Geoscience ›› 2021, Vol. 35 ›› Issue (02): 443-454.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.02.14
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LIU Guodong1,2(), DAI Huimin1,2, YANG Ze1,2, XU Jiang1,2, ZHANG Yihe1,2, WEI Minghui1,2
Received:
2020-03-23
Revised:
2020-07-13
Online:
2021-04-25
Published:
2021-05-25
CLC Number:
LIU Guodong, DAI Huimin, YANG Ze, XU Jiang, ZHANG Yihe, WEI Minghui. Temporal and Spatial Changes of Soil Carbon Pool and Its Influencing Factors in the Sanjiang Plain[J]. Geoscience, 2021, 35(02): 443-454.
土类 | 面积/ km2 | SOCD1980/ (kg?m-2) | SOCD2010/ (kg?m-2) | SOCS1980/ Tg | SOCS2010/ Tg | 下降比 例/% | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
甸土 | 23 208 | 6.32 | 5.48 | 146.73 | 127.17 | -13.33 | ||
沼泽土 | 9 892 | 29.37 | 8.49 | 290.48 | 84.02 | -71.08 | ||
白浆土 | 11 132 | 6.55 | 5.62 | 72.89 | 62.55 | -14.18 | ||
暗棕壤 | 5 940 | 9.58 | 5.57 | 56.93 | 33.07 | -41.91 | ||
黑土 | 6428 | 6.83 | 4.49 | 43.92 | 28.87 | -34.27 | ||
水稻土 | 688 | 5.20 | 5.13 | 3.58 | 3.53 | -1.50 | ||
新积土 | 624 | 4.13 | 5.48 | 2.58 | 3.42 | 32.74 | ||
泥炭土 | 300 | 65.08 | 8.72 | 19.52 | 2.62 | -86.59 | ||
其他 | 284 | 5.77 | 4.62 | 1.64 | 1.31 | -19.90 | ||
湖泊、水库 | 104 | 16.49 | 6.31 | 1.71 | 0.66 | -61.76 | ||
江、河 | 124 | 5.26 | 3.23 | 0.65 | 0.40 | -38.65 | ||
灰褐土 | 16 | 5.07 | 2.33 | 0.08 | 0.04 | -54.02 | ||
江河内沙 洲、岛屿 | 4 | 6.13 | 4.16 | 0.02 | 0.02 | -32.12 | ||
合计 | 640.74 | 347.67 | -45.74 |
Table 1 Two-period organic carbon density and storage statistics in different soil types in Sanjiang Plain
土类 | 面积/ km2 | SOCD1980/ (kg?m-2) | SOCD2010/ (kg?m-2) | SOCS1980/ Tg | SOCS2010/ Tg | 下降比 例/% | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
甸土 | 23 208 | 6.32 | 5.48 | 146.73 | 127.17 | -13.33 | ||
沼泽土 | 9 892 | 29.37 | 8.49 | 290.48 | 84.02 | -71.08 | ||
白浆土 | 11 132 | 6.55 | 5.62 | 72.89 | 62.55 | -14.18 | ||
暗棕壤 | 5 940 | 9.58 | 5.57 | 56.93 | 33.07 | -41.91 | ||
黑土 | 6428 | 6.83 | 4.49 | 43.92 | 28.87 | -34.27 | ||
水稻土 | 688 | 5.20 | 5.13 | 3.58 | 3.53 | -1.50 | ||
新积土 | 624 | 4.13 | 5.48 | 2.58 | 3.42 | 32.74 | ||
泥炭土 | 300 | 65.08 | 8.72 | 19.52 | 2.62 | -86.59 | ||
其他 | 284 | 5.77 | 4.62 | 1.64 | 1.31 | -19.90 | ||
湖泊、水库 | 104 | 16.49 | 6.31 | 1.71 | 0.66 | -61.76 | ||
江、河 | 124 | 5.26 | 3.23 | 0.65 | 0.40 | -38.65 | ||
灰褐土 | 16 | 5.07 | 2.33 | 0.08 | 0.04 | -54.02 | ||
江河内沙 洲、岛屿 | 4 | 6.13 | 4.16 | 0.02 | 0.02 | -32.12 | ||
合计 | 640.74 | 347.67 | -45.74 |
土地利用 | 1980年面积/km2 | 2010年面积/km2 |
---|---|---|
水田 | 2 075.4 | 11 370.7 |
旱田 | 23 487.2 | 27 639.0 |
林地 | 8 300.7 | 5 323.1 |
草地 | 4 619.8 | 2 442.1 |
河流水面 | 1 672.1 | 2 963.6 |
建设用地 | 1 131.9 | 1 533.8 |
沼泽地 | 17 139.1 | 7 141.8 |
裸地 | 10.8 | 21.3 |
沙地 | 0.0 | 1.5 |
合计 | 58 436.9 | 58 436.9 |
