土壤有机碳密度

摘要： 为了解冀北坝上坝下地区华北落叶松林土壤碳汇功能的差异,对河北省北部坝上坝下地区的华北落叶松林的土壤有机碳含量及碳密度进行了对比研究。结果表明,坝下地区华北落叶松人工林各土层土壤有机碳含量高于坝上地区,但其差异随土层深度的变化而有所不同;坝上及坝下地区18年生华北落叶松林土壤有机碳密度未表现出明显差异,分别为15.6 kg/m^(2)和13.2 kg/m^(2);40年生华北落叶松林土壤有机碳密度则有显著差异,分别为21.9 kg/m^(2)和27.9 kg/m^(2);坝上及坝下地区华北落叶松人工林土壤有机碳含量的垂直分布表现出不同的变化趋势,坝上地区土壤有机碳含量随土壤深度增加而下降的趋势较缓,而坝下地区下降趋势更为明显。

摘要： 为明确黄土高原地区植被长期恢复的土壤碳汇效应,采用时空互代的方法,研究子午岭地区150年以来8个植被演替序列的土壤有机碳含量及储量的变化特征,分析影响土壤有机碳储量变化的植被因素。结果表明:从农地演替到气候顶级辽东栎(Quercus wutaishanica Mary.)群落,土壤有机碳含量和储量明显增加,表现为演替前期(草本群落)快速增加,后期(乔木群落)趋向稳定的变化特征。剖面上来看,随着土层加深,土壤有机碳含量迅速减少。0—5 cm土层土壤有机碳含量与5—20,20—40 cm土层差异显著(P<0.05),表明土壤有机碳积累存在明显的表聚效应。枯落物蓄积量与细根生物量均随演替时间呈现出增加的变化特征,前者更有利于提高土壤有机碳储量。0—5 cm土层与0—20 cm土层土壤有机碳储量与演替时间均存在极显著的幂函数关系,不同土层之间土壤有机碳储量线性相关关系显著(P<0.001)。植被长期演替具有显著的土壤碳汇功能。未来黄土高原地区林、草地的恢复应根据植被带的分异规律,促进自然演替,以进一步提升该地区的土壤碳汇潜能。

摘要： 为探究造林后表层(0~20 cm)土壤有机碳变化的影响因素,收集并筛选出全球390组造林后表层土壤有机碳变化的文献数据,利用逐步线性回归和随机森林模型分析造林后土壤有机碳指标变化及土壤、气候和土地利用因素对土壤固碳的影响,在此基础上采用随机森林模型估算中国8个气候区退耕还林情景下表层土壤有机碳指标变化。结果表明:1)造林后土壤有机碳密度占生态系统有机碳密度比例主要受土壤初始有机碳密度和乔木地上、地下有机碳密度影响,土壤有机碳密度变化量主要受土壤质地和土壤初始有机碳密度影响。树种根冠比越大、土壤黏粒与粉粒含量越高、土壤初始有机碳密度越低,越有利于表层土壤有机碳累积。2)我国不同气候区退耕还林40年后表层土壤有机碳密度平均增加2.68~12.88 Mg C hm^(-2),土壤有机碳密度占生态系统有机碳密度比例从造林5年后的61.21%~92.87%降至造林40年后的25.67%~61.09%,暖湿气候条件比冷干气候条件的下降速率更大,表明冷干气候区土壤固碳速率与植被固碳速率相关性更高。

