收稿日期:2000205215;修订日期:2000207210
基金项目:中国科学院“九五”重大A 类项目(KZ 95T 203202204)及国家重点科技攻关专题项目(962911201201)
[Foundation Ite m :T he Key P ro ject of Ch inese A cadem y of Science ,N o .KZ 95T 203202204;and the Key
P ro ject of State Science T echnique ,N o .962911201201]
作者简介:王绍强(19722),男,博士,湖北襄樊市人。1997年在北京师范大学资源与环境科学系获得硕士学位,
2000年在中国科学院地理科学与资源研究所获得博士学位。主要从事全球变化、地理信息系统和遥感的
应用研究,在Int .J .of R emo te Sensing 等刊物发表论文8篇。E 2m ail :w sqlxf @2631net
文章编号:037525444(2000)0520533212
中国土壤有机碳库及空间分布特征分析
王绍强1,周成虎1,李克让1,朱松丽2,黄方红1
(11中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室,北京 100101;
21北京师范大学环境科学研究所,北京 100875)
摘要:土壤有机碳库是陆地碳库的主要组成部分,在陆地碳循环研究中有着重要的作用。根据
中国第二次土壤普查实测2473个典型土壤剖面的理化性质,以及土壤各类型分布面积,估算
中国土壤有机碳库的储量约为924118×108t ,平均碳密度为10153kg m 2,表明中国土壤是一
个巨大的碳库。其空间分布总体规律上表现为:东部地区大致是随纬度的增加而递增,北部地
区呈现随经度减小而递减的趋势,西部地区则呈现随纬度减小而增加的趋势。
关 键 词:碳循环;全球变化;土壤有机碳库
中图分类号:S 15912 文献标识码:A
1 前言
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的115～3倍[1,2],而且是全球生物地球化学循环中极其重要的生态因子,因而土壤有机碳的分布及其转化日益成为全球有机碳循环研究的热点[3,4]。
土壤是陆地生态系统中最大且周转时间最慢的碳库。它由有机碳库和无机碳库两大部分组成,且土壤无机碳库占的比例较小[5]。国际上很早就开展了土壤碳研究,其中Po st 根据全球2696个土壤剖面估计全球土壤有机碳为13953×108t [6],而与大气交换的土壤有机碳大约占陆地表层生态系统碳储量的2 3[6]。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[7],全球变暖将会加速土壤向大气的碳排放,加剧大气CO 2浓度的上升,这将进一步加强全球变暖的趋势[8]。
土地利用 土地覆盖变化既可改变土壤有机物的输入,又可通过对小气候和土壤条件的改变来影响土壤有机碳的分解速率,从而改变土壤有机碳储量。土地利用的变化,特别是森林砍伐所引起的变化,减少土壤上层的有机碳达20%～50%[9]。不合理的土地利用,会导致土壤储存的碳和植被生物量减少,使更多的碳素释放到大气中,从而导致大气CO 2浓第55卷第5期
2000年9月地 理 学 报A CTA GEO GRA PH I CA S I N I CA V o l .55,N o .5Sep.,2000
435地 理 学 报 55卷
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,所以,精确估计土壤有机碳库和土地利用 土地覆盖变化对陆地生态系统碳平衡的影响是当前全球陆地表层碳循环研究的重点内容[10]。
我国科学家也早已开始了对土壤有机碳的研究工作。方精云[11]计算中国土壤有机碳库约为185619×108t,王艳芬等[3]、李凌浩等[12]研究了人类活动对锡林郭勒地区主要草原土壤有机碳分布的影响,吴仲民等[13,14]、李意德等[15]对尖峰岭热带森林土壤碳含量进行了研究。国内土壤碳循环的研究主要是针对特定的地区和生态群落进行的[3,4,11～20],由于缺乏全面、详细、可靠的实测数据,对中国陆地土壤有机碳库的估算有待深入研究。
2 资料来源与研究方法
第二次全国土壤普查(1979～1984年)比较详细地对中国土壤状况进行了调查和研究[21,22]。利用第二次全国土壤普查所测定的2473个典型土种剖面资料(图1),包括土壤剖面的地理位置、土层深度、有机质含量、容重、面积、主要性状、典型剖面、生产性能和理化分析数据,其中部分土壤容重数据采用的是平均值[11],并采用中国资源环境数据库1∶400万中国土壤类型分布图[23],分析中国土壤碳密度的空间分布特征。
估计土壤有机碳和土壤碳通量的最好方法就是直接测定不同类型土壤不同深度的有机碳含量、土壤有机质输入速率和分解速率、土壤呼吸速率等,然后根据土壤面积计算总碳
图1 典型土种剖面采样点的空间分布(未包括台湾省和南海诸岛)
F ig11 Spatial distribu ti on of samp le so il p rofiles
储量和碳通量。这种方法能保证土壤有机碳和碳通量估计的精确性,但是通过植物的光合作用直接估计对CO 2的吸收是很困难的,而且也难以通过直接测定大尺度土壤有机质的分解和土壤呼吸作用估计CO 2的释放量。直接测定CO 2净通量的最实际技术是采用微气候技术,但是这些技术要求条件高,且观测和试验时间很长,耗费比较大。因而本研究主要是根据全国土壤普查的实测数据来估计中国土壤有机碳库。
从第二次全国土壤普查资料2473个土种剖面资料中,分别读取每个剖面每层深度土
壤的理化性质。碳含量由有机质含量乘以B emm elen 换算系数(即0158gC gSO C )[11]求得。
首先计算各土壤类型和亚类的每个土种各个土层的碳含量,然后以土层深度作为权重系数,求得各土种的平均理化性质,通过面积加权平均得到各土壤类型和亚类的平均深度、平均有机质、平均容重、平均碳密度(图2
)。图2 土壤碳密度计算流程图
F ig 12 F low diagram of so il carbon den sity calcu lati on
各类土壤的总碳量由下列公式求得:
C j =0158S j H j O j W j (221)
式中 j 为土壤类型,C j 为第j 种土壤类型的碳储量(t ),S i 为第j 种土壤类型分布面积(hm 2),H j 为第j 种土壤类型的平均厚度(c m ),O j 为第j 种土壤类型的平均有机质含量
(%),W j 为j 种土壤类型的平均容重(g c m 3)。
根据第二次土壤普查的统计资料[21,22],扣除了水域、冰川、常年积雪、裸岩、石质山地面积后,中国土壤面积约为877163×106hm 2(未包括台湾省的土壤资源面积)。3 结果与讨论
311 中国土壤有机碳库估算
计算结果表明,第二次土壤普查我国土壤的平均容重为1130g c m 3,土壤剖面的平均
厚度为87c m ,平均有机质含量为1178%,土壤平均碳密度为10153kg m 2,若按统计的
877163×106hm 2国土面积计算,中国陆地土壤总有机碳储量约为924118×108t 。
从中国土壤各类型碳密度分布(图3)中看出,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青藏高原东北部和东南部的沼泽土、草毡土、黑毡土及薄黑毡土等高山土壤,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,使土壤有机碳积累很高。青藏高原东南部及四川西部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2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、微生物和动物等因素。人类活动(主要通过耕作、施肥等措施)对土壤有机质含量也有极其明显的5355期 王绍强等:中国土壤有机碳库及空间分布特征分析
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,有利于有机质的积累。我国水稻土约有29179×106hm 2的面积[21],占统计国土面积的3139%,总土壤碳储量为30172×108t ,占全国土壤总碳库的3132%,说明我国农田土壤碳储量并不高。我国西部沙漠和半沙漠地区由于水分、温度的限制,地表植被覆盖少,土壤有机质输入量少,因而土壤碳密度最低
。
图3 中国土壤碳密度(kg m 2)分布图
F ig 13 So il Carbon den sity (kg m 2)distribu ti on m ap in Ch ina
312 土壤碳密度水平地带分布特征
中国土壤碳密度分布与我国土壤水平带谱是一致的。本文为了揭示土壤碳密度的空间分布特征,采用A rc V iew 桌面G IS 软件的空间分析模块沿着从中国土壤碳密度分布图上东部、北部和西部随机作出3条剖面线,分别表示东部、北部和西部土壤碳密度的变化趋势。
沿着东部地区在23°～50°N 和115°～133°E 之间的范围做一个剖面线(图4),从南到北
土壤平均碳密度从8kg m 2增加到60kg m 2以上(图5a )。从图3可以看出,我国东部地
区土壤碳密度由寒温带向亚热带,是逐步降低的。水平地带分布在东部地区大致是:随热量的递减由南向北,植被类型是热带雨林、季雨林、常绿阔叶林、落叶与常绿阔叶混交林、落叶阔叶林、针阔混交林、寒温带针叶林植被,相应的土壤类型由南向北为砖红壤、赤红壤、红壤与黄壤、黄棕壤与黄褐土、棕壤、暗棕壤、棕色针叶林土,其中,水稻土分布面积较广,土壤碳密度是逐渐增加的(图5a 和表1),总体上表现出东部地区土壤碳密度随纬
635地 理 学 报 55卷
图4 中国土壤碳密度剖面线分布图
F ig 14 P rofiles lines spatial distribu ti on of so il carbon den sity in Ch ina
