辽宁省农田土壤有机碳变化的模拟研究-论文.pdf

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1、第45卷第1期土壤通报Vo1．45．No．12014年2月ChineseJouma1ofSoilScienceFeb．．2014辽宁省农田土壤有机碳变化的模拟研究刘慧屿，李双异，汪景宽(沈阳农业大学土地与环境学院，沈阳辽宁110866)摘要：农田土壤长期受到人类干预，与自然土壤相比，其与大气之间的碳交换强度更大。以辽宁省农田生态系统为研究对象，采用生态系统碳循环模型一CENTURY模型模拟辽宁省农田耕层土壤有机碳(0～20cm)在1951～2005年的动态变化，并以2005年大量样点的分析结果为基础

2、，估算有机碳储量。研究表明：全省2005年农田耕层土壤有机碳密度平均为2．66kgm，其中辽东山区>辽中南平原区>辽西低山丘陵区，全省农田耕层土壤碳储量为112．15Tg；CENTURY模型模拟的农田土壤有机碳与实测值有较好的一致性。关键词：CENTURY模型；农田；有机碳中图分类号：S163．6文献标识码：A文章编号：0564—3945(2014)01—0105—05刘慧屿，李双异，汪景宽．辽宁省农田土壤有机碳变化的模拟研究[J】．土壤通报，2014，45(1)：105—109LIUHni—yu，

3、LIShuang-yi，WANGJing—kuan．AsimulationofChangeforSoilOrganicCarboninCroplandsinLiaoningProvince【J]．ChineseJournalofSoilScience，2014，45(1)：105—109土壤有机碳动态变化不但受自然因素，如温度、降估算20世纪90年代有机碳储量为118．55TgCf”1。本水和植被类型的影响，而且很大程度上受施肥、秸秆还研究利用CENTURY模型模拟辽宁省农田土壤有机碳田、免耕和灌溉

4、等农业耕作管理措施的影响。近年来，的动态变化，并以2005年全省有机碳量为基础，估算农田土壤碳固定的研究已经成为国际全球变化研究的农田土壤有机碳储量的变化。一个重要热点。已有较多资料表明，发达国家实行的1研究区域保护性耕作、秸秆还田、施用有机肥和化肥等农业管理措施，使得农业土壤碳库在近期呈现出稳定和增长的辽宁省地处中国东北地区的最南端，属于温带季趋势31。农田土壤碳库的稳定与增加，对于保证全球风型大陆气候，区域面积14．81X10km。地势大体粮食安全与缓解气候变化趋势具有双重的积极意义。为北高南低

5、，从陆地向海洋倾斜，山地丘陵分列于东西CENTURY模型是当前评价农田生态系统土壤有两侧，向中部平原倾斜。耕地面积409×104hm(2005机碳演变最有效工具之一。CENTURY模型是美国科年统计数据)。土壤类型以棕壤、草甸土和褐土为主。种罗拉多州立大学的Parton等建立的，起初用于模拟草植作物以玉米和水稻为主。地生态系统的碳、氮、磷、硫等元素的长期演变过程，2模型与方法后加以改进，其应用扩展到森林、稀树草原、农业等生态系统中i6-8]。我国在CENTURY模型的研究方面也取2．1CENTURY

6、模型得了很大的进展，分别在内蒙古锡林河流域典型草原CENTURY模型最早作为美国国家自然基金生态区[91、鼎湖山森林区l】01以及东北黑土区域⋯司等都进行研究计划的两个项目，由科罗拉多大学自然资源生态了成功的应用。实验室的Patton、Anderson、Cole和Stewart教授在在全国到2020年粮食增产1000亿斤的大背景1983年提出。后经逐渐改进，分别在1991年、1993年下，辽宁农业则承担45亿斤的任务，粮食增产的首要和1999年分别完成第3版、第4版和第5版，随着版任务就是提高农田土

7、壤的生产能力，而土壤有机碳则本的提高，模型的完善程度、开发平台和用户界面都有是一个决定性的指标。目前关于辽宁省农田土壤有机了改进。碳储量和动态变化的研究鲜有报道，仅韩冰等初略的CENTURY模型本身包含大量参数，模型内在的收稿日期：2012—09—28；修订日期：2012—10—16基金项目：国家自然科学基金项目(41171237)、中国科学院战略性先导科技专项(XDA05050501)资助作者简介：刘慧屿(1980一)，女，内蒙古通辽市人，博士研究生，主要从事土壤资源与信息技术研究。E—mail：

8、liuhuiyu80@163．corn通讯作者：E—mail：_j-kwang@163．corn土壤通报第45卷大部分参数是通过运行模型、调整模型参数使模型符型需要的月最高温、最低温和降水量等月气象数据按合长期的土壤分解试验数据来确定的。CENTURY模固定的格式建立数据库文件；②建立站点信息文件，包型通过l2个文件获得所需的输人参数，每个文件里包括站点经、纬度，机械组成、土壤容重、pH值、凋萎系数含了一组特定的变量。文件中的每个变量会有不同的和田间持水量等站点控制参