全球变化条件下的土壤呼吸效应

土壤呼吸是陆地植物固定CO₂尔后又释放CO₂返回大气的主要途径，是与全球变化有关的一个重要过程。综述了全球变化下CO₂浓度上升、全球增温、耕作方式的改变及氮沉降增加的土壤呼吸效应。大气CO₂浓度的上升将增加土壤中CO₂的释放通量，同时将促进土壤的碳吸存；在全球增温的情形下，土壤可能向大气中释放更多的CO₂，传统的土地利用方式可能是引发温室气体CO₂产生的重要原因，所有这些全球变化对土壤呼吸的作用具有不确定性。认为土壤碳库的碳储量增加并不能减缓21世纪大气CO₂浓度的上升。据此讨论了该问题的对策并提出了今后土壤呼吸的一些研究方向。其中强调，尽管森林土壤碳固定能力有限，但植树造林、森林保护是一项缓解大气CO₂上升的可行性对策；基于现有田间尺度CO₂通量测定在不确定性方面的进展，今后应继续朝大尺度田间和模拟程序方面努力；着重回答全球变化条件下的土壤呼吸过程机理；区分土壤呼吸的不同来源以及弄清土壤呼吸黑箱系统中土壤微生物及土壤动物的功能。当然，土壤呼吸的测定方法尚有待改善。     

台湾土壤地理之初步研究

台湾土壤,过去曾经日人研究,但多注意局部农用土壤,与小区域内土壤之分析与肥料试验,而对全区主要土类之分布及其特性,则甚少详尽之研究与记载。自台湾收复后,国人亦未展开全面调查,故台湾土壤概图,亦尚付缺如。     

土壤碳循环研究进展

土壤碳是陆地碳库的主要组成部分,全球土壤有机碳总量达1270 Gt。气候变化影响植物生长、植物碎屑分解速率以及土壤—大气碳通量,这对大气CO₂含量有重要影响。土壤有机质模型是研究生态系统尺度土壤碳循环的唯一可用工具,目前已开发出多种。大量研究表明,¹⁴Ｃ测试是研究土壤有机碳组成及驻留时间的重要手段,土壤有机碳由一系列具不同更新时间的组分构成。土壤粒级组成、矿物特征及土体结构等内在因素制约土壤有机碳存量及状态,对于长时间尺度碳的更新具有重要意义。研究不同气候带土壤有机碳储量及动态变化特征,可为预测未来农、林生态系统变化提供理论依据。     

土壤圈在全球变化中的意义与研究内容

土壤圈是地圈系统的组成部分，它处于地圈系统，即气圈、水圈、生物与岩石圈的交界面，是最活跃、最富生命力的圈层、土壤圈的物质循环是全球变化中物质循环的重要内容，因此，研究土壤圈及其物质循环的结构与功能，对全球变化，特别对全球土壤变化有密切关系。土壤圈在全球土壤变化中的研究内容包括：土壤圈与地圈各圈支的物质循环；水土资源的时空变化；土壤肥力变化与农业持续发展，区域治理与环境建设等，这些都是全球土壤变化，     

地理科学研究的理论和实践———以长江三角洲为例

地理科学系统研究人类与自然（环境）间的相互关系和相互作用，从全球变化的高度进行研究，自全新世以来，把人类作为与各自然圈层的总和相对等的一个圈层。因此，在研究框架图式中，在IGBPⅡ图式之外，增加了一个人类圈，并以人类圈作为中心，表示人类圈与各自然圈层间的相互关系和相互作用。把中国地理科学系统研究与国际全球变化研究联接起来，使中国地理科学走向世界，这些就是地理科学系统理论的创新之处。在实践中，我们先对长江三角洲地区进行详细研究，拟出许多具体研究课题，提出研究时应遵循的一些原则。如图 2所示，根据地理科学系统理论研究长江三角洲，其最终目的就是对该地区可持续发展提供科学依据。但长江三角洲可持续发展已是一个独立的重大科研项目，已由中国科学院进行研究，故在此仅做简略评述。     

土壤碳动力学同位素示踪研究进展

土壤是陆地生态系统中最大的碳库。土壤碳动力学旨在研究土壤有机碳库的大小及更新速率。土壤有机碳库可分为 3个亚碳库："活动"、"缓慢"和"稳定"碳库。碳同位素特别是 14 C可作为研究土壤碳动力学的理想示踪剂;δ 13 C值是定量研究C3和C4植被更替历史的有效手段; 14 C示踪及年代测定与 13 C信号联合使用,可以估算土壤碳库的大小和驻留时间。碳同位素示踪应用于土壤碳动力学研究取得了较大进展,但是由于缺乏可靠的全球数据库和标准方法来量化土壤有机碳库,导致对土壤各亚碳库的大小和更新速率以及土壤CO2的估算仍存在较大的不确定性,从而难以估计土壤碳库大小的变化对大气CO 2浓度和全球气候变化的潜在贡献。     

