密度含量在区域内的极低值。而红壤为区域内分布面积最大的土类,广泛分布于广西各区,在柳州、百色、桂林和河池等地面积较大,为亚热带代表性土壤,植物一般生长较迅速,每年归还土壤的凋落物较多,但由于气候湿润,温度高,腐殖质分解较快,而人类活动也加快了腐殖质的更新速度,因此有机碳的积累量并不大,有机碳密度处于中等水平^[42,49~51]。

2.2 表层土壤有机碳储量

广西表层土壤有机碳储量为6.42×10¹¹kg（见表1）。不同土壤类型有机碳储量差异较大,其中红壤有机碳储量最大,占广西表层土壤有机碳总储量的35.05%;赤红壤、黄壤、水稻土、紫色土、硅质土和石灰岩土,分别占广西表层土壤有机碳总储量的25.17%、14.38%、13.58%、4.55%、3.27%和1.64%;砖红壤、黄棕壤、盐碱土、复钙红粘土、新积土和水成土有机碳储量较小,仅占有机碳总储量的0.94%、0.86%、0.28%、0.21%、0.06%和0.02%。

2.3 土壤有机碳丰度指数

土壤有机碳丰度指数（AISOC）可以进一步定量的反映不同类型土壤对有机碳存储潜力的大小,丰度指数越大,表明土壤对有机碳的存储潜力越大;指数越小,相应的存储潜力也越小^[16]。由表1可以看到,区域内土壤有机碳丰度指数范围为1.89~0.49。其中大于1的有水稻土、水成土、石灰岩土、复钙红粘土、黄棕壤和黄壤,分别为1.19、1.80、1.78、1.38、1.51和1.89,黄壤的碳库潜力最大。而其他类型的土壤AISOC值均小于1。因此,有限的土地资源,可以通过调整合理的耕种措施及更替不同土地利用方式来提高表层土壤有机碳储量^[4,47,58]。

3 与全国部分省区的比较

根据目前国内其他省区已有的研究成果,选取广西代表性的土壤类型：黄壤、红壤、紫色土、水稻土和石灰岩土,与已有研究报道的江西省^[36]和重庆市^[38]的表层土壤有机碳密度,及江苏^[29]、安徽^[33,34]等地的表层土壤有机碳储量进行比较,并通过各省市各土壤类型的面积加权平均,计算各省市表层土壤有机碳密度的平均值（表2）。广西的黄壤、石灰岩土均处于较高水平,而紫色土作为重庆市的主要土壤类型,有机碳密度却很低。三省市的表层土壤有机碳密度均低于全国均值4.67 kg/m^2[21],其中,江西省的表层土壤有机碳密度均值相对较高,为3.88 kg/m²,而同为岩溶地区的重庆和广西的土壤有机碳密度均值都较低,这不仅和两地的气候、植被以及成土特征有关,还与人类活动有关。而广西为典型的农业大省,人口密度相对较低,75.31%的面积是农用地;重庆为老工业城市,人口密度大,垦殖率高,强烈的人类活动也会造成表层土壤有机碳的流失^[37,38,42]。

表2 广西和其他地区代表性土壤类型有机碳密度比较

Table 2 Comparison of SOCD in Guangxi with other provinces in China

土壤类型	表层土壤有机碳密度kg/m²
土壤类型	江西^[36]	重庆^[38]	广西
黄壤	4.49	3.88	6.31
红壤	3.93	3.71	3.23
紫色土	4.00	2.21	2.83
水稻土	3.66	3.74	3.97
石灰岩土	4.35	2.67	5.94
表层土壤的均值	3.88	3.11	3.33

从表3可以看出,江西、江苏和安徽地处中国东部,气候湿润,土壤肥沃,被称为“鱼米之乡”,表层土壤有机碳密度均值处于较高水平^[60]。广西表层土壤有机碳密度均值为3.33 kg/m²,低于全国平均水平4.70 kg/m²,也低于江西、江苏和安徽等长江中下游平原地区,但高于重庆。若以877.63×10⁴ km²作为中国土壤总面积,以王绍强等^[18]估算的43.6×10¹²kg作为全国表层土壤有机碳总储量,则广西土壤面积占全国土壤面积的2.08%,表层土壤有机碳储量占全国表层土壤有机碳储量的1.5%。

