福建省土壤有机碳储量估算、时空分布特征及其影响因素

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.06.15

摘要/Abstract

摘要：

基于福建省多目标区域地球化学调查所获得的土壤有机碳数据,采用单位土壤碳量计算方法,按照7种不同分类方式,统计了福建省土壤有机碳储量和平均碳密度等特征参数,并与福建省第二次土壤普查结果、国内其他地区及中国典型地区平均水平对比。结果表明:福建省表层土壤(0~0.2 m)有机碳储量和平均碳密度分别为427.5 Mt和3 446.8 t/km²,中层土壤(0~1.0 m)分别为1 495.0 Mt和12 052.9 t/km²,深层土壤(0~1.5 m)分别为1 986.8 Mt和16 017.5 t/km²,高于中国典型地区平均水平,具有较高的有机碳储量和碳密度。土壤平均有机碳密度呈现出随海拔高度增高而变大,内陆地区高于沿海地区的区域空间变化规律。近30年来,表层土壤有机碳储量总体呈下降趋势。影响表层土壤有机碳密度分布特征的主要因素为地貌景观、气候环境、植被发育状况、土壤质地及理化、生态系统稳定性、人类活动等。

关键词: 土壤有机碳, 储量估算, 时空分布特征, 影响因素, 福建省

Abstract:

Based on achievement of multi-purpose regional geochemical survey (1∶250 000) in Fujian pro-vince, reserve estimation and average density of soil organic carbon were calculated in seven different focus using unit soil carbon calculation method. Comparison was made by the computation result above, the second soil census result of Fujian, result of other regions in China, and the result of the typical areas of China. The results showed that the reserve and average density of topsoil(0-0.2 m) organic carbon were 427.5 Mt and 3 446.8 t/km², respectively. The middle soil (0-1.0 m) was 1 495.0 Mt and 12 052.9 t/km², respectively. The deep soil (0-1.5 m) was 1 986.8 Mt and 16 017.5 t/km², respectively. It was higher than the average level in the typical areas of China and had higher organic carbon reserves and carbon density. Furthermore, the average density of soil organic carbon increased with the increase of altitude, and was higher in inland areas than in coastal areas. In recent 30 years, the organic carbon storage of topsoil was decreased. The main influencing factors of topsoil organic carbon density distribution can be consider as geomorphic landscape, climate, vegetation, soil texture, physical and chemical properties of soil, ecosystem stability, human activities, etc.

Key words: soil organic carbon, reserves estimation, spatiotemporal distribution characteristics, influencing factors, Fujian Province

中图分类号:

P595
X142

王文俊. 福建省土壤有机碳储量估算、时空分布特征及其影响因素[J]. 现代地质, 2019, 33(06): 1295-1305.

WANG Wenjun. Reserve Estimation, Spatiotemporal Distribution and Its Influencing Factors of Soil Organic Carbon in Fujian Province, China[J]. Geoscience, 2019, 33(06): 1295-1305.

图/表 14

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母质类型	面积		0~0.2 m			0~1.0 m			0~1.5 m
母质类型	面积/ km²	比例/ %	w(TOC)/ t	TOC比例/ %	平均碳密度/ (t·km^-2)	w(TOC)/ t	TOC比例/ %	平均碳密度/ (t·km^-2)	w(TOC)/ t	TOC比例/ %	平均碳密度/ (t·km^-2)
残积物	3 668	3.0	7 526 154.4	1.8	2 051.8	25 823 265.1	1.7	7 040.1	34 035 772.6	1.7	9 279.1
冲-洪积物	1 660	1.3	4 683 633.6	1.1	2 821.5	15 210 582.8	1.0	9 163.0	19 549 437.9	1.0	11 776.8
冲积物	1 068	0.9	2 587 130.4	0.6	2 422.4	8 719 509.6	0.6	8 164.3	11 401 333.6	0.6	10 675.4
风积物	260	0.2	134 548.0	0.03	517.5	609 022.0	0.04	2 342.4	888 174.6	0.04	3 416.1
海积物	2 980	2.4	7 283 672.0	1.7	2 444.2	27 859 764.2	1.9	9 348.9	38 383 515.5	1.9	12 880.4
基性变质岩	84	0.1	277 112.0	0.1	3 299.0	1 096 562.4	0.1	13 054.3	1 529 829.0	0.1	18 212.2
基性火成岩	136	0.1	272 777.6	0.1	2 005.7	1 007 611.1	0.1	7 408.9	1 369 626.3	0.1	10 070.8
酸性变质岩	18 756	15.1	63 195 660.8	14.8	3 369.4	241 146 046.0	16.1	12 857.0	331 937 495.3	16.7	17 697.7
酸性火成岩	72 132	58.2	258 274 961.6	60.4	3 580.6	890 566 815.9	59.6	12 346.3	1 176 337 560.2	59.2	16 308.1
碎屑沉积岩	16 292	13.1	60 006 955.2	14.0	3 683.2	201 025 925.4	13.4	12 338.9	262 135 568.2	13.2	16 089.8
滩涂	1 336	1.1	2 394 357.6	0.6	1 792.2	10 786 640.1	0.7	8 073.8	15 708 297.6	0.8	11 757.7
有机沉积岩	2 964	2.4	11 388 908.8	2.7	3 842.4	38 340 281.3	2.6	12 935.3	50 106 339.3	2.5	16 905.0
中性火成岩	2 704	2.2	9 512 934.4	2.2	3 518.1	32 854 041.8	2.2	12 150.2	43 426 559.2	2.2	16 060.1
福建全省	124 040	100.0	427 538 806.4	100.0	3 446.8	1 495 046 068	100.0	12 052.9	1 986 809 509	100.0	16 017.5

