土壤呼吸作用和全球碳循环课件.ppt

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1、土壤呼吸作用和全球碳循环,土壤呼吸作用和全球碳循环,土壤呼吸作用和全球碳循环课件,概论,?,地球的碳库：,地球在下列库中共含有,10,8,Pg,碳。,（,1,）地壳中地质生成物,(9.0X10,7,Pg),；,（,2,）溶解的海洋碳酸盐,(3.8X10,4,Pg),；,（,3,）气体水合物，主要是甲烷水合物,(1.0X10,4,Pg),；,(4),化石燃料,(4.0X10,3,);,(5),陆地生物圈,(5.6X10,2,Pg);,(6),土壤圈,(1.6X10,3,Pg);,(7),大气圈,(7.510,2,Pg);,?,在过去很长时间内,自然系统和生物地球化学循环一直使,这些碳库处于动态平

2、衡中,但近代特别自工业革命以来的,人类活动,像森林毁坏,农业活动,化石燃料的燃烧等,导致了,碳库之间的极大改变,.,概论?地球的碳库：地球在下列库中共含有108Pg碳。（1）地,?,碳的转化路径：,对当前全球碳预算的估计表明,:,大气中,CO,2,的来源包括化石燃料燃烧释放碳,5.4Pg/a,森林破坏和其他,土地利用所引起的释放碳量,1.6Pg/a,但这些释放到大气中,的,CO,2,只有约,3.3Pg/a(47%),的碳滞留在大气中,2.0,Pg/a(29%),被海洋吸收,其余,1.7 Pg/a(24%),则去向不明,.,有,证据指出这部分,丢失的碳,很可能是被北温带地区陆地生态,系统中的碳汇

3、接纳,.,?,土壤碳库的重要性：,这种由人类活动引起的碳循环的紊乱,导致大气中,CO,2,浓度的日趋升高,也引起了世界各国对潜在,的全球变暖的关注,.,也许更严重的是引起我们对全球变暖,和,CO,2,从陆地碳库特别是土壤中进一步释放出来之间的可,能的正反馈效应的担忧,.,这是,21,世纪全人类所面临的严重,环境问题,全球土壤仅在表层就含有大约,1.5X10,3,Pg,碳,是,大气中的,2,倍,.,全世界土壤中碳贮存量的增加将有助于缓和,CO,2,进一步的人为释放,而土壤,CO,2,的释放则会显著加剧,大气中,CO,2,浓度的增高,.,?碳的转化路径：对当前全球碳预算的估计表明:大气中CO2的来

4、,土壤呼吸作用,?,碳以,CO,2,的形式从土壤向大气圈的流动是土,壤呼吸作用的结果,.,土壤呼吸作用,严格意义,上讲是指未受扰动的土壤中产生,CO,2,的所,有代谢作用,.,包括,3,个生物学过程,（植物根呼,吸、土壤微生物呼吸及土壤动物呼吸）和,一个非生物学过程,，含碳物质的化学氧化,作用。研究表明土壤呼吸释放的,CO,2,中约,30,50,来自根系的活动或自养呼吸作,用，其余部分主要源于土壤微生物对有机,质的分解作用，即异养呼吸作用。,土壤呼吸作用?碳以CO2的形式从土壤向大气圈的流动是土壤呼吸,?,全球土壤呼吸作用的碳的估计量为,68Pg/a,至,100Pg/a,约是,输入土壤表层新鲜

5、岩屑数量的,2.3-3.3,倍,!,仅次于全球陆地,总初级生产,(GPP),的估算值,100-120Pg/a,而高于净初级生,产力,(NPP),的量值,50-60Pg/a,是全球碳循环中一个主要流,通途径,.,?,土壤呼吸作用与全球变化：,土壤呼吸即使发生较小的变,化也会等于或超过由于土地利用改变和,(,或,),化石燃料燃烧,而进人大气的,CO2,年输入量,所以土壤呼吸的变化能显著,地减缓或加剧大气中,CO2,的增加,进而影响气候变化,全球,变暖将有利于增强土壤呼吸,释放出更多的,CO2,又进一步,加剧了全球变暖的趋势,我们应该认识到土壤呼吸作用的,全球通量是大的,也应当明白,在人类干预之前陆