摘要： 为了探明黄土高原不同植被群落多样性与土壤有机碳密度关系,在黄土高原纸坊沟小流域选取几种典型的植被群落(刺槐Robinia pseudoacacia、铁杆蒿Artemisia gmelinii、长芒草Stipa bungeana、狼牙刺Sophora davidii和柠条Caragana korshinskii),野外调查了植被多样性,同时室内测定0—100 cm土壤有机碳含量、密度以及相关土壤环境因子。结果显示:(1)不同植被群落多样性指数(Margalef丰富度、Mclntosh均匀度和Shannon-Wiener多样性)表现出相同的变化特征。柠条和刺槐群落差异不显著(p>0.05),二者显著低于其他植物群落(p0.05),显著高于其他植物群落(p柠条>铁杆蒿>狼牙刺>长芒草。(2)不同植物群落土壤全氮含量、微生物量碳、微生物量氮、速效养分(硝态氮、铵态氮、速效磷)大致表现为相同的变化特征,均表现为长芒草和狼牙刺群落高于其他群落,而柠条和刺槐群落土壤养分含量低于其他植物群落,不同植物群落土壤pH值表现出相反的变化特征。(3)在垂直方向,土壤有机碳密度随土层深度的增加而逐渐减小,80—100 cm土层土壤有机碳密度最低(p<0.05),0—20 cm土层土壤有机碳密度最高,表现出明显的“表聚性”,相同土层土壤有机碳密度大致表现为长芒草和狼牙刺群落高于其他植物群落。(4)相关性分析显示,不同植物群落多样性指数与有机碳和有机碳密度呈显著或极显著的正相关。冗余分析显示,土壤pH值和微生物量碳含量是主导植被多样性和土壤有机碳密度重要驱动因子;双因素分析表明植被类型和土层深度对土壤有机碳含量和密度具有显著的影响(p<0.05)。

摘要： 做为青海三江源区主要森林类型之一,祁连圆柏(Juniperus przewalskii)林提供着重要的生态系统服务功能,尤其在增加青海省陆地生态系统碳储量方面。以青海祁连圆柏林为研究对象,采用野外样地调查、室内试验和数理统计相结合的方法,分析主要地形因子(海拔、坡向、坡位、坡度)对土壤有机碳空间分布的影响。结果表明,祁连圆柏林土壤有机碳密度均值为209.56 t·hm^(-2)。其中,以兴海中铁林场(247.37 t·hm^(-2))最大,泽库麦秀林场(158.96 t·hm^(-2))最小,各区域间存在一定差异。青海祁连圆柏林土壤有机碳密度随海拔增加呈先升后降的趋势,其中,以海拔3500~3700 m范围最大,为255.93 t·hm^(-2),海拔2900~3100 m最小,为152.03 t·hm^(-2);土壤有机碳密度随坡度增大而下降,坡度5°~15°最大,为297.22 t·hm^(-2);下坡位(251.76 t·hm^(-2))>中坡位(212.56 t·hm^(-2))>上坡位(153.24 t·hm^(-2));阳坡土壤有机碳密度(206.72 t·hm^(-2))略低于阴坡(215.55 t·hm^(-2))。通过t检验,不同海拔、坡度和坡位间土壤有机碳密度存在差异。总之,在不同立地因子中,海拔和坡位是调控祁连圆柏林土壤有机碳密度的主导因子。

摘要： 【目的】研究休闲农业旅游背景下,浙江省由水田改种花卉、果树和苗圃的土壤有机碳(SOC)的时空分异,掌握利用方式改变后农田土壤固碳情况。【方法】选择浙江省水田及其改旱作后的土壤为研究对象,采用野外调查和室内分析方法,以“空间换时间”研究水田改旱作后1 m深土体内SOC密度和储量的时空变化,对比不同类型水田土壤改旱作后SOC变化的差异,估测浙江省水改旱土壤SOC储量变化。【结果】水田改旱作15~20 a后,潜育、铁渗、铁聚和简育等4类改旱系列土壤1 m深土体内,SOC分别下降了13.9%、34.9%、18.9%和23.9%,SOC密度损失量分别为2.06、2.92、1.14和1.54 t·hm^(-2)·a^(−1)。改旱后,SOC下降速率与地下水位下降深度呈极显著正相关(P<0.01)。【结论】水田是有利于SOC储存的土地利用方式,水田改旱作会降低SOC储存量,影响区域碳平衡。图3表4参16。