内蒙古中北部土壤碳库构成及其影响因素

采用网格采样法荻取内蒙古中北部半干旱区土壤样品共527件,分析其碳库构成特征及其影响因素,并初步评估了未来气候变化背景下的碳库变化趋势。结果表明,研究区土壤碳库仍以有机碳为主,不同土壤类型中有机碳占总碳61％～97％,其中沼泽土有机碳密度最高,风沙土最低,盐土无机碳密度最高,暗棕壤最低;在空间分布上,土壤碳受气温和降水...     

中国南方红土与第四纪环境变迁的初步研究

本文简述了我国南方红土的形成时期,讨论了安徽省宣城剖面的特征及其成因,并对此剖面进行了ESR年代学的研究,建立了此剖面的时间坐标。作者在此基础上,根据土壤地层学、磁化率、全氧化铁含量及有机质的含量分析和碳同位素测定等手段,将中更新世以来的沉积物──红土（古土壤）划分为8个沉积旋回,代表了8个大的气候旋回,并与我国北方黄土-古土壤系列具有明显的可比性。     

中国南方红土与第四纪环境变迁的初步研究

本文简述了我国南方红土的形成时期，讨论了安徽省宣城剖面的特征及其成因，并对此剖面进行了ＥＳＲ年代学的研究，建立了此剖面的时间坐标。作者在此基础上，根据土壤地层学、磁化率、全氧化铁含量及有机质的含量分析和碳同位素测定等手段，将中更新世以来的沉积物──红土（古土壤）划分为８个沉积旋回，代表了８个大的气候旋回，并与我国北方黄土—古土壤系列具有明显的可比性。     

土地利用变化对高寒草甸土壤有机质更新的影响

对青藏高原海北站区的自然土壤和扰动土壤进行高分辨率采样,测定土壤根系、有机碳及其¹⁴C含量;用¹⁴C示踪技术探讨土地利用变化对高寒草甸土壤有机质更新的影响.研究表明,土地利用变化对高寒草甸土壤碳循环影响显著.耕作活动导致扰动土壤有机碳储量比自然土壤增加29.35%;扰动土壤剖面10~50 cm深土壤有机质的¹⁴C含量相对富集;自然土壤大多数有机碳储存在土壤表层,更新时间<50 a,同一深度扰动土壤有机碳储量显著少,更新时间长(171~294 a);自然土壤10 cm以下有机碳主要为更新时间>1 000 a的稳定碳所控制,扰动土壤的相应值出现在40 cm以下;自然土壤有机质更新产生的CO₂通量为114 gC·m^-2·a^-1,扰动土壤为48.7 gC·m^-2·a^-1.     

全球变化中土壤信息系统的研究进展

地理信息系统（GIS）支持下的土壤信息系统（SIS）在评价土地生产能力、土地退化的现状、速率和风险以及全球变化研究中具有重要意义。简述了国内外SIS的研究进展,包括FAO世界土壤图的出版和修正、数字化世界土壤资源数据库（SDB）的建立、土壤—土地数字化数据库（SOTER）在全世界的进展、世界土壤排放清单（WISE）的发展以及美国和我国的SIS进展情况。在此基础上简介了土壤属性空间变异性的研究方法———地形分析和地质统计学,并指出地质统计学与GIS的结合将是未来的发展趋势。     

关于中国全球环境变化人文因素研究发展方向的思考

人类如何合理地管理"地球生命支撑系统",以满足人类对可持续发展的追求,是全球环境变化GlobalEnvironmentalChange ,GEC）研究必须回答的问题。国际全球环境变化人文因素计划（Interna t ionalHumanDimensionsProgramm eonGlobalEnvironmentalChange,IHDP）侧重于全球环境变化的人文因素（HumanDimensionsofGlobalEnvironmentalChange,HDGEC）研究方面。在对国际HDGEC研究发展大势进行科学判断的基础上,概述了中国HDGEC研究进展,分析了中国HDGEC研究面临的挑战和机遇,探讨了我国HDGEC研究的未来发展走势。展望未来,我国HDGEC研究应立足国情,着眼全球,把握趋势与时机,在重大研究问题、能力建设等方面有所发展、突破。     