6、地植物和,土壤吸入与呼出的碳是接近平衡的,然而正是由于包括土,壤破坏在内的人类活动所产生,CO2,对大气,CO2,浓度的上升,和可能的全球变暖起着重要的作用,.,因此,更好地,理解土壤,呼吸作用和它的各个环节,特别是控制土壤有机质分解作,用的因素极为关键,这样才有助于我们作出有关土壤碳变,化速率和变化方向的正确评估,这对于制定和执行缓和气,候变化方面的政策措施是必不可少的,.,?全球土壤呼吸作用的碳的估计量为68Pg/a至100Pg/a,?,影响土壤呼吸作用速率的重要因素,:,温度,;,土壤湿度,;,植被和基层质量,;,净生态系统生产力,;,净初级生产力在地上地下的相对分配,;,地上植被和地下

7、动植物区系的种群和群落动力,学,;,土地利用和,(,或,),扰动方式,(,如火,),?影响土壤呼吸作用速率的重要因素:温度;土壤湿度;植被,?,土壤的,CO2,通量与植物生长的关系,.,植物生长为分,解者提供有机残留物,当有机碳加入到土壤中时,土,壤呼吸速率增大,.,对全球主要生物群落的研究表明,土壤呼吸速率和净初级生产力之间存在正相关关,系,.,土壤呼吸速率在热带潮湿森林地区最高,碳可达,1260g/m,2,/a,那儿植物生长茂盛,条件非常有利于分,解者,而在寒冷和干旱气候地带则最低,例如苔原,60g/m,2,/a.,?,在活根系呼吸占总呼吸比例已知的情况下,可根据,土壤有机碳存贮量和土壤呼

8、吸速率计算出,土壤中,碳的平均滞留时间,假设活根系呼吸量占,30%,各种,生态系统中土壤有机质的平均滞留时间介于,10a(,热带草原,),和,500a(,苔原,沼泽和湿地,),之间,全,球陆地土壤有机质碳的总平均滞留时间为,32a.,?土壤的CO2通量与植物生长的关系.植物生长为分解者提供有机,?,土壤碳动力学研究的大多数模型发现,可将土壤有,机质区分为两个具有不同更新时间的碳库,:1,靠近,土壤表层由新鲜残留物组成的“小”碳库,更新速,度快,流通量大,.2.,贯穿整个土壤深层剖面的由难以,分解的腐殖质复合物组成的“大”碳库，更新十,分缓慢,，许多学者根据放射性,C14,含量的测定,获,得了不

9、同深度土壤有机质的平均滞留时间或更新,时间,测得的数值在,10a,到,1,万,a,之间,甚至几万,a,随,深度而增加,因此,在研究土壤,CO2,通量变化时,必,须特别注意土壤表层附近的不稳定碳库的变化,显,然,人为扰动或全球变暖引起的土壤,CO2,通量释放,的增大主要源于具有最短更新时间的不稳定碳库,例如温带森林土壤的,CO2,年生产量中有,83%,是仅,为,15cm,的表层土壤提供的,.,?土壤碳动力学研究的大多数模型发现,可将土壤有机质区分为两个,?,大气,CO2,和全球温度升高对土壤呼吸的影响,?,若其他变量保持不变,大气中,CO2,的增高,(,增强植,物生长,),将会导致更多的植物碎片

10、进入土壤,其中小,部分未被分解使土壤成为大气,CO2,的一个汇,CO2,对植物生长的促进，可以解释大气,CO2,去向不明,汇的约一半,。这是由于土壤中碳存储量增大的缘,故。一些野外实验也表明，当植物生长于高浓度,的条件下，土壤的有机质也增加。,?,另一方面，大部分土壤中的微生物群落是受有机,物的可利用量所控制的。这就是说，,高的,CO2,浓,度下的植物生长可以增加土壤中额外的碳,但是其,中的大部分很可能通过微生物的分解作用,(,异养呼,吸,),又以,CO2,返回到大气圈,.,然而,在寒冷地带,例如,北方森林,低温大大抑制了分解作用,有利于大量的,有机碎片聚积在土壤,.,?大气CO2和全球温度升

