土壤侵蚀对土壤有机碳库去向的影响

土地利用变化对土壤有机碳的影响研究进展作者：马玉霞来源：《环境与发展》2014年第03期摘要研究土地利用变化对土壤有机碳及其动态变化规律，有助于掌握全球气候变化与土地利用变化之间的关系。

本文分别从土地利用及其管理方式变化的角度，综合阐述了土地利用变化对土壤有机碳的影响过程与机理。

关键词土地利用方式土壤有机碳温室效应中图分类号 X14文献标识码 A文章编号1007-0370（2014）03-0064-04Abstract： Studying the effect of land use change on soil organic carbon and its dynamic change rules，help to grasp the relationship between global climate change and the land use change. By literature review，this paper summarizes major research progresses on the effects of land use change on SOC，explaining the process and mechanism of SOC change induced by changes of land use and land management. Key words： Land use；Soil organic carbon；Greenhouse effect土壤碳库是大气碳库的3.3倍，生物碳库的4.5倍，是陆地生态系统最大的碳库[1- 2]，也是最活跃的碳库之一。

土壤碳可分为有机碳（SOC）和无机碳（SIC）。

无机碳相对稳定，而有机碳则与大气频繁地进行着二氧化碳交换，与大气进行活性交换的SOC约占陆地生态系统碳的2/3[3]，所以SOC的变化将会影响大气CO2浓度，进而改变全球碳循环[4]。

生态环境学报 2015, 24(8): 1266-1273 Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@基金项目：广东省自然科学基金团队基金项目（S2012030006144）；国家自然科学基金项目（41171221）作者简介：郭太龙（1979年生），男，副研究员，博士，主要从事土壤侵蚀与非点源污染研究。

E-mail: tlguo@*通信作者：李定强（1963年生），男，研究员，博士生导师。

主要研究方向为水土保持与非点源污染。

E-mail: dqli@收稿日期：2014-12-15华南典型侵蚀区土壤有机碳流失机制模拟研究郭太龙1，谢金波3，孔朝晖3，廖义善1，李俊杰1，张思毅1，李定强1, 2*1. 广东省生态环境与土壤研究所，广东 广州 510650；2. 中国科学院广州分院、广东省科学院，广东 广州 510650；3. 广东省五华县水土保持试验推广站，广东 梅州514471摘要：土壤侵蚀条件下的碳流失问题是目前全球碳循环研究中的新点，也是土壤侵蚀基础性研究中的弱点。

目前对于土壤侵蚀的研究多侧重于侵蚀造成养分流失及土地退化方面，关于土壤侵蚀对碳循环的影响研究较少。

针对华南红壤侵蚀区的碳流失问题，采用室内人工模拟降雨的方法，探讨了华南典型侵蚀区两种土壤类型（林地、弃耕荒地）的有机碳流失过程，主要取得以下一些成果，（1）土壤有机碳的流失主要以侵蚀泥沙为载体，两种土壤（林地、弃耕荒地）坡面的泥沙有机碳含量均表现出随降雨历时逐渐减小的趋势，但雨强和坡度对侵蚀泥沙中有机碳含量的影响没有明显规律；林地土壤坡面的侵蚀泥沙中有机碳含量明显高于弃耕荒地土壤坡面的侵蚀泥沙中有机碳含量。

（2）林地土壤的泥沙有机碳富集比大于弃耕荒地的泥沙有机碳富集比，林地土壤有机碳富集比变化范围为0.99~1.65，而弃耕荒地土壤有机碳富集比变化范围为0.86~1.07；林地土壤的有机碳流失率大于弃耕荒地的有机碳流失率。

土地利用变化对土壤有机碳储存的影响——一个案例研究的实验站在中国摘要：森林在从大气中而来的游离碳中发挥着重要作用。

自从上个世纪80年代以来，植树造林活动已在千叶洲林业实验站的周边地区贯彻执行。

该实验站位于中国江西省境内。

耕地和严重侵蚀的荒地上种植水果和森林种植园。

千烟洲林业试验站的周围地区作为一个研究站，研究站分析造林对碳固存影响的潜在性。

本研究评估了在不同的土地利用类型下土壤有机碳的变化存储。

土壤有机碳贮量随着土地利用类型的不同而变化巨大。

从1984年到2002年，土壤有机碳储量在八种土地利用类型中增加了2.45×106公斤。

这项研究表明，造林土壤对碳固存影响的潜在性。

然而，在景观尺度下对土壤碳通量有一个完整的了解将取决于潜在及土壤有机碳的保存期。

1引言土壤是陆地生态系统中最大的碳库，土壤潜在的二氧化碳（CO 2）的排放量是大陆尺度碳平衡的一个重要组成部分（伯纳克斯等人。

2001；默蒂等人。

2002）。

人类活动对碳储存和通量的影响已经超过了自然本身变异影响的速度和程度。

在陆地生态系统下中对土地利用和土地覆盖的准确估计对于估计区域和大陆的碳平衡已变得越来越重要。

（gregorich等人。

1996，1998）。

其中一个最大的也是最不确定的因素是人类活动的变化对土壤有机碳的储存的影响。

以往的研究集中于土壤中的土地利用变化情况（曼，1986；戴维森和阿克曼，1993；Lugo and Brown, 1993; 华盛顿, 1999; Post and Kwon, 2000;）例如，穆尔蒂等人综述了土壤中碳和氮的储存后，提出将森林转化为农业用地。

