長三角農(nóng)田土壤有機碳密度及碳收集效應研究.pdf

1、人類活動導致的大氣溫室氣體增加已經(jīng)引起了全球性氣候變暖和極端性天氣發(fā)生更為頻繁，未來氣候是否進一步惡化將可能取決于土壤碳庫對全球氣候變化的響應趨勢。研究農(nóng)業(yè)土壤有機碳庫動態(tài)機制，探明農(nóng)業(yè)土壤碳收集潛力及其區(qū)域格局，將有利于正確評價土壤碳庫對全球氣候變化的響應，降低人類對未來氣候變化預測的不確定性。長江三角洲中國典型的水稻土和水田種植制度，其耕作制度演變在南方稻區(qū)具有很強的示范作用，因此研究該區(qū)耕作制度變更下土壤碳收集效應及進行碳收集技術

2、分析，對我國南方地區(qū)乃至全國農(nóng)區(qū)土壤碳收集潛力的估算和技術選擇與推廣具有重要的意義。 本研究利用我國第二次土壤普查數(shù)據(jù)，并結合田間試驗和農(nóng)戶調查，分析了不同利用方式下長三角農(nóng)田土壤有機碳密度特征；通過建立土壤有機碳動態(tài)模型對碳收集效應進行了估算；分析了影響農(nóng)戶進行碳收集技術選擇的相關因素。主要研究結果如下：1.明確了長三角農(nóng)田耕層土壤有機碳密度狀況。該區(qū)旱地土壤耕層有機碳密度平均為1.52kg/m2，水田為2.63kg/m2，均

3、低于全國平均水平，水田有機碳密度水平超過旱地約73％，大大高于全國平均13％的差異水平。另外，在農(nóng)田土壤中自然因素對土壤有機碳密度的影響已逐漸下降，水田土壤有機碳密度可能更多的是受人為因素影響，人為調控潛力大。 2.構建土壤碳密度動態(tài)模擬模型并對長三角地區(qū)不同耕作制度下水田土壤碳收集效應進行了估算。近20多年來保護性耕作方式下，長江三角洲地區(qū)農(nóng)業(yè)土壤耕層(約15cm)的土壤有機碳含量大幅度提高。其中秸稈還田后耕層土壤年平均固碳速

4、率達到0.11t/hm2，平均每公頃耕地耕層土壤中有機碳增加了1.47t。總體來看，油菜面積的擴大、小麥的少免耕和作物秸稈的還田分別約增加土壤耕層有機碳0.94Tg、2.76Tg和3.95Tg，其中以麥稻復種轉向油稻復種的單位面積碳收集效應為最高。 3.從農(nóng)戶行為上，分析了長三角保護性耕作技術選擇的影響因子。在長江三角洲地區(qū)，較小的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模下農(nóng)戶農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營投入行為高度異質，不同的社會經(jīng)濟發(fā)展水平對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有很大的影響進而有