11、高对土壤呼吸的影响?若其他变量保持不,?,如果,地球温度因温室效应而上升,全球土壤,也随之变得更热,.,特别是高纬度地区,.,除了一,些沙漠地区外,!,土壤呼吸随温度升高而增强,根呼吸对温度升高尤其敏感,几乎所有全球,气候变化模型都预示全球变暖将会导致土,壤中碳的下降,.,?如果地球温度因温室效应而上升,全球土壤也随之变得更热.特别,?,大气,CO2,浓度变化、全球温度上升和陆地生态系统,?,大自然本身已经告诉我们：热带雨林有高的净初级生产力,(,也就是较高的,CO2),和湿热条件,(,大多数全球变暖模型认为,的情况,).,但是热带地区土壤的碳含量却比北方地区土壤的,碳含量少得多,.,研究表明

12、，全球生物群落的土壤有机质贮,库与净初级生产力之间的关系极其微弱。植物碎片的大量,输入未必导致土壤有机质的大量聚积。事实上，在分解者,受到其他因素,(,例如温度,),限制的地方，土壤有机质才会聚,积起来，随着地球不断变暖，分解作用受温度限制的地区,将逐渐减少，土壤将日益成,CO2,进入大气的一个重要的源,.,研究证实，在全球温度为,1,o,C,和大气含量,650ppm,的条件,下,土壤作为一个汇能接纳,28pg,的碳的有机质,在今后的,50a,里,这个汇,(,碳,0.56pg/a),与化石燃料的释放量,(,那时碳将,达到,15pg/a),相比,仅占,3.7%.,同时暴露于高,CO2,浓度和较,

13、温暖条件下的苔原土壤是一个小的汇,.,干旱的灌丛带和旱,生林地将会发生最大的绝对变化,在那些地区由于土壤中,的分解作用受到温度和湿度的联合限制,初级生产力越高,就有可能将越多数量的有机质留在土壤中,.,联合国防止荒,漠化委员会也确认,只要做到正确合理的管理,干旱地带土,壤就能对,2CO2,起一个汇的作用,.,?大气CO2浓度变化、全球温度上升和陆地生态系统?大自然本身,?,碳截留（,carbon interception),?,地球土壤含有大约,1500Pg,的碳,是地表陆地上最,大的碳库,比地球植被中贮存的碳含量,560pg,约大,1.7,倍,.,全球的作物农业,(,即,不包括放牧地,),面

14、积约为,17,亿公顷，其土壤碳储量为,170pg,约占世界土壤,碳总储量的,11%,全球土地利用变化资料表明,在过,去,2,个世纪里,陆地生态系统排放的碳量占人类活,动释放,CO2,总量的一半,.,?,全世界在,1850-1980,年期间因土地利用变化而导,致的,CO2,释放总量为,120Pg,碳,年释放量由,1850,年,的,0.4pg/a,增加到,1990,年的,1.7pg/a,其中大约,1/3,释,放量来自开垦所致的土壤有机质流失,其余,2/3,则,来自于植物生物量氧化,(,燃烧或分解,).,?碳截留（carbon interception)?地球土壤,?,控制碳截留的因素：,在农业土壤

15、中,减少,CO2,净释,放和增加土壤碳贮存是同等意义的,这一过程称作,碳截留,.,增加土壤的碳贮存意味着要增加碳输入量,和,(,或,),减少土壤异养呼吸作用,要增加土壤中有机,残留物的输入量,应当做到在提高净初级生产力,NPP,的同时,还需维持或增加返回到土壤中的,NPP,比例,.,通常,大多数农业活动所考虑的提高,NPP,重,点是放在增加收获量,(,食物,饲料或燃料,),而不是作,物残留物之上,.,我们已认识到能使农业土壤中碳含,量增高的机制,土壤碳含量的高低受植物残留体的,碳输入与主要由分解作用引起的碳流失之间的平,衡关系的控制,.,这样,有关碳截留,(,增加碳,),的土壤管,理过程就可直

16、接理解为增加残留物输入量和,(,或,),减少分解速率,.,?控制碳截留的因素：在农业土壤中,减少CO2净释放和增加土壤,土壤呼吸是全球碳循环中重要的流通途径,!,土壤呼吸的变化将,显著影响大气,CO2,的浓度,控制土壤呼吸将能有效缓和大,气,CO2,的升高和温室效应,.,大气,CO2,升高本身使土壤有机质增加,!,但其中的大部分又通过,微生物分解作用返回到大气圈,只有在分解作用受温度限,制的地区碳才能被截留和得以聚集,使土壤成为,CO2,的汇,全球温度升高使分解作用受温度限制的地区,(,比如北方森林和,苔原地区,),减少,扩大了全球土壤呼吸的范围,加快了,CO2,从,土壤中的释放,使土壤日益成