摘要： [目的]在预测土壤有机碳密度(SOCD)空间分布时,充分利用相关具有不确定性的或先验分布的多源数据,以提高其预测精度.[方法]在亚热带红壤丘陵区选取具有代表性的农业生态景观单元为研究区,以环境因子作为辅助变量,利用地理加权回归模型(GWR)、贝叶斯最大熵结合地理加权回归模型(BME-GWR)、按土地利用类型估算的贝叶斯最大熵结合地理加权回归模型(BME-GWRL)三种方法,计算并比较其对SOCD的空间预测结果的影响.[结果]BME-GWR和BME-GWRL模型方法对SOCD的空间异质性有更强的解释能力.BME-GWR和BME-GWRL模型的交叉验证结果的决定系数(R2)分别为0.81、0.79,均方根误差(RMSE)分别为0.35、0.33,平均绝对拟合误差(MAE)分别为0.21、0.19,模拟精度高于GWR模型.结合辅助变量的软数据可以更好地体现SOCD的空间局部特征,尤其是BME-GWRL模型采用了各土地利用类型的空间范围内拟合的软数据,比不划分土地利用类型直接以整个研究范围模拟(BME-GWR模型)的结果更准确.[结论]BME-GWRL考虑了软数据的估算单元的不确定性,可为合理利用多源辅助数据、提高模拟精度提供有效方法.

摘要： 选择黑龙江丰林国家级自然保护区内的云冷杉红松林和蒙古栎红松林为研究对象,测定2种林型下土壤微生物生物量碳和土壤水溶性有机碳的含量,探讨不同森林植被对2种土壤活性有机碳含量的影响.结果 表明:2种森林类型下2种土壤活性有机碳含量均表现出随土层加深而降低的趋势;土壤微生物生物量碳含量和土壤水溶性有机碳含量在2种林型间差异均不显著(P＞0.05).2种林型间土壤微生物生物量碳、土壤水溶性有机碳与土壤有机碳之比均表现为蒙古栎红松林高于云冷杉红松林;土壤碳密度云冷杉红松林显著高于蒙古栎红松林(P＜0.05).研究表明,在东北温带森林中,对于本研究所选取的由特定树种组成的云冷杉红松林和蒙古栎红松林,其土壤活性有机碳含量差异不显著,但活性有机碳占总有机碳比例蒙古栎红松林高于云冷杉红松林,即云冷杉红松林的土壤碳库稳定性较蒙古栎红松林好,土壤碳储量高.

摘要： [目的]深层土壤有机碳库是陆地碳库的重要组成,研究云南省深层土壤有机碳的含量及其影响因素,对云南土壤中污染物的迁移和农作物的生长具有重要意义.[方法]收集云南省第二次土壤普查资料中570个土壤统计剖面数据,运用土壤类型法对云南省深层土壤有机碳密度(SOCD)进行估算;根据云南省土壤类型图,统计云南省不同类型土壤的深层土壤有机碳储量(SOCR);使用ArcGIS绘制深层SOCD的空间分布图,与云南省表层土壤空间分布进行比较;结合单因素分析对影响土壤有机碳含量的因素进行研究.[结果]根据Van Bemmelen系数估算所得:云南省30～200 cm深层平均SOCD为44.21 t/hm2,SOCR为1.67×109 t.深层SOCD由滇东南向滇西北方向逐渐增大,与云南省表层土SOCD变化规律相似;并且深层SOCD的分布受海拔、降水量和温度的影响,深层SOCD值与海拔和年均降水量呈正相关,温度与深层SOCD则呈负相关.[结论]云南省深层土壤SOCD大于全国SOCD的平均值,但均小于云南省0～20 cm表层SOCD.本研究对未来其他地区深层土壤有机碳的研究具有重要参考价值.