表1 中国东部地区土壤碳密度比较Tab 11 The co m par ison of so il organ ic carbon den sity i n Ea stern Ch i na 土壤类型有机质 %深度 c m 容重 (g c m 3)碳密度 (kg m 2)砖红壤11339711188186赤红壤1140112113512128红 壤1124103113710118
黄棕壤118792113111141棕 壤1140102114211146水稻土114593113310131暗棕壤311885111317155
棕色针叶林土7154
7911344161度增加而增加的趋势。同时,东部地区又是
我国重要的农业生产基地,农田生态系统对
CO 2的吸收和释放量也是巨大的。
然而,长期的耕作活动导致水稻土土壤有机质含量下
降,低于森林地区土壤碳密度(表1)。
另一条水平地带谱在北部的排列顺序
是:随水分的递减由东向西,从湿润温带森林下的暗棕壤起,向西逐步可见黑土、灰色
森林土、黑钙土、暗栗钙土、栗钙土以至表层累积甚少的淡栗钙土、草被稀疏矮小的棕钙土。由此向西进入漠境时,更趋干旱少雨,植被覆盖率更低,出现有灰漠土、灰棕漠土,
土壤碳密度是逐渐降低的(图3和表2)。沿着北部地区在40°～50°N 和85°～133°E 之间的
范围做一个从东到西的剖面线(图4),土壤碳密度从50kg m 2下降到3kg m 2以下(图
5b ),而且东北地区由于大面积的农业开垦和不重视水土保持,暗棕壤、黑土和黑钙土等土壤有机质含量在逐渐下降。我国北部地区总体上表现出土壤碳密度随经度减小而降低的趋势。这种分布特征与我国热量、水分和植被分布特征是一致的。
7
355期 王绍强等:中国土壤有机碳库及空间分布特征分析
图5 中国东部、北部和西部土壤碳密度比较F ig 15 Comparison of so il carbon den sity
in East ,N o rth and W est Ch ina
在中国西部地区,土壤碳密度是从新疆准噶尔盆地—塔里木盆地—青藏高原由0～
2115kg m 2到16～25kg m 2逐渐升高(图3)。沿着85°～105°E 和47°～28°N 之间的范围
向南做一个剖面线(图4),从我国北部的阿尔
泰山灰黑土、黑毡土区向南,经过准噶尔盆地风
沙土、灰漠土、灰棕漠土区,塔里木盆地、罗布
泊棕漠土区,到达青藏高原草原土带,雅鲁藏布
江河谷冷棕钙土、黑毡土区,中喜马拉雅山北侧
冷钙土带,主要的土壤类型有灰黑土、风沙土、
灰漠土、灰棕漠土、灰钙土、棕漠土、寒钙土、
冷棕钙土、黑毡土、冷钙土,土壤碳密度呈现出
随纬度减小而增加的趋势(图5c 和表3),这与
青藏高原大地形对气候的影响有关。
表2 中国北部地区土壤碳密度比较
Tab 12 The co m par ison of so il organ ic
den sity i n Northern Ch i na
土壤类型
有机质 %厚度 c m 容重 (g c m 3)碳密度 (kg m 2)暗棕壤
311885111317155黑 土
1187113113117103灰色森林土
213058112810125黑钙土
1197115112917199暗栗钙土
1169112112413161栗钙土
110112911249137淡栗钙土
018212311247125棕钙土
01649511404186灰钙土
017511311356171灰漠土
01608611253173灰棕漠土01378411252123
表3 中国西部地区土壤碳密度
Tab 13 So il carbon den sity i n W estern Ch i na
土壤类型
有机质 %厚度 c m 容重 (g c m 3)碳密度 (kg m 2)灰色森林土
218373112815134风沙土
012710211512141灰漠土
015911711255100灰棕漠土
01458511252177灰钙土
018711811358104寒钙土
11178711257138冷棕钙土
51439111234139黑毡土
41037311220148冷钙土115988112510114835地 理 学 报 55卷
我国土壤碳密度水平分布并非简单地只按上述经线与纬线作东西或南北向排列,还有一定的偏转,从图3可见,在我国中西部之间跨我国地势的第三和第二阶梯,土壤碳密度在界线两旁差异是比较大的,这是由于大地形关系和我国季风特征综合形成的结果[21]。处于我国第三阶梯的地区主要是位于大兴安岭东侧的东北平原西部,包括松嫩沙地和科尔沁沙地。第二阶梯包括辽西山地、大兴安岭南部的低山丘陵、冀北山地、黄土高原、秦岭和大巴山地、横断山区以及云贵高原的大部分地区。从东北到西南,中西部地区的土壤类型主要为:黑钙土、暗栗钙土、草甸土、风沙土、褐土、黄绵土、淡灰钙土、黄棕壤、棕壤、黄壤、紫色土、红壤、黄红壤、山地棕壤、山地草甸土、石灰土,自然植被也从北方的温带森林、森林草原过渡到羊草草原、针茅草原、山地森林、山地灌丛,原始森林破坏严重,气候差异大。由于自然和人为因素的作用,中西部地区生态环境恶化,水土流失严重,土壤有机质含量也在不断下降。
313 中国土壤碳库的全球位置
我国中南部红壤、砖红壤、赤红壤、黄棕壤、褐土、棕壤等分布地区的碳密度在2114
～10kg m 2之间,分布面积最广,说明我国广大地区土壤的有机质含量是不高的。我国风
沙土分布面积约为67156×106hm 2,约占统计国土面积的7170%,但其碳密度为
2154kg m 2,所以碳储量仅为171146×1014g ,占全国土壤碳库的1189%。第二次普查中我
国土壤碳密度小于平均值10153kg m 2的土壤类型面积总共为5711713×106hm 2,约占统
计国土面积的65110%,但其碳储量仅为320109×1014g ,占全国土壤碳库的34160%。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,而且由于分布面积广,土壤碳库总储量小。中国土壤有机碳储量相对较低,究其主要原因,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、沙漠分布面积广,地表覆盖植被稀疏,土壤输入的有机质量少;三是目前沙漠化和水土流失严重,土壤有机碳损失量较大;四是土地利用 土地覆盖变化的范围和速率大。
表4 陆地表层碳存储(单位:×109t )Tab 14 Carbon storage i n Globa l Terrestr i a l (Un it :×109t )植被土壤残落物N PP Po st (1982)[6]139513Po st (1990)[1]
57413007262P rentice ,Fung (1990)[24]
7481143Som broke (1993)[9]
1220Fo ley (1995)[25]80012137312150176211
K ing (1995)[26]77814153719691146105全球土壤碳库的估算中(表4),取
13732×108t 为全球的平均值,则中国
土壤碳库占全球土壤碳库约为6173%,
而中国国土面积仅占全球陆地面积的
614%[11];中国土壤平均碳密度为10153
kg m 2,不同计算的全球土壤平均碳密度为10177kg m 2[6]、10140kg m 2[25],中国土壤平均碳密度与全球碳密度是相当的,以上说明中国土壤有机碳库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1m 深度以内的含量得出的[6,9,25],我国是根据实测的典型土壤剖面深度进行计算,不同深度土层的有机质含量也是不同的,而且大部分深度不到1m 。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深度而降低,但是在1m 深以下的心土中的碳,在总碳库中占重要成分[24],实际中国土壤有机碳库应该更大。
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355期 王绍强等:中国土壤有机碳库及空间分布特征分析
314 中国土壤碳库计算结果讨论
方精云等[11,27]先后估算了全国土壤有机碳储量(表5),由于土壤分类系统不统一,加上土壤各类型剖面数据和面积统计资料来源不同,因而估计的土壤有机碳库储量存在一定差异。
表5 中国土壤碳库估算对比
Tab15 The co m par ison of so il carbon reservo ir i n Ch i na
土壤普查
面积
(×106hm2)
平均有机质
%
平均厚度
c m
平均容重
(g c m3)
平均碳密度
(kg m2)
碳储量
(×108t)
第二次土壤普查877163117887113010153924118
方精云(1996)[11]944186310486121162013185619
差异存在的具体原因是:①本文采用877163×106hm2作为土壤总面积[21]来计算中国土壤碳库;方精云[11]则利用1∶1000万中国土壤类型图,测得各类土壤的面积总计为944186×106hm2,比本文的计算多67113×106hm2;②本文根据2473个典型土种剖面估算碳密度;而方精云[11]根据725个土壤剖面资料进行计算,双方的资料来源和数量差异较大;③本文采用的是1988年修订的《中国土壤分类系统》[21];方精云[11]采用的是1978年的《中国土壤分类暂行草案》,为对比分析带来一定的难度。如何减少计算中的不确定性差异,提高土壤碳库储量的估算精度,有待于进一步研究。
由于土地利用变化20世纪80年代全球平均每年释放约116±017×109t碳素[28～30],而Hough ton估计由于森林砍伐,中国森林和草地从1850～1980年间损失910×109t,平均每年释放01692×108t到大气中[28],相比较而言,中国土地利用变化年释放总量占全球平均的4133%,这也说明中国陆地生态系统碳库对全球大气CO2浓度上升的贡献较小。