17、为,CO2,进入大气的源,.,大气,CO2,和全球温度升高的联合作用使土壤呼吸加剧,加快了,碳从土壤中的释放,.,土壤受耕作扰动时,土壤团聚体被破坏,分解条件被改变,引起,土壤呼吸速率加快,从而导致土壤有机质下降,.,大量实践证,明,实行免耕作将有利于延长碳的平均滞留时间,.,减少有机,质流失,能有效缓和大气,CO2,的升高和温室效应,.,土壤呼吸是全球碳循环中重要的流通途径!土壤呼吸的变化将显著影,中国陆地土壤有机碳,库,中国陆地土壤有机碳库,?,土壤圈是陆地表层系统的重要组成部分，不仅是,大气圈、水圈、岩石圈和生物圈交汇的地带，而,且是各圈层相互作用的产物，也是人类赖以生存,的物质基础。,

18、80,年代开始实施的国际地圈,-,生物圈,计划,(IGBP),使各国日益重视全球环境变化问题，,全球变化研究引起了许多科学家对陆地生态系统,中碳平衡以及碳存储和分布的关注，由于土壤中,所存储的碳大约是植被中的,2.5,3,倍，而且是全,球生物地球化学循环中极其重要的生态因子，因,而受到环境学、生态学、土壤学、地理学等多个,学科的关注，因而土壤有机碳的分布及其转化日,益成为全球有机碳研究的热点，也是国际全球变,化问题研究的核心内容之一。,?土壤圈是陆地表层系统的重要组成部分，不仅是大气圈、水圈、岩,?,国际研究现状：,国外对土壤有机碳的研究,工作开展较早，许多研究表明与大气交换,的土壤有机碳大约

19、占陆地表层生态系统碳,储量的,2/3,，储量大和驻留时间长使土壤成,为一个巨大的碳库，所以,土壤圈既可以成,为碳汇，也可以成为碳源。,目前对于全球,陆地碳循环认识的不确定性，大部分是关,于土壤有机碳库的分布和动力学，全球变,暖的一个反应就是将加速土壤有机质的分,解，向大气释放碳素，这将进一步加强全,球变暖的趋势。,?国际研究现状：国外对土壤有机碳的研究工作开展较早，许多研究,?,中国土壤碳库研究现状和前景：,国内土壤有机碳的研究主,要是针对特定的地区和生态群落进行的，虽然也研究,了,土壤的呼吸作用及碳素向大气的释放，但是对,中国陆地土,壤有机碳库的估算仍然是很少,的，还,没有充分认识到中国,土

20、壤对全球陆地碳循环的贡献,。目前中国由于多种原因造,成的土地侵蚀和退化、砍伐森林、水土流失、沙漠化、过,度放牧，使得土壤储存的碳和生物量减少，从而导致更多,的碳释放到大气中，导致大气,CO2,浓度的增加，又进一步,增加了全球变暖的趋势和与之有关的气候变化。,中国国土,面积占全球陆地面积的,6.4%,，其陆地生态系统在全球碳,循环及全球气候变化中起着相当重要的作用。因而研究中,国土壤碳库和气候变化、人类活动的关系，对正确认识中,国土壤有机碳库在陆地碳循环中的作用是非常重要的。,?中国土壤碳库研究现状和前景：国内土壤有机碳的研究主要是针对,中国土壤碳密度分布图,(,未包括台湾省和南海诸岛,),中国

21、土壤碳密度分布图(未包括台湾省和南海诸岛),?,从中国土壤各类型碳密度分布图中明显看出，,土壤碳密度与土壤有机,质含量有密切关系，土壤有机质含量高，则土壤碳密度高,。,土壤碳密,度最高的是森林土壤和高山土壤。,例如，广泛分布在我国东北和青藏,高原边缘地带的,漂灰土,、,暗棕壤、灰色森林土等森林土壤和分布在青,藏高原东北部和东南部的沼泽土、高山草甸土、亚高山草甸土及亚高,山草甸草原土等高山土壤，土壤碳密度明显高于其它地域。,我国东北,地区植被茂密，气候湿润，有机质主要以地表枯枝落叶的形式进入土,壤，土壤表层的腐殖质积累过程十分明显。加之全年平均气温较低，,地表常有滞水，土壤有机质分解程度低，使土