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表3 广西和全国其他省市表层土壤有机碳储量比较

Table 3 Comparison of SOCR in Guangxi with other provinces in China

地区	土壤面积 10⁴km²	表层土壤有机碳储量10¹⁰kg	平均有机碳密度kg/m²	资料来源
广西	19.26	64.18	3.33	本研究
重庆	8.24	27.28	3.11	[38]
江西	16.52	64.04	3.87	[36]
安徽	9.87	27.89	3.49	[34]
江苏	10.17	67.39	6.63	[29]
全国	877.63	4360.00	4.70	[18]

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4 结论与展望

广西表层土壤有机碳密度分布不均,20 cm深度的土壤有机碳密度介于1.63~6.31 kg/m²之间,全区有88.83%土壤面积的土壤有机碳密度值分布在2~4 kg/m²范围内,有机碳密度均值为3.33 kg/m²,低于全国平均水平4.70 kg/m²。红壤、赤红壤、黄壤和水稻土是区域内分布面积最大的土壤类型,其土壤有机碳储量也是广西表层土壤有机碳库的重要组成部分,占表层土壤有机碳库的88.18%。不同土壤类型有机碳储量差异较大,其中红壤有机碳储量最大,占土壤有机碳总储量的35.05%。表层土壤有机碳储量为6.42×10¹⁰kg,低于江苏,而高于重庆、江西、安徽。广西土壤面积占全国土壤面积的2.08%,表层土壤有机碳储量占全国表层土壤有机碳储量的1.5%。

本文初步估算了广西表层土壤有机碳密度和储量,并与全国其他省市地区的研究成果进行了对比,为广西地区土壤有机碳库管理和可持续发展提供了一定的科学依据,为土壤碳库和碳平衡的研究提供了数据支持和参考依据。广西是一个农业大省,75.31%的面积为农用地,土壤表层是人类活动最频繁的区域,也是土壤有机碳储量主要富集的区域,为了更加准确的确定碳循环中各个环节的收支平衡,需要研究者们共同努力和紧密协作,进行更加细致和全面的研究。

The authors have declared that no competing interests exist.

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[28]	赵锐锋,张丽华,赵海莉,等. 黑河中游湿地土壤有机碳分布特征及其影响因素 [J].地理科学,2013,33(3):363~370. [本文引用: 1]
[29]	姜小三,潘剑君,李学林. 江苏表层土壤有机碳密度和储量估算和空间分布分析 [J].土壤通报,2005,36(4):501~503. [本文引用: 3]
[30]	王义祥,翁伯琦. 福建省土壤有机碳密度和储量的估算 [J].福建农业学报,2005,20(1):42~45. [本文引用: 1]
[31]	门明新,彭正萍,刘云慧,等. 基于SOTOR的河北省土壤有机碳、氮密度的空间分布 [J].土壤通报,2005,36(4):469~474. [本文引用: 1]
[32]	吕成文,崔淑卿,赵来. 基于HNSOTOR的海南岛土壤有机碳储量及空间分布特征分析 [J].应用生态学报,2006,17(6):1014~1018. [本文引用: 1]
[33]	许信旺,潘根兴,曹志红,等. 安徽省土壤有机碳空间差异及影响因素 [J].地理研究,2007,2(6):1077~1086. [本文引用: 2]
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[37]	张勇,史学正,赵永存,等. 滇黔桂地区土壤有机碳储量与影响因素研究 [J].环境科学,2008,29(8):2314~2319. [本文引用: 3]
[38]	倪九派,袁道先,谢德体,等. 重庆岩溶区土壤有机碳库的估算及其空间分布特征 [J].生态学报,2009,29(11):6292~6301. [本文引用: 5]
[39]	王建林,欧阳华,王忠红,等. 念青唐古拉山东南坡高寒草原生态系统表层土壤有机碳分布特征及影响因素 [J].地理科学,2009,29(3):385~390. [本文引用: 1]
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[41]	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.
[42]	陈曦,彭稳,曹建华. 典型峰林平原土壤有机碳储量和分布特征研究 [J].科技通报,2012,28(2):167~173. [本文引用: 4]
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[47]	许信旺,潘根兴,侯鹏程. 不同土地利用对表层土壤有机碳密度的影响 [J].水土保持学报,2005,19(6):193~200. [本文引用: 1]
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[60]	李忠,孙波,林心熊. 我国东部土壤有机碳的密度及转化的控制因素 [J].地理科学,2001,21(4):301~307. [本文引用: 1]