摘要： 分析了上海市2009年以来的土地利用类型与表层土壤有机碳储量的变化以及土地利用方式变化对表层土壤有机碳储量的影响.研究结果表明:上海市2012、2016年表层土壤有机碳储量分别为1.061014×1010kg、1.149566×1010kg,表层土壤平均有机碳密度低于全国平均水平的4.70kg/m2,表层土壤有机碳储量占全国表层土壤有机碳储量的0.026%;耕地、林地和园地转化为工矿仓储用地、公共设施用地、交通运输用地时造成了表层土壤有机碳的排放,而其他农用地—耕地、公共设施用地、工矿仓储用地和工矿仓储用地—耕地、公共设施用地以及其他土地—耕地、公共设施用地时有利于表层土壤有机碳的汇聚;上海市表层土壤有机碳储量增加主要来源于土地利用类型不变的土地(农用地、滩涂土地等),这些土地表层土壤有机碳储量增加是土壤碳密度(有机碳含量)普遍增高的结果.建议通过进一步加强农用地、滩涂土地的有效保护,并对建设用地上的建筑物实施立体绿化等措施,提升上海市表层土壤有机碳储量.

摘要： 有机碳矿化培养装置和利用该装置无土测定土壤有机碳矿化速率的方法，本发明涉及一种培养装置和利用该装置测定土壤有机碳矿化速率的方法。本发明为了解决现有的碱液吸收法、气象色谱法和红外气体分析仪法的培养装置实验误差大、难以连续采样及测试方法仅测定CO2，不测定CH4的问题。装置：由生化培养大头针、阀门、橡胶塞、连接管、广口瓶组成；方法：一、取装置；二、制取微生物接种液和水溶性有机碳母液；三、制备培养液；四、组装试样装置；五、组装空白装置；六、培养；七、测定。本发明的装置实验误差降至5%以内、能连续采样，本发明的方法能同时测定CO2和CH4排放速率。本发明的装置和方法用于测定土壤有机碳矿化速率。

摘要： 考虑土壤分类概率的土壤有机碳制图方法，本发明属于数字土壤制图领域，具体涉及一种土壤有机碳遥感估算的方法。本发明的目的是为了解决因土壤类型差异导致单一模型预测能力不足的问题。本方法如下：一、表层土壤样本采集与测试；二、遥感影像下载与处理；三、环境数据下载与处理；四、土壤分类模型的构建与分类概率计算；五、SOC预测模型构建；六、SOC遥感制图。考虑土壤分类概率的SOC预测模型的验证样点R2为0.77，RMSE为2.30g·kg‑1。考虑土壤类型的SOC预测精度较高，考虑像素分类不确定性更合理。

摘要： 本发明公开了一种荒漠化地区土壤有机碳密度高空间遥感估测的方法，通过对土壤有机碳密度估算流程中的主要模型参数进行优化，融合GF‑1WFV数据高空间分辨率优势和MODIS数据高时间分辨率优势，实现了荒漠化地区土壤有机碳密度的高空间(16m)和高精度估算；以及利用遥感技术，能够较好地解决土壤有机碳密度尺度外推的问题，使其能够更精细地反映沙地中土壤有机碳密度分布的空间异质性，为开展多尺度土壤呼吸长期定量估测提供了可能，进而为荒漠化地区的土地退化监测与评价、荒漠化治理工程的实施工作提供科学数据参考和提高国产遥感数据的应用能力。

摘要： 本发明公开了一种土壤有机碳密度和储量估算方法，属于计量土壤学技术领域，包括如下步骤：设置土壤样点位置，采集土体的剖面样本，同时测量各土层的厚度；测试各土层有机碳含量、大于2mm石砾所占的体积百分比和容重指标；计算各土层样本的单位厘米深度土壤有机碳密度，建立单位厘米深度土壤有机碳密度与土壤有机碳含量的线性回归模型；基于建立的线性回归模型，分别建立土壤有机碳密度与有机碳含量、有机碳储量与有机碳含量的函数关系。本发明通过有机碳含量直接、快速、精确地估算土壤碳密度和碳储量，提高了土壤有机碳储量数据的可获取性。