22、壤有机碳积累很高。青,藏高原东南部及四川西部所在地形主要为高山带上部平缓山坡、古冰,渍平台和侧碛物、冰水沉积物及残积,坡积物为主，气候寒冷而较湿,润，地表植被多低矮但丰富，有机物分解速度极为缓慢。草皮层和腐,殖质层发育良好，进行着强烈的泥炭状有机质的积累过程。土壤有机,质中碳含量主要取决于土壤的形成条件，如温度、水分、母质、植物、,微生物和动物及各因素的相互作用，人类活动也有较大影响。人类活,动,(,主要通过耕作、施肥等措施,),对土壤有机质含量有及其明显的影响：,例如在集约耕作历史悠久的黄土高原和黄淮海平原，有机质含量都有,所下降：而在长期淹水的水稻土，由于还原环境缓解了有机质的矿化,速率，

23、有利于有机质的积累。,?从中国土壤各类型碳密度分布图中明显看出，土壤碳密度与土壤有,土壤类型,土壤亚型,面,积,/,106hm,平均有机,质,/%,平均厚度,/cm,平均容重,/(g/cm3,平均碳密,度,/(kgC/m2,碳,量,/,108t,砖红壤,砖红壤,1.78,0.67,100,1.18,4.56,0.81,赤红壤,赤红壤,29.30,0.68,110,1.25,5.41,15.85,红壤,红壤,56.59,0.71,100,1.25,5.18,29.31,黄壤,黄壤,41.64,3.56,80,1.04,17.19,71.58,黄棕壤,黄棕壤,粘盘黄棕壤,20.05,8.32,1.

24、94,1.32,100,80,1.03,1.03,11.58,6.32,23.22,5.26,暗棕壤,暗棕壤,28.79,1.47,140,0.84,10.03,28.87,漂灰土,漂灰土,10.28,8.63,75,0.8,30.05,30.89,灰黑土,灰黑土,暗灰黑土,1.67,0.71,1.71,5.13,140,75,1.25,1.25,17.36,27.90,2.90,1.99,黑,土,黑,土,1.55,4.73,110,1.09,46.68,7.24,黑钙土,黑钙土,19.15,2.62,175,1.25,33.24,63.66,栗钙土,暗栗钙土,11.56,3.50,75,1.

25、24,18.88,21.83,中国土壤碳库,*(,仅选取部分土壤类型和亚类,),土壤类型土壤亚型面积/106hm平均有机质/%平均厚度/c,土壤类型,土壤亚型,面,积,/,106hm,平均有机,质,/%,平均厚度,/cm,平均容重,/(g/cm3,平均碳密,度,/(kgC/m2,碳,量,/,108t,灰漠土,灰漠土及,草甸灰漠,5.05,0.89,50,1.25,3.23,1.63,沼泽土,草甸沼泽土,5.93,12.30,92,1.21,79.42,47.12,盐土,0.24,1.35,35,1.35,3.81,0.09,盐土,碱化盐土,0.32,0.32,35,1.39,0.90,0.03

26、,草甸盐土,1.20,0.89,30,1.39,2.15,0.26,龟裂土,龟裂土,1.69,0.23,24,1.39,0.45,0.08,风沙土,风沙土,62.94,0.25,46,1.62,1.07,6.75,山地草甸土,山地草甸土,1.20,8.76,90,1.25,57.17,6.86,亚高山草甸,土,亚高山草甸土,亚高山灌丛草甸土,35.01,0.61,5.97,6.21,42,76,1.2,1.2,17.46,32.84,61.13,2.00,亚高山草,原土,亚高山草原土,亚高山草甸草原土,9.17,5.71,1.43,7.31,70,78,1.25,1.2,7.28,39.71,

27、6.68,22.69,高山草甸土,高山草甸土,34.94,9.03,80,1.2,50.25,175.59,中国土壤碳库,*(,仅选取部分土壤类型和亚类,) (2),土壤类型土壤亚型面积/106hm平均有机质/%平均厚度/c,土壤类型,土壤亚型,面,积,/,106hm,平均有机,质,/%,平均厚度,/cm,平均容重,/(g/cm3,平均碳密,度,/(kgC/m2,碳,量,/,108t,高山寒,漠土,高山寒,漠土,17.8,5,0.36,25,1.25,0.64,1.15,总计,925.,45,2.01,79,1.24,10.81,1001.,8,中国土壤碳库,*(,仅选取部分土壤类型和亚类,)