The Global Water Cycle

1987

... 土壤有机碳（Soil Organic Carbon,SOC）作为农田生态系统中土壤肥力的重要组成成分之一,在土壤改良、作物质量和产量提高等方面都有十分重要作用^[1~4],同时,土壤有机碳及其储量变化对温室效应和全球气候变化也具有重要的调控作用^[5~12].据估算,全球土壤有机碳库（Soil Organic Carbon Pools,SOCP）储量约为1 395~2 200 Pg,占全球整个陆地生态系统有机碳库的70%,约为全球大气碳库的2倍^[13,14].土壤有机碳对农业活动、气候和土地利用方式的变化也很敏感,当全球气温上升1℃时,土壤将分解并释放11~30 Pg有机碳;而1 g土壤有机碳的变化相对应就有0.85 mg/m³大气CO₂浓度的变化^[15,16].科学研究土壤有机碳库是估算未来大气CO₂浓度、预测全球气候变化的重要基础^[12,17].中国作为发展中国家,面临产业转型升级和温室气体减排的双重任务和挑战,研究土壤有机碳储量是在未来的温室气体控制谈判中保护中国经济发展的需要,更是可持续发展的需要,具有显著的战略意义^[18~21]. ...

岩溶生态系统中的土壤

2003

Carbon stock and organic carbon dynamics in soils of Rajasthan

2007

What are the effects of agricultural management on soil organic carbon (SOC) stocks?

2014

... 土壤有机碳丰度指数（AISOC）可以进一步定量的反映不同类型土壤对有机碳存储潜力的大小,丰度指数越大,表明土壤对有机碳的存储潜力越大;指数越小,相应的存储潜力也越小^[16].由表1可以看到,区域内土壤有机碳丰度指数范围为1.89~0.49.其中大于1的有水稻土、水成土、石灰岩土、复钙红粘土、黄棕壤和黄壤,分别为1.19、1.80、1.78、1.38、1.51和1.89,黄壤的碳库潜力最大.而其他类型的土壤AISOC值均小于1.因此,有限的土地资源,可以通过调整合理的耕种措施及更替不同土地利用方式来提高表层土壤有机碳储量^[4,47,58]. ...

Global climatic change

1989

全球气候变化对自然土壤碳、氮循环的影响

1998

Consequences of climate change for European agriculture productivity,land use and policy

2002

土壤有机碳库与全球变化研究的若干前沿问题

2002

农业土壤固碳对缓解全球变暖的意义

2003

2007

The role of soil microbes in the global carbon cycle: tracking the below-ground microbial processing of plant-derived carbon for manipulating carbon dynamics in agricultural systems

2014

Review of climate change impacts on future carbon stores and management of warm deserts of the United States

2014

... [12,17].中国作为发展中国家,面临产业转型升级和温室气体减排的双重任务和挑战,研究土壤有机碳储量是在未来的温室气体控制谈判中保护中国经济发展的需要,更是可持续发展的需要,具有显著的战略意义^[18~21]. ...

The total C and N in soils of the world

1996

地质作用与碳循环研究的回顾和展望

2011

全球变化条件下的土壤呼吸效应

2002

土壤有机碳稳定机制研究进展

2007

... 土壤有机碳丰度指数（Abundance Index of Soil Organic Carbon,AISOC）是指土壤有机碳在某土壤类型中的富集程度.为了进一步对有机碳在不同土壤、不同区域中的分布特征进行定量描述,本文还引入了有机碳丰度指数^[16],计算公式如下： ...