Lugo and Brown,提出土壤有机碳的改变是发生在有利于碳积累的土地利用变化之后的。

在不同的植被类型下、环境条件下、不同的时间条件下，有机碳的积累率相差很大。

为了开发大陆尺度的碳预算，我们需要知道什么发生在土壤碳库的转换后的土地利用和土地覆盖类型。

土壤侵蚀对陆地生态系统碳循环的影响过程与机理碳是地球上储量最丰富的元素之一，它广泛地分布于大气、海洋、地壳沉积岩和生物体中，总的来说，地球上主要有大气碳库、海洋碳库、陆地生态系统碳库以及岩石圈碳库四大碳库，并在各大碳库之间不断循环变化。

碳是有机化合物的基本成分，是构成生命体的基本元素，碳循环还与生命活动紧密相联。

亿万年来,在地球的生物圈和大气圈中,碳通过生命的新陈代谢，往复循环，生生不息。

无疑，碳在各种生态过程以及人类活动过程中的重要角色决定了其成为最佳研究载体的地位。

碳的蓄积、储量、潜力甚至受人类活动的影响程度在不同生态系统中都存在较大差异。

陆地生态系统包括农田生态系统、湿地生态系统、森林生态系统、草地生态系统以及荒漠湿地系统。

在陆地生态系统中,大部分碳主要蓄积在森林之中,它们主要以2种形式储存:一是以树干、树枝、树叶和树根等生物量的形式储存；二是以土壤有机碳的形式储存。

在农田生态系统中,碳的储存主要是以地表以下植物有机质和土壤蓄积的形式,大部分具有很高的碳年吸收率,农田生态系统吸收的大部分碳通常以农产品及其副产品或废弃物的形式运走或很快释放到大气中。

当然下一个作物生长季,碳又被蓄积,如此循环往复。

当前,农业土壤经常是一个净碳源,然而如果通过良好的农业措施,如免耕、休耕等,又可以减缓农田碳源的排放,甚至变源为汇。

草地生态系统中的绝大部分碳储存在土壤中。

这些碳蓄积长期处于稳定状态,但也受人类活动及外来扰动的影响,如果载蓄量超过其承载能力,或者火灾频发,都会使碳大量丢失。

湿地生态系统中的碳几乎全部作为死的有机物存储在土壤中,且受人类活动的影响很大,如排水可使碳释放,而造林又可以抵消其排放。

在副极地附近的湿地,由于全球气候变暖造成的永冻土融化也可能使土壤碳释放进入大气陆地生态系统碳循环过程是指植物通过光合作用吸收CO2，将碳储存在植物体内，固定为有机化合物，形成总初级生产量，同时又通过在不同时间尺度上进行的各种呼吸途径或扰动将CO2返回大气。

坡面侵蚀过程中泥沙有机碳流失特征分析坡面侵蚀是指在降水、地形、植被等因素的作用下，坡面上的土壤和泥沙被雨水冲刷而流失的过程。

在这个过程中，有机碳也会随着泥沙的流失而被带走。

泥沙中的有机碳含量是评价坡面侵蚀程度和环境质量的重要指标之一泥沙有机碳的流失特征分析主要可以从以下几个方面进行：1.波动性：坡面侵蚀过程中，泥沙有机碳的流失具有明显的波动性。