中国的人口从1949年的4亿增长到现在的12亿多,城市建设和生活用地快速扩大,土地利用 土地覆盖变化的速率大大加快,耕地面积从1949到1995年的47年间减少290×106hm2[31],导致人均耕地已由1984年的011hm2下降到1995年的0108hm2[32]。目前全国水土流失面积为367×106hm2,占国土面积的38%[32]。我国土地沙漠化面积达149×106hm2,是全国土地面积的1515%,从50年代末到70年代中,北方沙漠化面积每年的增长速度达15170×104km2[33]。大量森林和草原转变为耕地,耕地转变为城市建设和工业用地,导致从植物残体释放碳素,使土壤没有植被保护,水土流失严重,进入土壤的腐殖质减少,并且耕作措施破坏了土壤有机质的保护,增加了土壤腐殖质的矿化作用,土壤有机质积累量减少;由于沙漠化、过度开垦和放牧,草场退化,也导致土壤有机碳的释放,这些均会降低我国土壤有机碳存储量,应该引起我们的高度重视。
315 问题及不确定性讨论
当前土壤碳循环仍然是陆地碳循环研究中最缺乏的部分,尤其对土壤有机碳动态变化的了解,然而对于全球土壤碳库的估计差异也很大(表4)。本文估算了中国陆地土壤中有机碳的总量,但存在不确定性及误差,主要因为:①土壤具有复杂的结构,空间分布不均匀,由于气候、陆地植被和其它生物发生复杂的相互作用,土壤空间变异性很大;②区域尺度上的土壤碳循环研究仍然有大量的问题急需解决,例如土壤有机碳的驻留时间、枯枝落叶分解速率、土壤呼吸速率、土壤内植物细根的周转速率、土壤容重等方面,都缺乏标045地 理 学 报 55卷
准化的观测方法;③土壤碳库估计中的不确定性还与土壤实测调查数据不充分有关,在土壤取样和土壤剖面分析方法、计算方法、土壤参数估计方法(例如土壤容重、质地、植物根量等)、土壤分类方法、土壤厚度和面积估算等方面存在种种差异[34];④控制土壤碳储量的重要因子有气候(温度和水汽)、植物类型、母岩(粘土含量和土壤排水层次)、温度、水汽和颗粒大小在土壤剖面内不同深度分布的变化是极大的,所以土壤碳的潜在分解和储存也很可能对深度(土壤厚度)很敏感[35];⑤由于农业生产大量施用有机肥和绿肥,会使土壤有机碳库有较大增加,而且提高农业生产力也能增加土壤碳贮存[36],本文没有考虑农业系统碳汇功能对土壤碳库的作用,可能过低估计了中国土壤碳库储量。土壤圈层在全球变化中的作用,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[37]。应加强对中国土地的管理和保护森林,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,加强对碳储存与流动以及与水、土壤和土地管理的关系的研究[38],确定增加未来土地碳存储的管理策略。4 结语
研究表明,根据第二次全国土壤普查统计资料,按照877163×106hm 2国土面积计算,
中国陆地土壤总有机碳储量约为924118×108t ,平均碳密度为10153kg m 2,土壤碳库储量
约占全球的6173%,说明中国土壤是一个巨大的碳库,在全球碳循环及全球气候变化中起着相当重要的作用。中国土壤有机碳储量的空间分布总体上表现出:在东部地区大致是随纬度的增加而递增,在北部地区随经度减小而递减的趋势;但存在一定的偏转,中西部地区的土壤碳密度差异较大;在西部地区则呈现随纬度减小而增加的趋势。
中国土壤空间分布差异大,结构不均匀,土壤实测深度不一,类型划分不统一,土壤采样不系统,而且由于面积差异、估算方法的不同、数据收集和处理及可行性问题,导致对土壤碳库的估计也产生了一定的误差,需要进一步解决土壤呼吸以及有机质转化等问题,建立统一和标准的观测和采样方法。今后应该使用规范化的观测实验方法,重视土壤碳库、碳通量和碳循环过程的研究,注意空间和时间尺度(包括区域测量合适的时空尺度)、数据综合和集成等问题。
致谢:中国农业科学院农业气象研究所林而达教授和北京大学城市与环境学系方精云教授为本文提出了有益的建议,在此一并表示感谢。
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Ana lysis on Spa ti a l D istr ibution Character istics of
So il Organ ic Carbon Reservo ir i n Ch i na
W AN G Shao 2qiang 1,ZHOU Cheng 2hu 1,L I Ke 2rang 1,
ZHU Song 2li 2,HU AN G Fang 2hong 1
(11T he S ta te K ey L abora tory of R esou rces and E nv ironm en t Inf or m a tion S y ste m ,Institu te of Geog rap h ic S ciences and N a tu ra l R esou rces R esea rch ,Ch inese A cad e m y of S ciences ,B eij ing 100101,Ch ina ;
21Institu te of E nv ironm en ta l S cience ,B eij ing N or m a l U n iversity ,B eij ing 100875,Ch ina )
Abstract :T he p ap er resp ectively adop ted p hysi ochem ical p rop erties of every so il stratum 2473.3
455期 王绍强等:中国土壤有机碳库及空间分布特征分析
445地 理 学 报 55卷
is esti m ated by u tilizing conversi on coefficien t0158.F irst,w e calcu lated the carbon con ten t of every stratum of differen t so il stirp in the sam e so il sub typ e.T hen,w e took so il stratum dep th as w eigh t coefficien t to acqu ire the average p hysi ochem ical p rop erties of vari ou s k inds of so il stirp.F inally,w e go t the average dep th,o rgan ic con ten t,duck den sity and carbon den sity of differen t so il sub typ es th rough area averaging.
T he to tal carbon quan tity of differen t k inds of so il can be calcu lated by the fo llow ing exp ressi on:
C j=0158S j H j O W j
w here j is the so il typ e,C j is the carbon sto rage of j so il typ e,S j is the distribu ti on area of j so il typ e,H j is the average dep th of j so il typ e,O j is the average o rgan ic con ten t of j so il typ e,and W j is the average bu lk den sity of j so il typ e.
In the second so il su rvey,the to tal am oun t of so il o rgan ic carbon is abou t924118×108t and carbon den sity is abou t10153kgC m2in Ch ina acco rding to the statistic coun try area877163×106hm2.T he sp atial distribu ti on characteristics of so il o rgan ic carbon in Ch ina are that the carbon sto rage increases w ith the increase of latitude in eastern Ch ina and the carbon sto rage decreases w ith the decrease of longitude in no rthern Ch ina.T here is a tran siti on zone w here carbon sto rage varies greatly in Ch ina.M o reover,there is an increasing tendency of carbon den sity w ith the decrease of latitude in w estern Ch ina.So il circle has i m p licati on s on global change,bu t the difference in so il sp atial distribu ti on is sub stan tial in Ch ina.B ecau se the structu re of so il is inhom ogeneou s,m istakes w ill be resu lted in esti m ating so il carbon reservo ir.It is thu s necessary to farther reso lve so il resp irati on,o rgan ic m atter conversi on and o thers related p rob lem s,and bu ild un ifo rm and no rm al m ethods of m easu rm en t and sam p ling.