摘要： 本发明涉及生态环境技术领域，公开了一种基于岩石裸露率的喀斯特山地土壤有机碳储量与碳密度估算方法。通过卫星遥感数据解译，获取喀斯特地貌类型区岩石裸露率的空间分布，本发明的通过卫星检测岩石裸露率，不受地形地貌限制、操作简单、减少人力物力成本，本发明设计合理，能够根据喀斯特山地土壤空间分布的特点，通过实际测量获得的土壤有机碳密度值、岩石裸露率值，构建线性模型，最后通过已有的经遥感技术解译获取岩石裸露率数据，简便地进行区域尺度拓展，估算喀斯特地貌单元土壤有机碳密度与储量，无需再进行大量的土壤样品的采集与分析。当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

摘要： 本发明提出一种基于深度学习算法的土壤有机碳密度制图方法、系统、计算机设备和存储介质，对机载高光谱影像进行预处理获得高光谱影像数据；遗传算法对高光谱影像数据进行处理，筛选高光谱影像数据中的光谱特征波段；根据DNN回归模型对筛选后的高光谱影像数据进行运算，获取土壤有机碳密度数据；评估土壤有机碳密度数据的精度；根据土壤有机碳密度数据进行空间制图。采用遗传算法和DNN回归模型相结合，遗传算法可以筛选对土壤有机碳密度估算至关重要的光谱变量，能保留了原始光谱变量的物理意义，深度学习算法建立土壤有机碳密度与光谱变量间复杂的非线性关系，充分结合发挥了二者的优势，有效提高土壤有机碳密度的估算精度。

摘要： 本发明公开了一种土壤有机碳密度和储量估算方法，属于计量土壤学技术领域，包括如下步骤：设置土壤样点位置，采集土体的剖面样本，同时测量各土层的厚度；测试各土层有机碳含量、大于2mm石砾所占的体积百分比和容重指标；计算各土层样本的单位厘米深度土壤有机碳密度，建立单位厘米深度土壤有机碳密度与土壤有机碳含量的线性回归模型；基于建立的线性回归模型，分别建立土壤有机碳密度与有机碳含量、有机碳储量与有机碳含量的函数关系。本发明通过有机碳含量直接、快速、精确地估算土壤碳密度和碳储量，提高了土壤有机碳储量数据的可获取性。

摘要： 本发明公开了一种基于反射光谱数据的土壤有机碳密度估算方法，属于计量土壤学技术领域，包括步骤：土壤样品采集和预处理，获取土壤样品的物理化学属性，计算每个土样的单位厘米厚度土壤有机碳密度；测量预处理后的土壤样品反射率，得到反射光谱数据；反射光谱数据预处理，包括断点校正，以及对光谱曲线进行平滑处理；构建单位厘米厚度土壤有机碳密度的反射光谱估算模型；建立土壤有机碳密度与反射光谱数据的函数关系。本发明通过土壤反射光谱数据直接、快速、精确估算土壤碳密度，提高了土壤有机碳储量数据的可获取性。

摘要： 本发明公开了一种荒漠化地区土壤有机碳密度高空间遥感估测的方法，通过对土壤有机碳密度估算流程中的主要模型参数进行优化，融合GF‑1WFV数据高空间分辨率优势和MODIS数据高时间分辨率优势，实现了荒漠化地区土壤有机碳密度的高空间(16m)和高精度估算；以及利用遥感技术，能够较好地解决土壤有机碳密度尺度外推的问题，使其能够更精细地反映沙地中土壤有机碳密度分布的空间异质性，为开展多尺度土壤呼吸长期定量估测提供了可能，进而为荒漠化地区的土地退化监测与评价、荒漠化治理工程的实施工作提供科学数据参考和提高国产遥感数据的应用能力。

摘要： 本发明公开了一种顾及土壤有机碳密度空间异质性的克里格插值模型，结合土地利用信息降低空间异质性和空间异常值对普通克里格法的影响，且根据不同的趋势项函数，所述克里格插值模型包括虚拟变量回归克里格法、均值中心化克里格法和中位数中心化克里格法。并利用模型实现更高精度的SOCD预测和制图，最后根据模型评价指标值选择最佳预测方法及其预测结果。本发明的模型可靠性、预测合理性、预测精度和决定系数R