Effects of increased atmospheric CO₂, temperature and soil N availability on root exudation of dissolved organic carbon by a N-fixing tree

2000

中国土壤有机碳库及空间分布特征分析

2000

... 中国关于土壤有机碳储量的研究较晚,但是发展十分迅速.国家尺度上,一些研究者对中国土壤有机碳储量进行了估算^[18,19,21];东北^[22~28]、江苏^[29]、福建^[30]、河北^[31]、海南^[32]、安徽^[33,34]、河南^[35]、江西^[36]、重庆^[37,38]等省市地区都已开展了土壤有机碳库储量和分布特征的研究^[39~45].由于估算方法、数据来源、土壤深度等原因,计算结果存在一定的差异,还需要进一步的探讨研究^[46~48].表层土壤是受人类活动影响最频繁的区域,其碳库储量容易受到影响而发生较强烈的动态变化（源、汇）,从而影响到气候环境的变化.同时,在西南岩溶地区,土壤厚度具非均质性,针对表层土壤有机碳储量估算和分布特征的研究还比较薄弱^[49~51]. ...

... 从表3可以看出,江西、江苏和安徽地处中国东部,气候湿润,土壤肥沃,被称为“鱼米之乡”,表层土壤有机碳密度均值处于较高水平^[60].广西表层土壤有机碳密度均值为3.33 kg/m²,低于全国平均水平4.70 kg/m²,也低于江西、江苏和安徽等长江中下游平原地区,但高于重庆.若以877.63×10⁴ km²作为中国土壤总面积,以王绍强等^[18]估算的43.6×10¹²kg作为全国表层土壤有机碳总储量,则广西土壤面积占全国土壤面积的2.08%,表层土壤有机碳储量占全国表层土壤有机碳储量的1.5%. ...

基于1∶100万土壤数据库的中国土壤有机碳密度及储量研究

2005

土壤有机碳的主导影响因子及其研究进展

2005

中国土壤有机碳库及其演变与应对气候变化

2008

... 根据目前国内其他省区已有的研究成果,选取广西代表性的土壤类型：黄壤、红壤、紫色土、水稻土和石灰岩土,与已有研究报道的江西省^[36]和重庆市^[38]的表层土壤有机碳密度,及江苏^[29]、安徽^[33,34]等地的表层土壤有机碳储量进行比较,并通过各省市各土壤类型的面积加权平均,计算各省市表层土壤有机碳密度的平均值（表2）.广西的黄壤、石灰岩土均处于较高水平,而紫色土作为重庆市的主要土壤类型,有机碳密度却很低.三省市的表层土壤有机碳密度均低于全国均值4.67 kg/m^2[21],其中,江西省的表层土壤有机碳密度均值相对较高,为3.88 kg/m²,而同为岩溶地区的重庆和广西的土壤有机碳密度均值都较低,这不仅和两地的气候、植被以及成土特征有关,还与人类活动有关.而广西为典型的农业大省,人口密度相对较低,75.31%的面积是农用地;重庆为老工业城市,人口密度大,垦殖率高,强烈的人类活动也会造成表层土壤有机碳的流失^[37,38,42]. ...