母质类型	面积		0~0.2 m			0~1.0 m			0~1.5 m
母质类型	面积/ km²	比例/ %	w(TOC)/ t	TOC比例/ %	平均碳密度/ (t·km^-2)	w(TOC)/ t	TOC比例/ %	平均碳密度/ (t·km^-2)	w(TOC)/ t	TOC比例/ %	平均碳密度/ (t·km^-2)
残积物	3 668	3.0	7 526 154.4	1.8	2 051.8	25 823 265.1	1.7	7 040.1	34 035 772.6	1.7	9 279.1
冲-洪积物	1 660	1.3	4 683 633.6	1.1	2 821.5	15 210 582.8	1.0	9 163.0	19 549 437.9	1.0	11 776.8
冲积物	1 068	0.9	2 587 130.4	0.6	2 422.4	8 719 509.6	0.6	8 164.3	11 401 333.6	0.6	10 675.4
风积物	260	0.2	134 548.0	0.03	517.5	609 022.0	0.04	2 342.4	888 174.6	0.04	3 416.1
海积物	2 980	2.4	7 283 672.0	1.7	2 444.2	27 859 764.2	1.9	9 348.9	38 383 515.5	1.9	12 880.4
基性变质岩	84	0.1	277 112.0	0.1	3 299.0	1 096 562.4	0.1	13 054.3	1 529 829.0	0.1	18 212.2
基性火成岩	136	0.1	272 777.6	0.1	2 005.7	1 007 611.1	0.1	7 408.9	1 369 626.3	0.1	10 070.8
酸性变质岩	18 756	15.1	63 195 660.8	14.8	3 369.4	241 146 046.0	16.1	12 857.0	331 937 495.3	16.7	17 697.7
酸性火成岩	72 132	58.2	258 274 961.6	60.4	3 580.6	890 566 815.9	59.6	12 346.3	1 176 337 560.2	59.2	16 308.1
碎屑沉积岩	16 292	13.1	60 006 955.2	14.0	3 683.2	201 025 925.4	13.4	12 338.9	262 135 568.2	13.2	16 089.8
滩涂	1 336	1.1	2 394 357.6	0.6	1 792.2	10 786 640.1	0.7	8 073.8	15 708 297.6	0.8	11 757.7
有机沉积岩	2 964	2.4	11 388 908.8	2.7	3 842.4	38 340 281.3	2.6	12 935.3	50 106 339.3	2.5	16 905.0
中性火成岩	2 704	2.2	9 512 934.4	2.2	3 518.1	32 854 041.8	2.2	12 150.2	43 426 559.2	2.2	16 060.1
福建全省	124 040	100.0	427 538 806.4	100.0	3 446.8	1 495 046 068	100.0	12 052.9	1 986 809 509	100.0	16 017.5