Key words:terrestrial eco system;global change;so il carbon reservo ir;carbon cycle 33333333
更 正
本刊55卷第4期“中国东部河流颗粒物的地球化学性质”一文中表1第18行漏印一行“河流 样品数 Cu Pb Zn Cd C r Co N i V”,特此更正,并向作者和读者致歉。
收稿日期:2000205215;修订日期:2000207210 基金项目:中国科学院“九五”重大A 类项目(KZ 95T 203202204)及国家重点科技攻关专题项目(962911201201) [Foundation Ite m :T he Key P ro ject of Ch inese A cadem y of Science ,N o .KZ 95T 203202204;and the Key P ro ject of State Science T echnique ,N o .962911201201] 作者简介:王绍强(19722),男,博士,湖北襄樊市人。1997年在北京师范大学资源与环境科学系获得硕士学位, 2000年在中国科学院地理科学与资源研究所获得博士学位。主要从事全球变化、地理信息系统和遥感的 应用研究,在Int .J .of R emo te Sensing 等刊物发表论文8篇。E 2m ail :w sqlxf @2631net 文章编号:037525444(2000)0520533212 中国土壤有机碳库及空间分布特征分析 王绍强1,周成虎1,李克让1,朱松丽2,黄方红1 (11中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室,北京 100101; 21北京师范大学环境科学研究所,北京 100875) 摘要:土壤有机碳库是陆地碳库的主要组成部分,在陆地碳循环研究中有着重要的作用。根据 中国第二次土壤普查实测2473个典型土壤剖面的理化性质,以及土壤各类型分布面积,估算 中国土壤有机碳库的储量约为924118×108t ,平均碳密度为10153kg m 2,表明中国土壤是一 个巨大的碳库。其空间分布总体规律上表现为:东部地区大致是随纬度的增加而递增,北部地 区呈现随经度减小而递减的趋势,西部地区则呈现随纬度减小而增加的趋势。 关 键 词:碳循环;全球变化;土壤有机碳库 中图分类号:S 15912 文献标识码:A 1 前言 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的115～3倍[1,2],而且是全球生物地球化学循环中极其重要的生态因子,因而土壤有机碳的分布及其转化日益成为全球有机碳循环研究的热点[3,4]。 土壤是陆地生态系统中最大且周转时间最慢的碳库。它由有机碳库和无机碳库两大部分组成,且土壤无机碳库占的比例较小[5]。国际上很早就开展了土壤碳研究,其中Po st 根据全球2696个土壤剖面估计全球土壤有机碳为13953×108t [6],而与大气交换的土壤有机碳大约占陆地表层生态系统碳储量的2 3[6]。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[7],全球变暖将会加速土壤向大气的碳排放,加剧大气CO 2浓度的上升,这将进一步加强全球变暖的趋势[8]。 土地利用 土地覆盖变化既可改变土壤有机物的输入,又可通过对小气候和土壤条件的改变来影响土壤有机碳的分解速率,从而改变土壤有机碳储量。土地利用的变化,特别是森林砍伐所引起的变化,减少土壤上层的有机碳达20%～50%[9]。不合理的土地利用,会导致土壤储存的碳和植被生物量减少,使更多的碳素释放到大气中,从而导致大气CO 2浓第55卷第5期 2000年9月地 理 学 报A CTA GEO GRA PH I CA S I N I CA V o l .55,N o .5Sep.,2000
地理空间分布特征 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
地理事物空间分布特征描述专题 一、点状事物分布特征描述 1.（2011课标卷）下图示意2007年中国大陆制造业企业500强总部的空间分布。读 图，回答下列问题。 简述中国大陆制造业企业500强总部空间分布的特点。（6分） 2.下图表示2009年我国八大经济区地级市工业竞争力空间格局。 简述我国各地级市工业竞争力的空间分布特征（6分） 3.分析该流域城镇的地理分布特点。（4分） 答： 二、线状地理事物的分布特征描述
（单条线描述）下图是我国某区域≥10℃积温等值线图（单位：℃） 4.描述4500 ℃等积温线的分布特征。（6分 （多条线描述）5.读“我国某区域年等降水量分布图”，概括图中降水量线分布特点。 （6分） 三、面状地理事物分布特征描述 6.（2009浙江卷）读下图中国部分区域水土流失状况分布示意图，完成下列问题。图示区域中，水土流失地区分布规律是什么？ 7.据图2分别归纳南疆、北疆绿洲农业空间分布的形态特征并说明其自然原因。 （湖北省黄冈中学2016届高三5月第一次模拟考试）根据下列材料，结合所学知识，完 成下列问题。 材料一福建省年降水量分布图 （1）描述福建省年降水量空间分布特征，并分析其影响因素。(10分) （1）年降水量线的分布与海岸线大体平行；（2分）年降水量大致从东南沿海向西北内陆起伏式递增；（2分）山地多于平原。（2分）形成原因：福建降水主要由东南季风带
来湿润水汽受地形抬升形成；（2分）两大山带中一些海拔较高的山峰，降水量多；（2分）闽东南沿海地区地势起伏较小，地形对气流的抬升作用弱，降水少。 答案 1.【参考答案】 分布不均衡（2分）； 集中分布在东部沿海省市（2分）； 以环渤海地区（或京津冀地区）、长江三角洲地区最为集中（2分）； 西北部的省区总部数量较少。（2分） 2.地级市工业竞争力的空间分布不均，地区差异大；（2）东部地带地级市的共轭竞争力 较强，中西部地带地级市的工业竞争力较弱；（2）大部分省会城市和直辖市的工业竞争力强。（2分） 3. 分布极不均匀，主要集中于西南地区； 沿河流与交通线分布。 4. 4500 ℃等积温线大体沿秦岭-淮河分布；（2分） 东段（110°E以东）：大致为东西走向；（2分） 西段（110°E以西）：大致为西南-东北走向。（2分） 5. 大体呈东北-西南方向延伸（与海岸平行）；
如何描述地理事物的空间分布特征（特点） 一、点状地理事物的描述 试题通常以某一区域图为背景图来呈现点状事物的分布状况，在读图时要注意从点 的大小、疏密、组成的形状来观察点状事物代表的含义。 描述的角度：疏密+数量+极值+方位。具体描述：①总体分布特征（疏密状况）总分结构描述（是否均衡；如果不均，哪多，哪少）；②极值区位置名称（最多、最少、最集中的地带在哪，沿什么线分布，或者说出最稠密或最稀薄区的地区名称等。）③点组成的形状——反应什么规律。其他——大小，代表的含义(如城市等级)，点的动态变化等。当然，描述时要看图说话，突出重点，因题而宜（不一定要面面俱到）。 【例1】（2013四川卷）阅读下列材料，回答问题。 下图是甲国地图。甲国是美国重要的服装进口国，服装生产中心在A城；首都B城是该国重要的工业中心，纺织、食品、制糖是其主要工业部门。 （2）与甲国东部城市比较，指出该国西部城市分布的突出特点。（6分） 【答案】（2）城市分布较密集（2分）；主要分布在铁路沿线（或湖、海沿岸及其附近）（2分）；多等级较高的城市（2分）。 【例2】（2011课标卷）下图示意2007年中国大陆制造业企业500强总部的空间分布。读图，回答下列问题。 简述中国大陆制造业企业500强总部空间分布的特点。
【答案】分布不均衡。集中分布在东部沿海省市，以环渤海地区(或京津冀地区)、长江三角洲地区最为集中。西北部的省区总部数量较少。 二、线状地理事物的分布 线状地理分布图，常用线状符号来表示交通线、河流、山脉、等值线等。带箭头的表示动态，不带箭头的表示静态。线段的长短、粗细表示量的大小（或标上数值）。具体可分为两类： （1）描述一条线(通常为等值线)的分布情况 这类试题只要求描述某一特定线条的地理事物，如年等降水量线、等温线等，可从走向、延伸方向去考虑。读图时注意观察曲线“拐点”的位置，以便分段描述。这类题目大部分都需要分段描述；如“我国一月0 ℃等温线”分布，可描述为：东段大致东西走向，大致沿秦岭淮河一线；西段大致东北——西南走向、近似于与青藏高原东缘山麓平行。
2如何描述地理事物的空间分布特征(特点) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