松辽平原黑土有机碳含量时空分异规律

2003

我国东北地区土有机碳密度与储量的估算研究

2004

基于1:100万土壤空间数据的有机碳储量估算研究——以中国东北三省为例

2004

三江平原草甸湿地土壤有机碳矿化对C/N的响应

2009

黑河中游不同土地利用类型下土壤碳储量及其空间变化

2011

氮可利用性对东北不同类型湿地土壤有机碳矿化的影响

2011

黑河中游湿地土壤有机碳分布特征及其影响因素

2013

江苏表层土壤有机碳密度和储量估算和空间分布分析

2005

... 本研究将1:50万的广西省土壤图进行数值化,并建立以土属为单元的广西土壤信息数据库（包括空间数据库和属性数据库）.土壤剖面基础数据来自广西第二次土壤普查的结果^[56,57],采集土壤有机质的含量、成土母质、海拔高度、土壤类型、颗粒级配、>2 mm砾石含量、土壤容重等基础数据.在收集的土壤剖面数据中,土壤容重数据和>2 mm砾石含量数据有些是不全的,因此按照剖面构造相似、土壤分析数据相近的原则,按照其所属土壤类型取相同土属或亚类的相同剖面层的数据的平均值^[29,35,38].运用GIS空间分析功能,计算得到各土壤类型的面积,广西土壤图共计5 256 958个图斑,扣除水体和裸露岩石的面积,土壤有效覆盖面积为1.926×10⁵km²,其中以红壤和赤红壤为主,占土壤总面积的67.6%. ...

福建省土壤有机碳密度和储量的估算

2005

基于SOTOR的河北省土壤有机碳、氮密度的空间分布

2005

基于HNSOTOR的海南岛土壤有机碳储量及空间分布特征分析

2006

安徽省土壤有机碳空间差异及影响因素

2007

基于GIS的安徽省土壤有机碳密度的空间分布特征

2009

河南省土壤有机碳储量及空间分布

2008

江西省表层土壤有机碳库储量估算与空间分布特征

2008

... 式中,0.58为Bemmelen换算系数,及有机质含量还原为有机碳含量的换算系数^[18.36],SOM为有机质含量（%）,γ为土壤容重（g/cm³）,H为土层厚度（cm）,本研究取表层20 cm厚度的土壤,δ_2mm代表粒径大于2 mm颗粒的百分含量,SOCD为土壤有机碳密度,单位已换算为kg/m². ...

... Comparison of SOCD in Guangxi with other provinces in China

土壤类型	表层土壤有机碳密度kg/m²
土壤类型	江西^[36]	重庆^[38]	广西
黄壤	4.49	3.88	6.31
红壤	3.93	3.71	3.23
紫色土	4.00	2.21	2.83
水稻土	3.66	3.74	3.97
石灰岩土	4.35	2.67	5.94
表层土壤的均值	3.88	3.11	3.33

从表3可以看出,江西、江苏和安徽地处中国东部,气候湿润,土壤肥沃,被称为“鱼米之乡”,表层土壤有机碳密度均值处于较高水平^[60].广西表层土壤有机碳密度均值为3.33 kg/m²,低于全国平均水平4.70 kg/m²,也低于江西、江苏和安徽等长江中下游平原地区,但高于重庆.若以877.63×10⁴ km²作为中国土壤总面积,以王绍强等^[18]估算的43.6×10¹²kg作为全国表层土壤有机碳总储量,则广西土壤面积占全国土壤面积的2.08%,表层土壤有机碳储量占全国表层土壤有机碳储量的1.5%. ...

滇黔桂地区土壤有机碳储量与影响因素研究

2008

... 中等海拔地区高,低海拔地区低;黄壤高,砖红壤低.黄壤主要分布在海拔800~1 400 m的中山地区,充足的水湿条件是其成土的重要因素,植被以次生的林木和草丛为主,受人类活动影响较小,表层土壤的有机碳易于富集.砖红壤为热带地区代表性土壤,在高温多雨的气候条件下,淋溶作用十分明显^[37,43~45],并且,砖红壤广泛分布在北海、钦州等滨海台地、三角洲以及冲积平原等人类活动十分密集的地带,强烈的人类活动加剧了有机碳的流失,造成其有机碳密度含量在区域内的极低值.而红壤为区域内分布面积最大的土类,广泛分布于广西各区,在柳州、百色、桂林和河池等地面积较大,为亚热带代表性土壤,植物一般生长较迅速,每年归还土壤的凋落物较多,但由于气候湿润,温度高,腐殖质分解较快,而人类活动也加快了腐殖质的更新速度,因此有机碳的积累量并不大,有机碳密度处于中等水平^[42,49~51]. ...