28、 (3),土壤类型土壤亚型面积/106hm平均有机质/%平均厚度/c,?,我国不同自然地带碳密度的变化：,我国东部地区自然土壤,碳密度由寒温带向亚热带，是逐步降低的。例如从漂灰土,的,30.05 kgC/m2,、暗灰黑土亚类的,27.90 kgC/m2,减小到,红壤亚类的,5.18 kgC/m2,、赤红壤的,5.41 kgC/m2,以及砖,红壤亚类的,4.56 kgC/m2,。在中国北方，由湿润区的黑土,亚类的,46.68 kgC/m2,、黑钙土亚类的,33.24 kgC/m2,、暗,栗钙土亚类,18.88 kgC/m2,向干旱区的灰漠土亚类,3.23,kgC/m2,、灰棕漠土亚类的,0.85

29、 kgC/m2,、风沙土的,1.07,kgC/m2,，土壤碳密度也是不断降低的。在中国西部地区，,碳密度是从新疆准噶尔盆地,塔里木盆地,青藏高原由,0,2.15 kgC/m2,到,16,25 kgC/m2,逐渐升高。这种分布特,征与我国热量、水分分布特征是一致的。我国中南部红壤、,砖红壤、赤红壤、黄棕壤、褐土、棕壤等分布地区的土壤,碳密度大部分在,2.14,10 kgC/m2,之间，分布面积最广，,上述皆说明我国广大地区土壤的有机质含量是不高的。,?我国不同自然地带碳密度的变化：我国东部地区自然土壤碳密度由,?,在各土壤类型和亚类中，碱化盐土亚类的碳储量,最低为,0.03,10,8,t,，碳密

30、度为,0.90 kgC/m2,，整个,盐土类型的有机碳总含量仅仅为,6.85,10,8,t,，这,不仅与该土壤类型有机质含量、容重、物理化学,性质有关，而且与所处地区的气候条件、地表覆,盖植被、分布面积有关。碳储量最高的为高山草,甸土，达,175.59,10,8,t,，碳密度为,50.25 kgC/m2,，,原因是该土壤类型分布地区温度低，湿度高，土,壤腐殖质分解速率低，有机质积累速率高，而且,高山草甸土分布的面积很大为,34.94,10,6,hm,2,。,?在各土壤类型和亚类中，碱化盐土亚类的碳储量最低为0.03,?,风沙土分布面积为,62.93,106hm2,，约占统计国土面积的,6.80

31、%,，但其碳密度为,1.07 kgC/m2,，所以碳储量仅为,6.75,108t,，占全国土壤碳库的,0.67%,。其中全国土壤碳,密度小于平均值,10.83 kgC/m2,的土壤类型面积总共为,616.1,106hm2,，约占统计国土面积的,66.57%,，但其碳,储量仅为,260.27,108t,，占全国土壤碳库的,25.98%,；碳,密度大于平均值的土壤类型面积总共为,309.35,106hm2,，,约占计算国土面积的,33.43%,，其碳储量为,741.53,108t,，,占全国土壤碳库的,74.02%,。这也从另外一个侧面说明，,我国大部分土壤的有机质含量低，而且由于分布面积大，,土

32、壤碳库总储量小。究其原因，一是中国森林覆盖率远小,于世界平均水平，并且森林的生产力低；二是中国草地、,荒漠分布面积广，地表覆盖植被稀疏，土壤输入的有机质,量少。,?风沙土分布面积为62.93106hm2，约占统计国土面积,?,碳密度最大的为残余泥炭沼泽土，为,162.86,kgC/m2,，腐殖质沼泽土、草甸沼泽土、泥炭沼泽,土分别为,101.11 kgC/m2,、,79.42 kgC/m2,、,47.96,kgC/m2,，这几类土壤分布地区温度低，水分充足，,土壤腐殖质分解缓慢，因而有机质大量积累，虽,然地表植被生产力并不高，反而土壤碳密度高。,碳密度最低的是龟裂土，为,0.45 kgC/m2