如何描述地理事物的空间分布特征（特 点） 一、点状地理事物的描述 试题通常以某一区域图为背景图来呈现点状事物的分布状况， 在读图时要注意从点的大小、疏密、组成的形状来观察点状事 物代表的含义。 描述的角度：疏密+数量+极值+方位。具体描述：①总体分布特征（疏密状况，是否均衡；如果不均，哪多，哪少）；② 极值区位置名称（最多、最少、最集中的地带在哪，沿什么线 分布，或者说出最稠密或最稀薄区的地区名称等。）③点组成 的形状——反应什么规律。其他——大小，代表的含义(如城市 等级)，点的动态变化等。当然，描述时要看图说话，突出重 点，因题而宜（不一定要面面俱到）。 【例1】（2013四川卷）阅读下列材料，回答问题。 下图是甲国地图。甲国是美国重要的服装进口国，服装生产中心在A城；首都B城是该国重要的工业中心，纺织、食 品、制糖是其主要工业部门。 与甲国东部城市比较，指出该国西部城市分布的突出特 点。（6分） 【答案】城市分布较密集（2分）；主要分布在铁路沿线（或 湖、海沿岸及其附近）（2分）；多等级较高的城市（2分）。
提示：本题没有考查图示区域城市的分布特点，而是让学生通过观察该区域东西城市分布的差异，说出西部地区城市的分布特点。侧重考查图示信息的获取能力和比较分析能力。注意从疏密和城市等级两角度解答。 【例2】（2011课标卷）下图示意2007年中国大陆制造业企业500强总部的空间分布。读图，回答下列问题。 简述中国大陆制造业企业500强总部空间分布的特点。 【答案】分布不均衡。集中分布在东部沿海省市，以环渤海地区(或京津冀地区)、长江三角洲地区最为集中。西北部的省区总部数量较少。 二、线状地理事物的分布 线状地理分布图，常用线状符号来表示交通线、河流、山脉、等值线等。带箭头的表示动态，不带箭头的表示静态。线段的长短、粗细表示量的大小（或标上数值）。具体可分为两类： （1）描述一条线(通常为等值线)的分布情况 这类试题只要求描述某一特定线条的地理事物，如年等降水量线、等温线等，可从走向、延伸方向去考虑。读图时注意观察曲线“拐点”的位置，以便分段描述。这类题目大部分都需要分段描述；如“我国一月0 ℃等温线”分布，可描述为：东
1：100万中国土壤数据库有关说明 一、数据库简介 本数据库得到中国科学院知识创新项目的资助，并在刘纪远和庄大方研究员 的领导下由南京土壤研究所史学正、于东升和潘贤章等有关人员通过数字化、 修边及编辑后完成的。数据库根据全国土壤普查办公室1995年编制并出版的《1：100万中华人民共和国土壤图》，采用了传统的“土壤发生分类”系统，基本制 图单元为亚类，共分出12土纲，61个土类，227个亚类。土壤属性数据库记录 数达2647条，属性数据项16个，基本覆盖了全国各种类型土壤及其主要属性 特征。 二、数据参数 空间数据库在储存格式上以矢量数据ARC/INFO软件下的COVERAGE文 件。属性数据库以DBF文件格式存储。 土壤数字化地图采用的坐标系统 Projection Albers Units METERS Spheroid KRASOVSKY Parameters 1st standard parallel 25 0 0.000 2st standard parallel 47 0 0.000 central meridian 105 0 0.000 latitude of projection's origin 0 0 0.000 False easting(meters) 0 False northing(meters) 0 三、数据库使用 本数据库的原数据是《1：100万中华人民共和国土壤图》和《中国土种志》， 在土壤图和有关书籍编制过程中南京土壤研究所作为技术支撑单位，许多土壤 科学工作者参与其中，但整个图集由全国土壤普查办公室组织完成的。中国科 学院南京土壤研究所在项目首席科学家的领导下完成了数据库建设，为此在本 数据市场化过程中请认真处理这些权属关系。
农业生态系统碳循环研究 摘要：在人们对温室效应理解不断加深的同时，全球碳循环的研究也随着技术的进步不断深入。与人类生产生活关系最密切的是陆地生态系统碳循环研究，而农业生态系统碳循环研究是其中最为重要的一部分。经过国内外研究者的努力，已对农业生态系统碳源/汇效益、碳循环影响因素、模拟模型、碳通量及农业生态系统对全球变暖的响应等诸多研究内容取得极为重要的成果。但在一些问题上尚存在不小争议，对一些过程尚不能清楚认识，对一些因素尚不能准确联系。 关键词：农业生态系统；碳循环；低碳农业； 近百年来，全球变暖已成为不争事实，温度的上升对整个地球环境和人类生产生活产生了巨大的影响，产生了一系列严重的和不可逆转的后果：草原和荒漠面积增加，森林面积减少；热带扩展，副热带、暖热带和寒带缩小，寒温带略有增加；农业的种植决策、品种布局和品种改良、土地利用、农业投入和技术改进等受到影响；加剧了目前日趋紧张的水资源问题；改变了区域降水、蒸发分布状况；引发环境问题，增加了对人类及其生存环境的压力[1]。 随着全球气候变化研究的不断深入，对全球气候变暖形成原因的理解也产生了一些分歧：一部分人认为人类改造自然的活动是全球气候变暖的主要原因；另一部分人认为全球气候变暖是气候周期性变化的结果，太阳活动和火山活动是变化的主要原因，而人类活动不是决定性原因。但不论全球气候变暖的主要原因是什么，人类活动对整个地球系统产生的巨大影响不容忽视，人类活动排放出以CO2为主的温室气体引起了全球碳循环的变化，而这一变化又进一步影响到全球气候的变化，产生不利于人类生存及发展的变化。碳循环研究在此种局势下显示出极为重要的意义。 根据Falkowski研究结果表明，陆地生态系统蓄积了总量大约为2 000 Gt(1Gt=1×1015g)的碳[2]。尽管相较于岩石圈＞60 000 000Gt和海洋38 400Gt的碳量，陆地生态系统蓄积的碳量十分微弱，但是人类主要的生产生活空间位于陆地上，人类的行为最直接的影响陆地生态系统，且产生的影响最大，使得这部分碳储量的变化体现出非同一般的可变性和极为显著的重要性。土壤碳库是温室气体重要的释放源，也是重要的吸收汇[3]。正因为人类活动的强烈影响，可以说全球碳循环中最大不确定性主要来自陆地生态系统。陆地生态系统碳循环过程可以解释为：植物通过光合作用将大气中的CO2吸收存于植物体内，形成有机化合物并固定起来，而后一部分有机物在植物的呼吸作用和土壤及枯枝落叶层中有机质腐烂过程中返回大气。这样的一个循环过程就形成了大气-陆地植被-土壤-大气整个陆地生态系统的碳循环[4]。 在人类活动中，农业生产对陆地生态系统起了巨大的影响，农业生产不仅改变了原有的土地利用方式，改变了原有植被种类，甚至改变了土壤类型，并因这些改变对原有碳循环产生了极为重要的影响。1850-1990年期间，土地利用变化造成的CO2排放量约为124Gt，而其中贡献最大的是农业的扩张。在农业活动中，耕地所造成的总净通量约占68％，牧草占13％，迁移农业占4％。人类活动已经强烈改变了原有的全球碳循环模式[5]。 1. 农业生态系统碳源？碳汇？ 农业生态系统是碳汇还是碳源，这是首先需要回答的问题。 农业生态既可以是碳汇，也可以是碳源。农业碳排放主要源于农业废弃物、肠道发酵、粪便管理、农业能源利用、稻田以及生物燃烧。而农业生态系统的碳主要固定在作物和土壤中。农田生态系统中，农田管理措施、土壤性质是影响土壤有机碳固定、转化及释放的主要因素，同时还受土地利用方式、植物品种、气候变化等多种因素影响[3]。不同的农业生态系统因自身特点呈现出不同的碳通量，同一农业系统因管理方式或利用方式不同，甚至可以
碳排放的空间分布与经济研究 构建模型与数据处理 1.指标的选择地区经济的发展状况可以由经济的多个方面来衡量,此外,地区间经济发展的差别,可以从GDP来考虑,还有地区占经济主导地位的产业及地区贸易状况等,同时根据表1所示,我们也可以看出不同年份不同地区间碳排放量也是有差别的。那么地区经济的发展与碳排放量之间是一个怎样的相关关系,衡量经济发展水平的各因素是不是与碳排放之间是一种相关的关系,是否经济的发展必然要以过多的碳排放为代价,这是本文研究的目的所在。总的来说,全国碳排放量是逐年递增的,图1展示了中国碳排放总量的变化趋势。由图1可以看到,近15年来中国的碳排放有了显著的增加,并且在2001年以后碳排放有一个激增期,2001年的排放量为32亿万吨,至2010年,我国的碳排放总量增长到71.7亿万吨,而同时每一个省份的碳排放量也是有差别的。第一,各地区碳排放量都有所差别,并且呈现逐年递增的趋势,从表1中可以看出,在排碳量较高的包括河北、山西、辽宁、黑龙江、上海、江苏、浙江、安徽、河北、湖北、湖南、广东、四川这些省份中山东的碳排放量最高。总的看来,这几个省份有一些是工业为其经济发展的主导力量,还有一些是中国经济发展最好的地区,对外贸易较多。从表1中可以看出这几个主要的碳排放量较多的省份碳排放的增长情况。贸易也是各地经济发展中较为重要的部分,对外贸易的状况可以由各地区进出口总值来衡量。从图3中可以看出广东省的对外贸易量是最高的。 2.模型构建考虑到碳排放量的影响因素与以下