重庆岩溶区土壤有机碳库的估算及其空间分布特征

2009

... ,38,42]. ...

... Comparison of SOCD in Guangxi with other provinces in China

土壤类型	表层土壤有机碳密度kg/m²
土壤类型	江西^[36]	重庆^[38]	广西
黄壤	4.49	3.88	6.31
红壤	3.93	3.71	3.23
紫色土	4.00	2.21	2.83
水稻土	3.66	3.74	3.97
石灰岩土	4.35	2.67	5.94
表层土壤的均值	3.88	3.11	3.33

念青唐古拉山东南坡高寒草原生态系统表层土壤有机碳分布特征及影响因素

2009

伊犁山地不同海波土壤有机碳的分布

2012

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

2011

典型峰林平原土壤有机碳储量和分布特征研究

2012

... 广西壮族自治区地处中国西南部,位于20°54′N~26°23′N,104°29′E~112°04′E之间,北回归线横贯中部.东连广东,东北接湖南,西北靠贵州,西邻云南,西南与越南交界,南部毗邻北部湾,与海南省隔海相望.全省土地总面积2.367×10⁵km²,占全国国土总面积的2.47%,其中碳酸盐岩分布面积占全区面积的37.8%.区域内地势自西北向东南倾斜,总体是山地丘陵型盆地地貌,桂东北猫儿山主峰海拔2 141 m,为广西第一高峰,也是南岭最高峰.区内属于热带、亚热带湿润气候,年降水量为1 080~2 760 mm,在太阳辐射、大气环流和地理环境的共同作用下,形成了热量丰富、雨热同季,降水丰沛、干湿分明,日照适中、冬少夏多,灾害频繁、旱涝突出的气候特点^[42,49,51].广西土壤地带性和地域性规律比较明显,包括：红壤、黄壤、砖红壤、水稻土等共13种土壤类型（图1）^[52~57]. ...

... 土壤有机碳库储量估算方法主要有土壤类型法、生命带法（模型法）和植被类型法,其中土壤类型法应用最为广泛,本文也将采用土壤类型法进行碳库估算,从而形成统一的估算体系,便于汇总和对比^[42,46,58].在GIS平台下,结合土壤有机碳数学计算模型,计算出广西各类土壤有机碳密度,绘制土壤有机碳空间分布图,并进一步得出广西土壤有机碳库储量. ...

Modified method for estimating the organic carbon density of discontinuous soils in Peak-karst regions in southwest China

2012

Organic Carbon Storage in Four Ecosystem Types in the Karst Region of Southwestern China

2013

Effects of the implementation of ecological restoration policies on soil organic carbon storage in a discontinuous soil region

2014

土壤有机碳密度及储量的统计研究

2001

不同土地利用对表层土壤有机碳密度的影响

2005

Predicting the Spatial Variation of the Soil Organic Carbon Pool at a Regional Scale

2010

中国岩溶碳汇潜力研究

2012

1994

受地质条件制约的中国西南岩溶生态系统

2004

1983

1987

1998

2000

1991

1993

Kalko,et al.Regional organic carbon stock variability: a comparison between depth increments and soil horizons

2010

1983

我国东部土壤有机碳的密度及转化的控制因素

2001

〈

〉

广西土壤有机碳储量估算及与全国部分省区的比较研究

Estimation of Soil Organic Carbon Reserves in Guangxi and Comparion Study with Some Provinces in China

1 研究区域及估算方法

1.1 研究区域概况

1.2 研究数据处理

1.3 土壤有机碳密度估算方法

1.4 土壤有机碳储量估算方法

1.5 土壤有机碳丰度指数估算方法

2 估算结果

2.1 表层土壤有机碳密度

2.2 表层土壤有机碳储量

2.3 土壤有机碳丰度指数

3 与全国部分省区的比较

4 结论与展望

参考文献 文献选项 原文顺序 文献年度倒序 文中引用次数倒序 被引期刊影响因子

参考文献

原文顺序

文献年度倒序

文中引用次数倒序

被引期刊影响因子