寧夏羅山地區土壤碳庫特征

海 龍

（寧夏回族自治區國土資源調查監測院，寧夏 銀川 750002）

1 土壤碳庫現狀及計算

1.1 土壤碳庫研究現狀

碳儲庫包括大氣、海洋及陸地碳儲庫等是地球系統碳循環研究的基礎。粗略估算全球碳總量約38005～41880Pg，其中全球陸地土壤中碳總量約1200～2500Pg，是大氣碳庫的2 倍。土壤具有吸收和排放碳的雙重功能，據估計土壤有機碳庫變化0.1%將導致大氣圈CO2濃度1mg/L 的變化。土壤碳儲量還直接影響土壤肥力和農作物產量。因此精確計算土壤碳儲量已成為全球碳循環研究的核心問題。

（2）多目標土壤碳庫計算方法。按中國地質調查局《全國土壤碳儲量及各類元素（氧化物）儲量實測計算暫行要求》，多目標區域地球化學調查采用雙層網格化土壤測量方法，系統采集土壤及沉積物表層（0～20cm）和深層（150cm 以下，丘陵山區和西部高原等土壤層較薄地區由土壤平均厚度確定采樣深度）樣品。土壤測量采樣密度分別為：表層樣品為1～2 個點/km2，深層樣品為1 個點/4km2。樣品分析密度，土壤測量表層樣品按照1 個點/4km2組合分析，深層樣品按照1 個點/16km2組合分析。對有機碳、全碳分別采用重鉻酸鉀容量法和X2射線熒光光譜法或酸堿容量法分析。要求分析準確度（ΔlgC）控制在0110～0112，精密度（RSD）控制在10%～20%，報出率達到98%以上。對分析質量采用全國質量監控制度進行控制。由于多目標區域地球化學調查采用統一的采樣方法、分析方法及質量監控制度，取得土壤有機碳、全碳等54 種元素和氧化物高精度數據信息可以進行全國對比，為精確估算我國土壤碳儲量及其他元素（氧化物）儲量奠定了可靠基礎。

以多目標區域地球化學調查土壤表層樣品碳含量及其對應的深層樣碳含量，分別計算單位表層土壤碳含量與深層土壤碳含量，依據其含量分布模式計算得到單位土壤碳量，對單位土壤碳量進行加和計算取得土壤碳儲量。

2 土壤碳儲量總量及特征

羅山地區土壤碳儲量統計見表1。

表1 羅山地區不同深度碳庫統計表

根據統計做羅山地區不同深度土壤碳庫空間分布圖，如圖1 所示。

圖1 不同深度土壤碳庫空間分布圖

寧夏羅山地區各碳儲量及其均值均隨土壤深度的增加而增大，增大幅度全碳>無機碳>有機碳。不論深度，碳含量特征大體為全碳含量>無機碳含量≥有機碳含量。

3 土壤碳儲量分類統計及特征

本文分別按土壤母源、土壤類型、地貌單元及生態系統的劃分方式，統計計算了羅山地區土壤中的TOC、TIC 及TC 的儲量。

羅山地區主要土壤母源為更新統源、中生界-新近系源和清水河源，對不同土壤母源碳儲量進行統計分析，做不同土壤母源碳密度柱狀對比圖，如圖2 所示；主要土壤類型有風砂土、紅粘土、黃綿土、灰鈣土和新積土，將其平均碳儲量數據做比較，如圖3 所示；主要地貌單元有紅土丘陵、河谷平原、沖積平原、洪積平原、黃土丘陵、沙地和山地，將其平均碳儲量數據做比較，如圖4 所示；主要生態系統有草原生態系統、城市生態系統、林地生態系統、農田生態系統以及森林生態系統，將其平均碳儲量數據做比較，如圖5 所示：

圖2 不同土壤母源碳密度柱狀對比圖

圖3 不同土壤類型碳密度柱狀對比圖

圖4 不同地貌單元碳密度柱狀對比圖

圖5 不同生態系統碳密度柱狀對比圖

3 結 論

（1）寧夏羅山地區不同土壤母源中，不論深度變化，有機碳密度特征為清水河源＞更新統源＞中生界-新近系源；無機碳密度特征為更新統源＞中生界-新近系源＞清水河源；全碳密度特征為更新統源＞清水河源＞中生界-新近系源。寧夏羅山地區不同土壤類型中，不論深度變化，有機碳密度特征為黃綿土＞灰鈣土＞新積土＞紅粘土＞風砂土；無機碳密度特征為黃綿土＞灰鈣土＞紅粘土＞新積土＞風砂土；全碳密度特征為黃綿土＞灰鈣土＞紅粘土＞新積土＞風砂土。從深度來看，有機碳、無機碳和全碳均遵從深層＞中層＞表層。

（2）寧夏羅山地區不同地貌單元中，不論深度變化，有機碳密度特征為山地＞洪積平原＞黃土丘陵＞沖洪積平原＞紅土丘陵＞沖積平原；無機碳密度特征為洪積平原＞山地＞黃土丘陵＞紅土丘陵＞沖積平原＞沖洪積平原；全碳密度與無機碳密度特征大致相同：洪積平原＞山地＞黃土丘陵＞紅土丘陵＞沖洪積平原＞沖積平原。寧夏羅山地區不同生態系統中，不論深度變化，有機碳密度特征為森林生態系統＞草原生態系統＞農田生態系統＞林地生態系統＞城市生態系統；無機碳密度特征為草原生態系統＞農田生態系統＞城市生態系統＞林地生態系統＞森林生態系統；全碳密度與無機碳密度特征接近森林生態系統＞草原生態系統＞農田生態系統＞城市生態系統＞林地生態系統。