33、,，石膏,灰棕漠土、高山寒漠土、棕漠土、灰棕漠土、碱,化盐土，碳密度也依次为,0.58 kgC/m2,、,0.64,kgC/m2,、,0.65 kgC/m2,、,0.85 kgC/m2,、,0.90,kgC/m2,，这也是与该土壤类型的物理化学性质、,有机质含量、植被覆盖、气候有关系的。,?碳密度最大的为残余泥炭沼泽土，为162.86 kgC/m2,?,中国土壤碳库容量估算：,全球土壤碳库的估算中，取中,数为全球的平均值即,1 373.2,1015g,，则中国土壤碳库占,全球土壤碳库约为,7.30%,，而中国国土面积仅占全球陆地,面积的,6.4%,，中国土壤平均碳密度为,10.83 kgC/m

34、2,，不,同计算的全球土壤平均碳密度为,10.77 kgC/m2,、,10.40,kgC/m2,，中国土壤平均碳密度比全球碳密度高，说明中,国土壤有机碳储量相对较高，对全球碳循环平衡具有重要,作用，保护中国土地具有全球意义。国外对全世界土壤有,机碳库的计算，传统上都是根据,1 m,厚度以内的含量得出,的，本文采用土壤采样剖面数据中土壤的厚度不一，不同,厚度土层的有机质含量也是不同的，而且大部分厚度不到,1 m,。实际许多土壤都比较厚，而且心土层含有大量的碳,(,有机和无机的,),，虽然有机碳含量随土壤中的厚度而降低，,但是在,1 m,深以下的心土中的碳，在总碳库中占重要成分，,实际中国陆地生态

35、系统土壤碳库应该更大。,?中国土壤碳库容量估算：全球土壤碳库的估算中，取中数为全球的,?,土地利用方式变化对土壤碳库的影响：,土壤有机质含量,的变化是土壤质量与土壤持续能力的重要表征，土地利用,和土壤管理对土壤有机质含量的变化起着非常重要的作用。,土地利用的变化，特别是由森林砍伐所引起的变化，减少,土壤表层的有机碳达,20%,50%.,从,1860,1980,年,120,年,间由于人类活动，全球陆地植被和土壤总共释放了,1,800,108t,碳素到大气中，由于土地利用变化,20,世纪,80,年,代平均每年释放约,1.6,0.7,109t,碳素。中国的森林覆盖,率低，而砍伐森林导致从植物残体释放

36、碳素，使土壤没有,植被保护，进入土壤的腐殖质减少，土壤有机质积累量减,少。增加土壤有机碳不仅可以提高土壤生产力，而且能减,缓大气,CO2,浓度的提高、控制人类活动对全球变化产生的,影响，因而研究中国土壤碳库和气候变化、人类活动的关,系，对正确认识中国土壤碳库在陆地碳循环的中的作用是,非常重要的。所以，应加强对中国土壤性质、成因过程、,土壤与植被、气候关系的研究，找出更合理的管理对策。,?土地利用方式变化对土壤碳库的影响：土壤有机质含量的变化是土,?,土壤圈层在全球变化中的作用和地位：,是通过土壤,圈与其它圈层间的物质、能量交换，影响土壤全球变化，,进而影响全球气候变化，对全球增温有显著影响。我

37、国陆,地土壤碳库为,1 001.8,108t,，平均碳密度为,10.83,kgC/m2,，而,中国国土面积仅占全球陆地面积的,6.4%,，中,国土壤碳库占全球土壤碳库约为,7.30%,，说明中国陆地生,态系统土壤碳库是巨大的，中国土壤在全球碳循环及全球,气候变化中起着相当重要的作用，它对全球陆地碳平衡中,的贡献也是大的。,我国南方土壤碳密度低，但是南方水热气候条件适合,植物的生长，因而，应加强对中国南方土地的管理以及保,护森林，加强对全国碳储存与流动以及与水、土壤和土地,管理的关系的研究,。应在全国范围内开展大规模的人工,造林计划和活动，在增加土壤碳储存的可能性基础上，结,合现有的,CO2,施肥和抗蒸发效应，努力做到人为肥化土壤。,?土壤圈层在全球变化中的作用和地位：是通过土壤圈与其它圈层间,中国主要土壤类型与有机,质碳库发育野外照片（略）,中国主要土壤类型与有机质碳库发育野外照片（略）,