几个因素相关,借鉴柯布道格拉斯函数双对数处理方法构建方程为：LnGQit=ci+β1LnGGDPit+β2LnSTRUit+β3LnPRICEit+β4LnTfwit+εit其中,i表示中国30个省市、自治区（直辖市,西藏除外）,t为样本时间跨度即年份。Ci为截距项,GQit为i地区t年的碳排放量,GGDPit表示i地区t年的地区生产总值,STRUit表示i地区t年的产业结构状况,PRICEit表示i地区t年能源价格,Tfwit表示i地区t年的对外贸易总量,εit为随机扰动项。3.模型变量的处理对于GQit计算依据Gi(m)=Ei(m)Etotal(m)Gtotal(m),Gtotal(m)表示全国t期全国排碳量,Etotal(m)用于表示全国能源消费总量（按万吨标准煤计算）,Ei(m)表示i地区能源消费总量。各省经济发展状况GGDPit选用各省历年地区的GDP指数（按不变价格计算）;STRUit用第二产业与第三产业产值之比,同样也按不变价格计算;PRICEit能源价格采用“工业品出厂价格指数”来表示,同样也转化成以1995年为基期的时间序列,Tfwit为各地区进出口总值,同样也按不变价格计算。4.模型数据的来源研究数据取自中国30个省、市、自治区（直辖市,西藏除外）1995-2010年的数据,所有数据均来自于《中国统计年鉴2011》、《中国能源统计年鉴2011》、CCER经济金融数据库、《中国市场统计年鉴》、各省统计年鉴。 地区碳排放量与经济发展的实证分析 1.对面板数据的单位根进行检验在EVIEWS中对这五个变量进行单位根的平稳性检验,依次采用LLC、IPS、ADF、PP等单位根检验方法,进行了水平检验和一阶差分检验,检验结果见表2。 2.面板数据协整
中国主要土壤类型 土壤名称分布地区形成条件一般特征 砖红壤海南岛、雷州半岛、 西双版纳和台湾岛 南部，大致位于北纬 22°以南地区。 热带季风气候。年平 均气温为23～26℃， 年平均降水量为 1600～2000毫米。植 被为热带季雨林。 风化淋溶作用强烈， 易溶性无机养分大量 流失，铁、铝残留在 土中，颜色发红。土 层深厚，质地粘重， 肥力差，呈酸性至强 酸性。 赤红壤滇南的大部，广西、 广东的南部，福建的 东南部，以及台湾省 的中南部，大致在北 纬22°至25°之间。 为砖红壤与红壤之 间的过渡类型。 南亚热带季风气候 区。气温较砖红壤地 区略低，年平均气温 为21～22℃，年降水 量在1200～2000毫 米之间，植被为常绿 阔叶林。 风化淋溶作用略弱于 砖红壤，颜色红。土 层较厚，质地较粘重， 肥力较差，呈酸性。 红壤和黄 壤长江以南的大部分 地区以及四川盆地 周围的山地。 中亚热带季风气候 区。气候温暖，雨量 充沛，年平均气温 16～26℃，年降水量 1500毫米左右。植被 为亚热带常绿阔叶 林。黄壤形成的热量 条件比红壤略差，而 水湿条件较好。 有机质来源丰富，但 分解快，流失多，故 土壤中腐殖质少，土 性较粘，因淋溶作用 较强，故钾、钠、钙、 镁积存少，而含铁铝 多，土呈均匀的红色。 因黄壤中的氧化铁水 化，土层呈黄色。 黄棕壤北起秦岭、淮河，南 到大巴山和长江，西 自青藏高原东南边 缘，东至长江下游地 带。是黄红壤与棕壤 之间过渡型土类。 亚热带季风区北缘。 夏季高温，冬季较 冷，年平均气温为 15～18℃，年降水量 为750～1000毫米。 植被是落叶阔叶林， 但杂生有常绿阔叶 树种。 既具有黄壤与红壤富 铝化作用的特点，又 具有棕壤粘化作用的 特点。呈弱酸性反应， 自然肥力比较高， 棕壤山东半岛和辽东半 岛。 暖温带半湿润气候。 夏季暖热多雨，冬季 寒冷干旱，年平均气 土壤中的粘化作用强 烈，还产生较明显的 淋溶作用，使钾、钠、
如何描述地理事物的空间分布特征(同名8466)
如何描述地理事物的空间分布特征（特点） 一、点状地理事物的描述 试题通常以某一区域图为背景图来呈现点状事物的分布状况，在读图时要注意从点的大小、疏密、组成的形状来观察点状事物代表的含义。 描述的角度：疏密+数量+极值+方位。具体描述：①总体分布特征（疏密状况，是否均衡；如果不均，哪多，哪少）；②极值区位置名称（最多、最少、最集中的地带在哪，沿什么线分布，或者说出最稠密或最稀薄区的地区名称等。）③点组成的形状——反应什么规律。其他——大小，代表的含义(如城市等级)，点的动态变化等。当然，描述时要看图说话，突出重点，因题而宜（不一定要面面俱到）。 【例1】（2013四川卷）阅读下列材料，回答问题。 下图是甲国地图。甲国是美国重要的服装进口国，服装生产中心在A城；首都B城是该国重要的工业中心，纺织、食品、制糖是其主要工业部门。 与甲国东部城市比较，指出该国西部城市分布的突出特点。（6分）
【答案】城市分布较密集（2分）；主要分布在铁路沿线（或湖、海沿岸及其附近）（2分）；多等级较高的城市（2分）。 提示：本题没有考查图示区域城市的分布特点，而是让学生通过观察该区域东西城市分布的差异，说出西部地区城市的分布特点。侧重考查图示信息的获取能力和比较分析能力。注意从疏密和城市等级两角度解答。 【例2】（2011课标卷）下图示意2007年中国大陆制造业企业500强总部的空间分布。读图，回答下列问题。 简述中国大陆制造业企业500强总部空间分布的特点。 【答案】分布不均衡。集中分布在东部沿海省市，以环渤海地区(或京津冀地区)、长江三角洲地区最为集中。西北部的省区总部数量较少。 二、线状地理事物的分布
植物生态学报 2016, 40 (3): 0–0 doi: 10.17521/cjpe.2015.1088 Chinese Journal of Plant Ecology https://www.doczj.com/doc/0d16056664.html, —————————————————— 收稿日期Received: 2015-03-17 接受日期Accepted: 2015-10-24 * 通讯作者Author for correspondence (E-mail: huzm@https://www.doczj.com/doc/0d16056664.html,) 内蒙古森林生态系统碳储量及其空间分布 黄晓琼1,2 辛存林1 胡中民2* 李钢铁3 张铜会4 赵 玮2 杨 浩2 张雷明2 郭 群2 岳永杰3 高润宏3 乌志颜5 闫志刚6 刘新平4 李玉强4 李胜功2 1 西北师范大学地理与环境科学学院, 兰州 730070; 2中国科学院地理科学与资源研究所, 北京 100101; 3内蒙古农业大学生态环境学院, 呼和浩特 010018; 4中国科学院寒区旱区环境与工程研究所, 兰州 730000; 5赤峰市林业科学研究院, 内蒙古赤峰 024000; 6内蒙古大兴安岭林业科学技术研究所, 内蒙古牙克石 022150 摘 要 内蒙古森林面积居全国第一位, 林木蓄积量居第五位, 准确地估算该区域森林碳储量对于评估中国森林碳储量以及制定森林资源管理措施均具有重要意义。该研究基于内蒙古森林资源野外样方调查和室内分析, 评估了内蒙古森林生态系统的固碳现状, 估算了内蒙古森林生态系统不同林型和不同碳库(乔木、灌木、草本、凋落物和土壤碳库)的碳密度大小, 揭示了其空间分布特征。在此基础上估算了内蒙古森林碳储量大小及空间格局。结果表明: 1)内蒙古森林植被层碳储量为787.8 Tg C, 乔木层、凋落物层、草本层和灌木层分别占植被层总碳储量的93.5%、3.0%、2.7%和0.8%。内蒙古森林植被层平均碳密度为40.4 t·hm –2, 其中, 乔木层、凋落物层、草本层和灌木层的碳密度分别为35.6 t·hm –2、2.9 t·hm –2、1.2 t·hm –2和0.6 t·hm –2。2)内蒙古森林土壤层(0–100 cm)碳储量为2449.6 Tg C, 其中0–30 cm 的土壤碳储量最高, 占总碳储量的79.8%。0–10 cm 、10–20 cm 和20–30 cm 的土壤碳储量分别占0–30 cm 土壤碳储量的38.8%、34.1%和27.1%。内蒙古森林土壤平均碳密度为144.4 t·hm –2。黑桦(Betula davurica )林土壤碳密度最高, 云杉(Picea asperata )林最小。土壤碳密度随土壤深度的增加而降低。3)内蒙古森林生态系统碳储量为3237.4 Tg C, 植被层和土壤层碳储量分别占森林生态系统碳储量的24.3%和75.7%。落叶松(Larix gmelinii )林总碳储量最高, 其次为白桦(Betula platyphylla )林、夏栎(Quercus robur )林、黑桦(Betula davurica )林、榆树(Ulmus pumila )疏林和山杨(Populus davidiana )林。内蒙古森林生态系统平均碳密度为184.5 t·hm –2。土壤碳密度与植被碳密度呈显著正相关关系。4)内蒙古森林生态系统碳储量和碳密度的空间分布总体上为东部地区高、西部地区低的趋势。在降水量充沛的东部地区和降水偏少的中西部地区, 有针对性地开展森林保护区建设和人工造林, 可显著提升区域的碳汇能力。 