1940-2002年长江中下游平原乡村景观区域中土地利用覆被及其土壤有机碳储量变化

• 作者: Ellis Erie C. 张福锁 杨林章 武俊喜 焦加国 王洪庆 程序 肖红生
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 长江中下游平原 乡村景观 土地利用覆被变化 尺度推绎 蒙特卡洛方法 土壤有机碳密度 土壤有机碳储量 土壤有机碳截存
• 年，卷（期）: 2010,（6）
• 页码范围: 1397-1411
• 页数: 15页
• 分类号: S1
• 语种: 中文

摘要

过去60a来,长江中下游平原的乡村地区发展迅速,引起土地利用覆被及其土壤有机碳储量明显地变化.通过选取区域代表性样方、基于1942年航片和2002年IKONOS影像研究小尺度土地利用覆被变化、土壤取样和收集1965年前土壤有机碳历史数据,用尺度推绎和蒙特卡洛不确定性分析方法,评价了1940-2002年长江中下游平原人口密集的乡村景观区域中土地利用覆被的面积及其0-30 cm土壤(或底泥)有机碳储量的变化.结果表明:近60a来,在86×10~3 km~2的区域中有47%的面积发生土地利用覆被转化,其中耕地转化为非耕地的面积为21%(18×10~3 km~2).土地利用覆被类型转化及其有机碳密度的变化导致该区域土壤有机碳储量的净增加.该区域稻田和闲置水域面积分别减少了21.5%(18.5×10~3 km~2)和6.7%(5.7×10~3km~2),导致其土壤(或底泥)有机碳储量分别减少41.8 Tg C和12.9 Tg C;而水产养殖、非渗漏表面为主的建筑用地、种植木本作物和种植1年生作物的水浇地面积分别增加了14.2%(12.2×10~3 km~2)、7.7%(6.7×10~3 km~2)、3.5%(3.0×10~3 km~2)和2.0%(1.7×10~3 km~2),使其土壤(或底泥)有机碳储量分别增加32.2 Tg C、22.2 Tg C、12.2 Tg C和6.5 Tg C.近60a来,整个区域0-30 cm土壤有机碳的储量增加了18.2 Tg C,其净增加的可能性为75%,形成了弱碳汇.这主要是由于区域稻田土壤有机碳密度增加了17%,使区域土壤有机碳储最增加了22.2 Tg C(其净增加的可能性为92%);而且,稻田转化为种植木本作物和种植1年生作物的水浇地也使区域土壤有机碳储量分别增加了1.3 Tg C(净增加的可能性为86%)和0.3 Tg C(净增加的可能性为70%);此外,闲置水域转化为水产养殖也使区域土壤有机碳储量增加1.3 Tg C(净增加的可能性为77%).但是,稻田转化为水产养殖和非渗漏表面为主的建筑用地导致区域土壤有机碳储量损失6.3 Tg C和0.6 Tg C.因稻田土壤有机碳密度增加及稻田转化类型的土壤有机碳储量变化的影响,使整个区域形成弱碳汇,但如果稻田继续减少的话,很可能变成碳源.通过选取区域代表性样方、研究小尺度土地利用覆被变化、土壤取样和收集土壤历史数据,采用尺度推绎方法,研究揭示了1940-2002年长江中下游平原人口密集的乡村景观区域中土地利用覆被的面积及其土壤有机碳储量的变化.