这是由于降雨的不均匀性和坡面的不同部位土壤质地、植被覆盖等因素的差异引起的。

通常来说，降雨量较大的时候，泥沙有机碳的流失量也较大，而降雨量较小的时候，泥沙有机碳的流失量则较小。

2.季节性变化：坡面侵蚀过程中，泥沙有机碳的流失还会受到季节性变化的影响。

一般来说，在雨季的时候，由于雨水的冲刷作用较大，泥沙有机碳的流失量也较大；而在旱季的时候，由于缺乏降雨，泥沙有机碳的流失量则相对较小。

3.土壤类型差异：不同土壤类型的坡面上，泥沙有机碳的流失特征也会有所差异。

通常来说，质地较细的土壤上，泥沙有机碳的流失量较大，因为这种土壤容易被冲刷走；而质地较粗的土壤上，泥沙有机碳的流失量较小。

4.植被覆盖：植被覆盖是减缓坡面侵蚀过程和保持泥沙有机碳的重要因素之一、坡面上有较密集的植被覆盖时，植物的根系可以固定土壤，减少泥沙的流失。

同时，植物的残体和根系降解后形成的有机质可以保持在土壤中，减少有机碳的流失。

综上所述，坡面侵蚀过程中造成泥沙有机碳流失的特征具有波动性、季节性变化、土壤类型差异和植被覆盖的影响。

要减少坡面侵蚀过程中的有机碳流失，可以通过合理的植被管理、改善土壤质地等措施来提高植被覆盖率和土壤保持能力，从而减少泥沙有机碳的流失，保护土壤资源和环境质量。

土壤风蚀对农田碳动态的影响研究的开题报告
一、研究背景
土壤风蚀是指在风力作用下，土壤颗粒因受到冲击和摩擦而被抛离地面，通过风力的运动，移动或扩散到其他区域的过程。

土壤风蚀会造成农田土壤质量差、失去肥力、水分持久不足等问题。

与此同时，农田土壤作为碳汇具有重要的生态作用，而土壤风蚀对农田碳动态的影响还不够清晰，需要深入探究。

二、研究目的
本研究旨在探究土壤风蚀对农田碳动态的影响，从而为实现农田可持续管理提供理论支持和科学指导。

三、研究内容和方法
研究内容主要包括：
1. 探究土壤风蚀对农田土壤质量、颗粒组成和耕作层深度等因素的影响。

2. 分析土壤风蚀对农田碳贮量、碳酸盐含量、有机碳含量等的影响。

3. 研究农田植被对土壤风蚀的遏制作用。

研究方法主要包括：
1. 野外实地采样和实验室分析法，对土壤质量、颗粒组成和碳动态等指标进行测试和分析，得出相应数据。

2. 统计分析法，对数据进行描述性统计和相关性分析，发掘土壤风蚀和农田碳动态之间的潜在关系。

四、研究意义和预期结果
本研究的意义在于深入探究土壤风蚀对农田碳动态的影响，为农田的可持续管理提供理论依据。

同时，结果还可为其他类似研究提供借鉴和参考。

预期结果为：土壤风蚀对农田碳动态具有显著影响，可通过增加植被覆盖和改善土地利用方式来缓解土壤风蚀对农田碳动态的影响。

土壤有机碳的周转与影响因子作者：雷淑芳来源：《农家科技下旬刊》2014年第08期摘要：全球气候不断增暖将改变各地的温度、蒸发量和降水量。

这些变化影响着土壤有机C的分解。

农业土壤有机C分解对气候变化响应的研究则较少，阐明农业土壤有机C分解过程中C02的释放与有机碳的组成、土壤温度、水分及质地关系的数量特征，为进一步研究农业土壤有机C分解对气候变化的响应奠定了基础。

关键字：有机碳含量；分解；养分土壤中CO2的排放主要来自土壤原有有机质和外源有机质（如植物的凋落物、根茬及人为投入的有机物）的分解过程。

大气中CO2浓度的增加将使得植被的净初级生产力提高，净初级生产力的提高无疑将增加外源有机质对土壤的输入，从而促进土壤中C02的排放。

因此，研究外源有机质在土壤中的分解对气候变化的响应具有重要意义。

一、耕作措施耕作主要是通过机械作用，改变耕层土壤物理生物条件，协调土壤肥力因素之间的关系。

免耕条件下，土壤颗粒有机碳（POM）含量大于耕作土壤，矿化有机碳却是免耕下大于耕作下，免耕土壤有机碳积累多。

大部分土壤质量指标的量值与土壤类型、利用方式和土层深度有密切的关系。

其中，粘粒含量、>0.25mm和>5mm的风干团聚体、>0.25mm水稳定性团聚体合量及CEC与土壤类型关系密切；表土层与亚表层之间的粘轻合量、客重、饱和导水率、有机碳、全氮、全磷、有效磷、有效钾、有效氮及pH都存在显著的差异。