关键词 碳储量, 碳密度, 空间分布, 森林生态系统, 内蒙古 引用格式: 黄晓琼, 辛存林, 胡中民, 李钢铁, 张铜会, 赵玮, 杨浩, 张雷明, 郭群, 岳永杰, 高润宏, 乌志颜, 闫志刚, 刘新平, 李玉强, 李胜功 (2016). 内蒙古森林生态系统碳储量及其空间分布. 植物生态学报, 40, 1–1. doi: 10.17521/cjpe.2015.1088 Carbon storage of the forests and its spatial pattern in Nei Mongol HUANG Xiao-Qiong 1,2, XIN Cun-Lin 1, HU Zhong-Min 2*, LI Gang-Tie 3, ZHANG Tong-Hui 4, ZHAO Wei 2, YANG Hao 2, ZHANG Lei-Min 2, GUO Qun 2, YUE Yong-Jie 3, Gao Run-Hong 3, WU Zhi-Yan 5, YAN Zhi-Gang 6, LIU Xin-Ping 4, LI Yu-Qiang 4, and LI Sheng-Gong 2 1 Department Geography and Environmental Sciences, Northwest Normal University, Lanzhou 730070, China;2Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China; 3 College of Ecology and Environmental Sciences, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010018, China; 4Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute, Chinese Academy of Sciences,Lanzhou 730000, China; 5Chifeng Institute of Forestry Science, Chifeng, Nei Mongol 024000, China; and 6Daxing’anling Academy of Forestry Science of Inner Mongolia, Yakeshi, Nei Mongol 022150, China Abstract Aims Forest carbon storage in Nei Mongol plays a significant role in national terrestrial carbon budget due to its large area in China. Our objectives were to estimate the carbon storage in the forest ecosystems in Nei Mongol and to quantify its spatial pattern. Methods Field survey and sampling were conducted at 137 sites that distributed evenly across the forest types in the study region. At each site, the ecosystem carbon density was estimated thorough sampling and measuring different pools of soil (0–100 cm) and vegetation, including biomass of tree, grass, shrub, and litter. Regional carbon storage was calculated with the estimated carbon density for each forest type. Important findings Carbon storage of vegetation layer in forests in Nei Mongol was 787.8 Tg C, with the biomass of tree, litter, herbaceous and shrub accounting for 93.5%, 3.0%, 2.7% and 0.8%, respectively. Carbon c h i n a X i v :201605.00426v 1
基于1：100万土壤数据库的中国土壤资源特征 摘要：本文运用新建立的中国1：100万土壤数据库，分析我国土壤类型、数量和空间分布以及成土环境与特征。对于正确理解和应用中国1：100万土壤数据库，从空间上、数量上更为准确了解和把握中国土壤资源，都具有非常重要的现实意义和长远意义。 关键字：土壤数据库，中国土壤，土壤资源 中国1：100万土壤数据库，是由中国科学院南京土壤研究所以史学正研究员为学术带头人的土壤资源与数字化管理创新科研小组，历经四年建成的。该数据库由2部分组成，即土壤空间数据库、土壤属性数据库。数据库的建立得到了中国科学院知识创新项目资助，并在刘纪远和庄大方研究员的领导下完成的。 土壤空间数据库，即全国1：100万数字化土壤图，是依据全国土壤普查办公室1995年编制并出版的《1：100万中华人民共和国土壤图》，由本创新科研组通过对土壤图进行数字化、图幅接边和编辑后完成的。全国1：100万土壤图共有64幅1：100万的标准分幅图，该数字化土壤图如实地反映了原土壤图的面貌，继承了原土壤图编制时的制图单元，其基本制图单元大部分为土属，共有12个土纲，61个土类，235个亚类。它是目前全国性唯一的、也是最为详细的数字化土壤图件。 土壤属性数据库，中国1：100万土壤数据库中的土壤属性数据引自《中国土种志》，该套土种志共分六卷，收集了近2540个土种。土壤属性数据可分为土壤物理性质、土壤化学性质和土壤养分等。土壤物理性质包括土壤颗粒组成和土壤质地等，土壤化学性质如pH、有机质等，土壤养分如全N、全P、全K以及有效P和有效K等。 本文运用最新建立的中国1：100万土壤数据库，对中国土壤资源的类型、数量和空间分布以及成土环境和特征，按中国土壤土纲类型再次分别进行讨论与分析。对于正确理解和应用中国1：100万土壤数据库，从空间上、数量上更为准确了解和把握中国土壤资源，都具有非常重要的现实意义和长远意义。 第一节中国土壤类型概述 中国地域辽阔，土壤类型众多，根据中国土壤分类，基于1：100万中国土壤数据库，我国土壤类型共有12个土纲，61个土类，235个亚类。这12个土纲分别为铁铝土、淋溶土、半淋溶土、钙层土、干旱土、漠土、初育土、半水成土、水成土、盐碱土、人为土和高山土。表1、图1分别显示了中国土壤的土纲类型面积和空间分布特征。
如何描述地理事物的空间分布特征(特点) 一、点状地理事物的描述试题通常以某一区域图为背景图来呈现点状事物的分布状况，在读图时要注意从点的大小、疏密、组成的形状来观察点状事物代表的含义。 描述的角度:疏密+数量+极值+方位。具体描述：①总体分布特征(疏密状况,是否均衡；如果不均,哪多,哪少）；②极值区位置名称(最多、最少、最集中的地带在哪,沿什么线分布,或者说出最稠密或最稀薄区的地区名称等。）③点组成的形状——反应什么规律。其他——大小，代表的含义(如城市等级)，点的动态变化等。当然，描述时要看图说话，突出重点，因题而宜(不一定要面面俱到）。 【例1】(２0１3四川卷）阅读下列材料,回答问题。 下图是甲国地图。甲国是美国重要的服装进口国,服装生产中心在A城；首都B城是该国重要的工业中心，纺织、食品、制糖是其主要工业部门。 与甲国东部城市比较,指出该国西部城市分布的突出特点。(６分) 【答案】城市分布较密集（２分）；主要分布在铁路沿线（或湖、海沿岸及其附近）（2分）;多等级较高的城市(２分）。提示:本题没有考查图示区域城市的分布特点，而是让学生通过观察该区域东西城市分布的差异,说出西部地区城市的分布特点。侧重考查图示信息的获取能力和比较分析能力。注意从疏密和城市等级两角度解答。 【例２】（2０1１课标卷)下图示意2０0７年中国大陆制造业企业500强总部的空间分布。读图,回答下列问题。简述中国大陆制造业企业5０0强总部空间分布的特点。
【答案】分布不均衡。集中分布在东部沿海省市，以环渤海地区(或京津冀地区)、长江三角洲地区最为集中。西北部的省区总部数量较少。 二、线状地理事物的分布 线状地理分布图，常用线状符号来表示交通线、河流、山脉、等值线等。带箭头的表示动态，不带箭头的表示静态。线段的长短、粗细表示量的大小(或标上数值）。具体可分为两类： (1)描述一条线(通常为等值线)的分布情况 这类试题只要求描述某一特定线条的地理事物，如年等降水量线、等温线等,可从走向、延伸方向去考虑。读图时注意观察曲线“拐点”的位置，以便分段描述。这类题目大部分都需要分段描述;如“我国一月0℃等温线”分布，可描述为：东段大致东西走向,大致沿秦岭淮河一线;西段大致东北——西南走向、近似于与青藏高原东缘山麓平行。 【例3】(0３全国卷）描述图中1０℃等温线的走向,并说明其原因 【答案】1０℃等温线东半段接近东西走向(与纬线平行)，主要受纬度（太阳辐射）因素的影响；该等温线西半段呈东北-西南走向,受东北-西南走向的太行山(黄土高原东缘)影响。 (2）描述多条线状地理事物的分布。