Table 2 Statistics of land use status of Sanjiang Plain in 1980 and 2010
土地利用 | 1980年面积/km2 | 2010年面积/km2 |
---|---|---|
水田 | 2 075.4 | 11 370.7 |
旱田 | 23 487.2 | 27 639.0 |
林地 | 8 300.7 | 5 323.1 |
草地 | 4 619.8 | 2 442.1 |
河流水面 | 1 672.1 | 2 963.6 |
建设用地 | 1 131.9 | 1 533.8 |
沼泽地 | 17 139.1 | 7 141.8 |
裸地 | 10.8 | 21.3 |
沙地 | 0.0 | 1.5 |
合计 | 58 436.9 | 58 436.9 |
利用变化 | 样本数 | SOCD1980/(kg·m-2) | SOCD2010/(kg·m-2) | ΔSOCD/(kg·m-2) | SOCD下降占比/% | 开垦因素贡献比/% |
---|---|---|---|---|---|---|
草地→旱地 | 527 | 10.33 | 6.16 | -4.17 | 40.37 | 14.64 |
草地→水田 | 269 | 10.69 | 6.34 | -4.36 | 40.79 | 39.72 |
林地→旱地 | 599 | 9.64 | 5.42 | -4.22 | 43.78 | 21.28 |
林地→水田 | 94 | 12.39 | 6.68 | -5.71 | 46.09 | 46.66 |
沼泽地→旱地 | 1 240 | 20.23 | 7.38 | -12.84 | 63.47 | 45.71 |
沼泽地→水田 | 814 | 12.56 | 6.64 | -5.92 | 47.13 | 47.84 |
旱地-旱地 | 4 460 | 7.11 | 4.67 | -2.45 | 34.46 | — |
水田-水田 | 425 | 7.81 | 5.89 | -1.92 | 24.58 | — |
Table 3 Soil carbon density changes due to land use changes in Sanjiang Plain
利用变化 | 样本数 | SOCD1980/(kg·m-2) | SOCD2010/(kg·m-2) | ΔSOCD/(kg·m-2) | SOCD下降占比/% | 开垦因素贡献比/% |
---|---|---|---|---|---|---|
草地→旱地 | 527 | 10.33 | 6.16 | -4.17 | 40.37 | 14.64 |
草地→水田 | 269 | 10.69 | 6.34 | -4.36 | 40.79 | 39.72 |
林地→旱地 | 599 | 9.64 | 5.42 | -4.22 | 43.78 | 21.28 |
林地→水田 | 94 | 12.39 | 6.68 | -5.71 | 46.09 | 46.66 |
沼泽地→旱地 | 1 240 | 20.23 | 7.38 | -12.84 | 63.47 | 45.71 |
沼泽地→水田 | 814 | 12.56 | 6.64 | -5.92 | 47.13 | 47.84 |
旱地-旱地 | 4 460 | 7.11 | 4.67 | -2.45 | 34.46 | — |
水田-水田 | 425 | 7.81 | 5.89 | -1.92 | 24.58 | — |
参数 | 土地利用有变化 | 土地利用无变化 | 总体 |
---|---|---|---|
MAT | -0.065** | -0.142** | -0.123** |
MAP | 0.039** | 0.058** | 0.048** |
样本数 | 8 121 | 6 565 | 14 686 |
Table 4 The Pearson correlation coefficient between MAT, MAP and SOCD
参数 | 土地利用有变化 | 土地利用无变化 | 总体 |
---|---|---|---|
MAT | -0.065** | -0.142** | -0.123** |
MAP | 0.039** | 0.058** | 0.048** |
样本数 | 8 121 | 6 565 | 14 686 |
土地利用 变化类别 | 1980有机 碳储量/Tg | 2010年有 机碳储量/Tg | 总变化 量/Tg | 温度升高引起土壤 有机碳变化量/Tg |
---|---|---|---|---|
无变化 | 244.96 | 144.19 | -100.77 | -5.54 |
有变化 | 395.78 | 203.48 | -192.30 | -1.85 |
合计 | 640.74 | 347.67 | -293.08 | -7.40 |
Table 5 Estimation of soil carbon pool variation (0-20 cm) in the study area due to temperature rise
土地利用 变化类别 | 1980有机 碳储量/Tg | 2010年有 机碳储量/Tg | 总变化 量/Tg | 温度升高引起土壤 有机碳变化量/Tg |
---|---|---|---|---|
无变化 | 244.96 | 144.19 | -100.77 | -5.54 |
有变化 | 395.78 | 203.48 | -192.30 | -1.85 |
合计 | 640.74 | 347.67 | -293.08 | -7.40 |
DOC/ (t/(km2·a)) | POC/ (t/(km2·a)) | TOC/ (t/(km2·a)) | |
---|---|---|---|
大赉站 | 0.68 | 0.15 | 0.83 |
Table 6 Calculation results of organic carbon flux in Nenjiang river
DOC/ (t/(km2·a)) | POC/ (t/(km2·a)) | TOC/ (t/(km2·a)) | |
---|---|---|---|
大赉站 | 0.68 | 0.15 | 0.83 |
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