三江平原表层土壤碳库时空分布特征分析

肖红叶, 房娜娜, 王溪, 刘凯, 戴慧敏, 杨泽, 刘国栋. 三江平原表层土壤碳库时空分布特征分析[J]. 地质与资源, 2025, 34(2): 217-224. doi: 10.13686/j.cnki.dzyzy.2025.02.009
引用本文: 肖红叶, 房娜娜, 王溪, 刘凯, 戴慧敏, 杨泽, 刘国栋. 三江平原表层土壤碳库时空分布特征分析[J]. 地质与资源, 2025, 34(2): 217-224. doi: 10.13686/j.cnki.dzyzy.2025.02.009
XIAO Hong-ye, FANG Na-na, WANG Xi, LIU Kai, DAI Hui-min, YANG Ze, LIU Guo-dong. Spatiotemporal distribution characteristics of surface soil carbon pool in Sanjiang Plain[J]. Geology and Resources, 2025, 34(2): 217-224. doi: 10.13686/j.cnki.dzyzy.2025.02.009
Citation: XIAO Hong-ye, FANG Na-na, WANG Xi, LIU Kai, DAI Hui-min, YANG Ze, LIU Guo-dong. Spatiotemporal distribution characteristics of surface soil carbon pool in Sanjiang Plain[J]. Geology and Resources, 2025, 34(2): 217-224. doi: 10.13686/j.cnki.dzyzy.2025.02.009

三江平原表层土壤碳库时空分布特征分析

  • 基金项目:
    国家重点研发计划课题“土壤有机碳时空特征、固碳潜力及其驱动机制”(2023YFD1500801);中国地质调查局项目“黑土地重点区生态地质调查”(DD20230089);东北地质科技创新中心2022年度区创基金项目“三江平原土壤及生态系统碳储量研究”(QCJJ2022-41)
详细信息
    作者简介: 肖红叶(1987—),女,硕士,高级工程师,主要从事土地生态及湿地生态研究,通信地址 辽宁省沈阳市皇姑区黄河北大街280号,E-mail//kaolakaola1987@163.com
    通讯作者: 房娜娜(1982—),女,博士,高级工程师,主要从事土壤肥力与修复研究,通信地址 辽宁省沈阳市皇姑区黄河北大街280号,E-mail//fangnana0373@163.com
  • 中图分类号: S153.6

Spatiotemporal distribution characteristics of surface soil carbon pool in Sanjiang Plain

More Information
  • 三江平原作为东北黑土区最重要的粮食生产区和土壤碳库之一,其耕层土壤碳含量、分布特征及变化趋势一直是土壤学及生态学领域的研究热点. 基于1∶ 25万土地质量调查数据及全国第二次土壤普查数据,利用土地质量地球化学评价方法、土壤碳密度计算公式等,借助ArcGIS、SPSS等软件处理数据并绘制相关图表,研究三江平原土壤有机碳分布特征及其时空变化规律. 结果显示:研究区表层(0~0.2 m)土壤有机质整体丰富,全区表层土壤有机碳、全碳含量平均值分别为2.49%、2.67%,空间分布总体呈现“中东高-西低”的分布态势,表土有机碳密度均值为6.06 kg/m2,表层土壤全碳储量为581.3 Tg. 与第二次全国土壤普查成果相比,研究区65.7%的表层土壤有机质呈现下降趋势,表层土壤有机碳储量减少523.1 Tg,碳密度减少5.84 kg/m2. 近40年来三江平原研究区土壤有机质平均含量降低,但仍高于东北平原平均水平,是东北黑土区土壤碳储最为丰富的地区之一.

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  • 图 1  三江平原及研究区位置图

    Figure 1. 

    图 2  研究区表层(0~0.2 m)土壤有机碳地球化学图

    Figure 2. 

    图 3  研究区表层(0~0.2 m)土壤全碳地球化学图

    Figure 3. 

    图 4  研究区表土(0~0.2 m)碳含量和密度统计

    Figure 4. 

    图 5  研究区表层(0~0.2 m)土壤有机质地球化学评价图

    Figure 5. 

    图 6  三江平原有机质含量变化图

    Figure 6. 

    图 7  三江平原表层土壤全碳密度分布图

    Figure 7. 

    图 8  研究区40年间土地利用变化

    Figure 8. 

    图 9  研究区土壤表层(0~0.2 m)有机碳密度变化

    Figure 9. 

    表 1  研究区土壤表层(0~0.2 m)碳含量统计

    Table 1.  Statistics of carbon content in the surface soil (0-0.2 m) of the study area

    分类 样品数/件 平均值/% 最小值/% 最大值/% 标准差
    全碳 20 397 2.67 0.3 39.11 1.36
    有机碳 20 397 2.49 0.11 35.27 1.24
    无机碳 20 397 0.18 0 11.09 0.3
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    表 2  三江平原土壤有机质评价等级分布面积及比例

    Table 2.  Distribution area and proportion of soil organic matter evaluation grades in Sanjiang Plain

    等级 一等
    (丰富)
    二等
    (较丰富)
    三等
    (中等)
    四等
    (较缺乏)
    五等
    (缺乏)
    面积/km2 44 402.67 24 416.98 16 008.52 4 457.43 285.79
    占比/% 49.57 27.26 17.87 4.98 0.32
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    表 3  研究区表层(0~0.2 m)土壤有机碳储量和密度变化特征表

    Table 3.  Variation of organic carbon storage and density in surface soil (0-0.2 m) of the study area

    有机碳储量/Tg 有机碳密度/(kg/m2
    2010年代 1980年代 变化 2010年代 1980年代 变化
    542.8 1065.9 -523.1 6.06 11.9 -5.84
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出版历程
收稿日期:  2024-04-07
修回日期:  2024-06-05
刊出日期:  2025-04-25

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