构建模型与数据处理 1.指标的选择地区经济的发展状况可以由经济的多个方面来衡量，此外，地区间经济发展的差别，可以从GDP来考虑，还有地区占经济主导地位的产业及地区贸易状况等，同时根据表1所示，我们也可以看出不同年份不同地区间碳排放量也是有差别的。那么地区经济的发展与碳排放量之间是一个怎样的相关关系，衡量经济发展水平的各因素是不是与碳排放之间是一种相关的关系，是否经济的发展必然要以过多的碳排放为代价，这是本文研究的目的所在。总的来说，全国碳排放量是逐年递增的，图1展示了中国碳排放总量的变化趋势。由图1可以看到，近15年来中国的碳排放有了显著的增加，并且在2001年以后碳排放有一个激增期，2001年的排放量为32亿万吨，至2010年，我国的碳排放总量增长到71.7亿万吨，而同时每一个省份的碳排放量也是有差别的。第一，各地区碳排放量都有所差别，并且呈现逐年递增的趋势，从表1中可以看出，在排碳量较高的包括河北、山西、辽宁、黑龙江、上海、江苏、浙江、安徽、河北、湖北、湖南、广东、四川这些省份中山东的碳排放量最高。总的看来，这几个省份有一些是工业为其经济发展的主导力量，还有一些是中国经济发展最好的地区，对外贸易较多。从表1中可以看出这几个主要的碳排放量较多的省份碳排放的增长情况。贸易也是各地经济发展中较为重要的部分，对外贸易的状况可以由各地区进出口总值来衡量。从图3中可以看出广东省的对外贸易量是最高的。 2.模型构建考虑到碳排放量的影响因素与以下几个因素相关，借鉴柯布道格拉斯函数双对数处理方法构建方程为：LnGQit=ci+β1LnGGDPit+β2LnSTRUit+β3LnPRICEit+β4LnTfwit+εit其中，i表示中国30个省市、自治区（直辖市，西藏除外），t为样本时间跨度即年份。Ci为截距项，GQit为i地区t年的碳排放量，GGDPit表示i地区t年的地区生产总值，STRUit表示i地区t年的产业结构状况，PRICEit表示i地区t年能源价格，Tfwit表示i地区t年的对外贸易总量，εit为随机扰动项。 3.模型变量的处理对于GQit计算依据 Gi(m)=Ei(m)Etotal(m)Gtotal(m)，Gtotal(m)表示全国t期全国排碳量，Etotal(m)用于表示全国能源消费总量（按万吨标准煤计算），Ei(m)表示i地区能源消费总量。各省经济发展状况GGDPit选用各省历年地区的GDP指数（按不变价格计算）；STRUit用第二产业与第三产业产值之比，同样也按不变价格计算；PRICEit能源价格采用“工业品出厂价格指数”来表示，同样也转化成以1995年为基期的时间序列，Tfwit为各地区进出口总值，同样也按不变价格计算。4.模型数据的来源研究数据取自中国30个省、市、自治区（直辖市，西藏除外）1995-2010年的数据，所有数据均来自于《中国统计年鉴2011》、《中国能源统计年鉴2011》、CCER经济金融数据库、《中国市场统计年鉴》、各省统计年鉴。 地区碳排放量与经济发展的实证分析 1.对面板数据的单位根进行检验在EVIEWS中对这五个变量进行单位根的平稳性检验，依次采用LLC、IPS、ADF、PP等单位根检验方法，进行了水平检验和一阶差分检验，检验结果见表2。 2.面板数据协整检验由于Johansen检验是基于最大特征值的比的统计量λ-max来判别变量之间的协整关系；多变量Johansen极大似然法可以精确地检验出协整向量的数目r，再根据无约束的VAR模型的残差分析来确定VAR模型的最优滞后期。在对pool序列进行协整检验，运用 Fisher(CombinedJohansen)这种方法进行检验，选择没有外生趋势的选项，如表3中有4项迹统计量和最大特征值统计量结果一致的，说明存在协整关系。在原假设为无协整关系的情况下，采用Pedroni(Engle-Grangerbased)方法进行协整分析。所得结果如表4所示，碳排放量、GDP、产业结构、能源价格与对外贸易量之间存在协整关系，统计量通过协整检验。3.采用PeriodSUR加权检验并进行GLS回归估计由于面板数据中时期的个数少于截面成员的个数，在做模型估计时，选用PeriodSUR类似似乎不相关回归，对时期异方差和同期相关进行修正，所得结果如表5所示。从表6可以看出采用这一方法是能够较好的估计出模型，对各解释变量与因变量之间的关系作出描述。从表6中可以看出，采用PeriodSUR权重处理，R2统计量为0.982702大于未进行权重处理时的值，此外，未进行权重处理时，D.W.统计量为0.869007经过计算再与临界值比较，存在较为严重的自相关。同时加权的GLS估计的残差平方和也明显下降，因此可以看出该模型能够较好的估计这几个解释变量与因变量的关系。综上分析可以看出，产业结构(LNSTRU)、对外贸易状况(LNTFW)、经济增长状况(LNGGDP)对碳排放量都具有重要的影响，且表现为正相关关系，相关系数分别为0.593、0.406、0.316。能源价格(LNPRICE)则与碳排放负相关。所以根据研究，政府机构通过对地区产业结构的调整，还有对外贸易政策的调整可以达到对地区碳排放量的影响。 结论和建议 在各地区都开始试水碳交易的形式下，对碳排放量与经济发展之间的关系进行研究，可以让我们更加客观的分析我们进行碳减排的方式，做到两者之间的最佳权衡。基于以上分析，研究碳排放与经济各因素之间的关系是十分有意义的。第一，通过以上分析可以得知地区碳排放量与地区GDP的增长有一定的正相关性，但是GDP的增长不一定伴随碳排放量的增长而增长。对外贸易与地区碳排放量之间也表现出正相关关系，出口的增多可能会导致地区扩大生产，如果不采取措施进行碳减排，那么一个地区碳排放量会因此而增加。第二，产业结构与地区碳排放之间的关系是较为密切的，因为第二产业中工业所占的比重较大，而工业是地区碳排量中一个较为主要的来源。例如广东省的GDP是最高的，但是它的第二产业与第三产业比值相对不是最高的，广东省第三产业的发展也占总GDP中一个比较大的部分，所以相比于山东 ，它的碳排放量不是最高的。第三，从我国整体情况来看，我国这种地区间经济发展不平衡、碳排放量差异性明显的情况下，我们国家在碳交易方面应该加大发展力度，可以尝试鼓励省份与省份之间的碳交易。比如广东省与山东省之间进
研究基于GIS的中国碳排放时空分布规律本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！ 以全球温暖化为标志的气候变化问题是21世纪人类社会而临的最严峻挑战之一，关系到人类的生存和发展，已经成为世界各国共同关注的焦点导致全球气候变化的主要原因是历史上碳排放的逐渐积累。我国碳排放总量于2008年超过关国，居世界第一位，且随着经济和社会的不断发展，碳排放量将持续增长。 目前，我国对碳排放的研究主要集中在以下几个方而:1)碳排放量的测算及因素分解研究，徐国泉邹秀萍等定量分析了能源结构、能源效率及经济发展等因素对中国人均碳排放的影响;2)碳排放与社会发展、产业发展及能源演变过程的关系研究，北京大学方精云教授研究组利用全球及主要发达和发展中国家的化石燃料人均碳排放和工业化等数据，考察了碳排放与社会经济发展的关系碳排放预测研究，杜强岳超等采用。模型对中国各省碳排放进行了预测，并验证了模型的准确性;4)碳排放特征及比较研究，北京大学方精云教授研究组将我国与世界主要国家的碳排放情况进行了
比较，同时对各省的碳排放量等指标进行了分析，一网。为了探讨新的研究方法，本文尝试采用传统统训一与空间统训一相结合的方法对我国碳排放的时空分布规律进行研究。 1数据来源与研究方法 数据来源及处理 碳排放数据来源于关国能源部橡树岭国家实验室二氧化碳信息分析中心，主要包括固体燃烧碳排放、液体燃烧碳排放、气体燃烧碳排放及水泥生产碳排放数据。本文使用CDIAC公布的1980-2011年中国大陆地区(不包括台湾、香港特别行政区及澳门特别行政区)碳排放数据(转化为碳的质量，单位为t)。各省能源消费数据主要来自《中国能源统训一年鉴》及部分地区统训一年鉴，因西藏无统训一数据，未对西藏的能源消费量进行统计。各省水泥产量主要来自《中国统训一年鉴》及《新中国六十年统训一资料汇编1949-2008》。采用将CDIAC公布的化石燃料燃烧及水泥生产碳排放数据按照能源消费量及水泥产量的比例进行分摊的方法，分别获得各省的化石燃料燃烧及水泥生产碳排放数据，将两者相加得到1980-2011年各省的逐年碳排放数据(西藏仅包括水泥生产碳排放数据)。1. 2研究方法采用数量分析及变异系数等对