二、施肥施肥增加了土壤中氮，磷和钾等其它元素。

但是Gijsman等研究发现使用鸡粪后，团聚体中有1.2-3.1%有机碳适宜于分解；97%以上的有机碳为稳定部分。

当施用化学肥料的用量较大时，土壤易氧化碳的含量下降，这说明长期施用化学肥料会增加土壤难氧化碳的含量，会引起土壤有机质的老化。

长期施有机肥对土壤微生物量碳、易氧化碳、可矿化碳含量均有明显影响，其碳索有效率也有很大提高.长期施用化学肥料会提高土壤微生物量碳、可矿化碳。

标题：森林植物与土壤中的碳元素储藏量以及碳的流通量1. 碳元素在自然界中的重要性碳元素是生命的基础，是地壳中的第四大元素，它广泛存在于我们周围的环境中。

碳元素通过生物活动与地球大气圈、水圈和陆地圈之间的碳循环相互通联。

2. 森林植物与土壤中碳元素储藏量的关系（1）森林植物对碳的吸收森林植物是碳元素的主要吸收者，它们通过光合作用将二氧化碳转化为有机物，并储存在生物体内。

森林植物对于调节大气中的碳含量具有重要意义。

（2）土壤中碳元素的储藏森林植物逝去和腐殖质分解的过程会将有机碳积累在土壤中，形成土壤有机碳储量。

土壤微生物也参与有机碳的分解和转化过程，影响着土壤中碳元素的储藏量。

3. 碳的流通量（1）森林植物与土壤之间碳的交换森林植物通过地下根系与土壤中的微生物相互作用，释放出部分碳元素，而土壤中的有机物质也会被植物吸收并储存在生物体内，这构成了森林植物与土壤之间碳的流通。

（2）碳元素在生物体内的流通在森林植物内，碳元素通过光合作用转化为有机物质，同时通过呼吸作用释放出二氧化碳，这构成了植物体内碳元素的循环。

4. 森林植物与土壤中碳元素储藏量和碳的流通对环境的影响（1）稳定大气中的碳含量森林植物通过吸收大气中的二氧化碳并将其储存在生物体内，使其不再对大气产生温室效应，从而有助于减缓气候变化的进程。

（2）维持土壤生态系统的稳定土壤中的有机碳储量对土壤肥力和植被生长起着重要作用，它对维持土壤生态系统的稳定有重要意义。

结尾：总结上述内容可以看出，森林植物与土壤中的碳元素储藏量以及碳的流通量在生态系统中扮演着重要的角色。

深入研究这一领域不仅有助于人类更好地了解自然界的运行机制，还有助于制定相关政策来保护和利用森林资源，为环境的可持续发展做出贡献。

5. 森林破坏对碳元素储存和流通的影响（1）砍伐和森林火灾造成碳流失大规模的森林砍伐和火灾不仅减少了森林植物对二氧化碳的吸收，还会释放出大量储存在植被和土壤中的有机碳，造成碳元素的流失。

萨赫勒地区表面侵蚀机制对表层土壤有机碳损失的影响摘要土壤表面结皮影响水渗透和径流，但其通过表面侵蚀对土壤有机碳(SOC)损失的影响在很大程度上是未知的，这是因为存在不同的表面侵蚀机制，有雨滴的分散作用，也有雨滴和水流相互作用造成的分散和运输（RIFT），这都需要在一个确定的斜坡长度下进行研究。

这个研究调查了斜坡长度对土壤有机碳和营养物质的损失造成的影响，在非洲萨赫勒地区对表层土壤进行了现场试验。

对该地区各种不同的结皮类型（结构型-STRU，干燥型-DES，砂砾型-GRAV，侵蚀型-ERO）都开辟了三块副本，微型试验地（1 m × 1 m）、一般试验地（长10 m × 宽5 m）和长型试验地（25 m × 6 m），并随访了2012年雨季的每次降雨事件。

分析了径流中的沉积物、沉积物中包含的有机碳以及挑选出的营养盐（NO3-、PO43-），以评估因表面侵蚀所造成的有机碳年度损失。

随坡长增加，有机碳损失明显减少，从微型试验地的0.24 gCm-1，一般试验地的0.04gCm-1，到长型试验地的0.01gCm-1，NO3-和PO43-的损失也有相似的趋势。

这表明，表面侵蚀与RIFT作用下颗粒物跳跃滚动运输的效率紧密相关，RIFT作用的效率随坡长增加而降低，从1m变化到10m平均减小6倍，其值在DES型结皮为1.8，STRU型为19。

通过土壤保护技术的改良，这些关于土壤结皮和表面侵蚀关系的成果应该被更深广地应用于减缓土壤有机碳的流失，此外，这些成果也能使水土流失和有机碳流失的模型趋于完善。

一、介绍在西非的萨赫勒地区，有贫瘠的土壤、量少且不均匀的降水、高温的土壤和空气、土壤表面结皮、低下的持水能力和反复发生的干旱，这些综合起来就是限制作物产出的主要原因。

这些因素也加剧了水的侵蚀作用，而那正是导致土壤养分从土壤基质中流失的主要原因。

水力侵蚀，以其对土壤生态系统功能造成巨大后果，显著影响了土壤有机碳的储存，尤其是关于作物生产、水资源可利用量、生物多样性，以及温室气体排放的管理等方面。