地貌景观	面积		0~0.2 m			0~1.0 m			0~1.5 m
地貌景观	面积/ km²	比例/ %	w(TOC)/ t	TOC比例/ %	平均碳密度/ (t·km^-2)	w(TOC)/ t	TOC比例/ %	平均碳密度/ (t·km^-2)	w(TOC)/ t	TOC比例/ %	平均碳密度/ (t·km^-2)
高坡度丘陵	3 224	2.6	10 181 693.6	2.4	3 158.1	36 993 855.3	2.5	11 474.5	49 953 076.7	2.5	15 494.1
高坡度山地	42 864	34.6	159 025 014.4	37.2	3 710.0	546 461 386.5	36.6	12 748.7	720 729 465.9	36.3	16 814.3
谷底平原	2 736	2.2	8 490 798.4	2.0	3 103.4	28 398 597.2	1.9	10 379.6	37 004 161.3	1.9	13 524.9
谷地	428	0.3	1 313 190.4	0.3	3 068.2	4 347 509.7	0.3	10 157.7	5 638 373.6	0.3	13 173.8
极陡坡山地	10 452	8.4	46 902 767.2	11.0	4 487.4	156 619 656.9	10.5	14 984.7	203 929 335.4	10.3	19 511.0
沿海平原	9 228	7.4	19 100 978.4	4.5	2 069.9	71 579 332.8	4.8	7 756.8	97 847 158.7	4.9	10 603.3
中坡度丘陵	34 860	28.1	112 036 524.0	26.2	3 213.9	404 469 921.6	27.1	11 602.7	544 734 691.9	27.4	15 626.4
中坡度山地	19 528	15.7	68 517 204.8	16.0	3 508.7	238 969 401.9	16.0	12 237.3	317 216 993.0	16.0	16 244.2
福建全省	124 040	100.0	427 538 806.4	100.0	3 446.8	1 495 046 068	100.0	12 052.9	1 986 809 510	100.0	16 017.5

地貌景观	面积		0~0.2 m			0~1.0 m			0~1.5 m
地貌景观	面积/ km²	比例/ %	w(TOC)/ t	TOC比例/ %	平均碳密度/ (t·km^-2)	w(TOC)/ t	TOC比例/ %	平均碳密度/ (t·km^-2)	w(TOC)/ t	TOC比例/ %	平均碳密度/ (t·km^-2)
高坡度丘陵	3 224	2.6	10 181 693.6	2.4	3 158.1	36 993 855.3	2.5	11 474.5	49 953 076.7	2.5	15 494.1
高坡度山地	42 864	34.6	159 025 014.4	37.2	3 710.0	546 461 386.5	36.6	12 748.7	720 729 465.9	36.3	16 814.3
谷底平原	2 736	2.2	8 490 798.4	2.0	3 103.4	28 398 597.2	1.9	10 379.6	37 004 161.3	1.9	13 524.9
谷地	428	0.3	1 313 190.4	0.3	3 068.2	4 347 509.7	0.3	10 157.7	5 638 373.6	0.3	13 173.8
极陡坡山地	10 452	8.4	46 902 767.2	11.0	4 487.4	156 619 656.9	10.5	14 984.7	203 929 335.4	10.3	19 511.0
沿海平原	9 228	7.4	19 100 978.4	4.5	2 069.9	71 579 332.8	4.8	7 756.8	97 847 158.7	4.9	10 603.3
中坡度丘陵	34 860	28.1	112 036 524.0	26.2	3 213.9	404 469 921.6	27.1	11 602.7	544 734 691.9	27.4	15 626.4
中坡度山地	19 528	15.7	68 517 204.8	16.0	3 508.7	238 969 401.9	16.0	12 237.3	317 216 993.0	16.0	16 244.2
福建全省	124 040	100.0	427 538 806.4	100.0	3 446.8	1 495 046 068	100.0	12 052.9	1 986 809 510	100.0	16 017.5

生态系统	面积		0~0.2 m			0~1.0 m			0~1.5 m
生态系统	面积/ km²	比例/ %	w(TOC)/ t	TOC比例/ %	平均碳密度/ (t·km^-2)	w(TOC)/ t	TOC比例/ %	平均碳密度/ (t·km^-2)	w(TOC)/ t	TOC比例/ %	平均碳密度/ (t·km^-2)
草地	1 256	1.0	4 046 169.6	0.9	3 221.5	14 044 518.2	0.9	11 181.9	18 604 755.8	0.9	14 812.7
茶园	1 044	0.8	3 324 591.2	0.8	3 184.5	11 631 269.0	0.8	11 141.1	15 460 323.0	0.8	14 808.7
果园	3 936	3.2	10 419 578.4	2.4	2 647.3	35 315 661.4	2.4	8 972.5	46 294 537.5	2.3	11 761.8
湖泊	224	0.2	561 372.8	0.1	2 506.1	2 120 078.2	0.1	9 464.6	2 906 791.9	0.1	12 976.7
农田	22 256	17.9	66 403 264.0	15.5	2 983.6	235 027 378.4	15.7	10 560.2	313 941 626.4	15.8	14 105.9
浅海	1 528	1.2	2 692 950.4	0.6	1 762.4	11 865 569.4	0.8	7 765.4	17 161 915.2	0.9	11 231.6
森林	90 948	73.3	332 280 732.8	77.7	3 653.5	1 157 472 376.0	77.4	12 726.7	1 535 655 123.3	77.3	16 885.0
福建全省	124 040.0	100.0	427 538 806.40	100.0	3 446.8	1 495 046 068.03	100.0	12 052.9	1 986 809 510.12	100.0	16 017.5