关于中国地理学发展的思考

提出了地理学发展的几点思路:①加强地球表层系统现代自然过程及其驱动力的研究,促进自然地理与人文地理的高层次综合;②加快地理科学的理论创新步伐,推动地理科学走向国际研究前沿;③充分利用现代科学技术成果,促进地理科学现代化;④高度重视野外台站科学数据积累及室内分析与模拟工作,为地理科学的发展奠定基础;⑤集中力量对重点地区进行深入研究,体现地理科学研究的区域特色;⑥充分利用现有地理科学研究成果,为社会经济建设服务。     

地理学在全球变化研究中的学科地位及重要作用

分析了当前全球变化研究的主要特点,指出地理学在全球变化研究中将发挥日益重要的作用。提出了地理学在全球变化研究中应着重开展研究的4个方面的重点科学问题。     

西北干旱区土壤资源特征与可持续发展

分析了干旱区主要土壤类型、分布规律,土壤的理化性状、养分特征以及在盐碱化、沙化和灌耕条件下的变化,并论证了干旱区土壤资源的基本特征对区域可持续发展的影响。认为干旱区土壤分布具明显的空间垂直地带性及径向分布规律。极端干旱条件下的暖温带棕漠土的资源性能最差,其他土壤的资源性能排序依次为灰棕漠土<灰漠土<灰钙土(棕钙土)<灌耕土<草甸土类。土壤资源性能在灌耕、风沙及盐碱化条件下发生显著变化,在干旱区广为分布的荒漠土壤多数具有显著的中深部盐化表现和易于沙化的条件。干旱区可持续发展依赖于绿洲灌耕土壤资源的稳定发展、高生产力水平及可持续利用,在明确土壤资源特性与分布规律的基础上,土壤资源的合理利用与保护及其与生态环境的可持续协调是关键问题。     

当代地理学特征：发展趋势及中国地理学研究进展

地理学是一门研究地球表层自然要素与人文要素相互作用及其时空变化规律的科学，它广泛运用现代科学技术手段，具有跨越自然科学与社会科学的性质。面对当前全球变化和可持续发展的世界性科学问题，地理学家根据学科特点和领域优势，抓住机遇、迎接挑战。目前主要研究地球表层系统各界面间的物理、化学、生物及人文过程，探讨多种过程的相互作用机理，探求人类活动与资源环境间相互协调、可持续发展的规律。地理学以“格局—结构—过程—机理”的研究思路贯穿始终。随着新技术、新方法的使用以及观测资料的不断积累，实验测试数据质量的提高和数据量的增加，当今地理学的研究在空间尺度上同时向微观、宏观两个方向扩展，模型研究不断科学化，已具备现代科学的主要特征。总体上，表现为部门地理研究深化，区域综合研究加强。长期以来，中国地理学在自然地理的综合研究、地表自然过程研究、城市与区域发展研究，以及面向社会现实的应用基础研究等方面取得了较好进展。     

陆地水水质全球变化研究进展

对陆地水水质全球变化研究中的几个问题进行了讨论，包括:陆地淡水水质的全球参比值问题;水质监测的发展及全球淡水水质监测计划;全球淡水水质变化趋势分析。
       

耕作措施对陕西耕作土壤碳储量的影响模拟*

鉴于农业生态系统土壤有机碳(SOC)平衡对中国农业可持续发展的重要性,文章以陕西农业生态系统为对象,整合农业生物地球化学模型(DNDC)与陕西农业地理信息系统数据库,利用陕西地区气象和作物资料,对陕西省2000年作物生长发育和土壤碳循环进行了模型模拟,实例探讨了耕作管理对土壤碳储量的影响,并由此评价生物地球化学模型在气候变化、土壤性质及农业耕作管理措施对土壤碳含量影响方面的预测能力。敏感性分析表明土壤性状,尤其是初始有机碳含量是影响模型区域尺度模拟的最主要敏感因素。区域模拟使用灵敏系数分析法,分别采用敏感因子的最大、最小值驱动模型在每一模拟单元内的运算,以产生一个土壤有机碳变化的范围值,土壤有机碳变化的真实值应以较大机率包含在这一范围内。分析模拟结果可以得出3点结论: 1)2000年陕西耕作土壤总有机碳储量约为103TgC,是一个大气CO₂源,向大气释放碳0.5TgC; 2)提高作物秸秆还田率是提高陕西农田碳库储量的有效可行措施,将作物秸秆还田率从当前的15 ％ 提高到50 ％ 或90 ％ 会使陕西农田土壤从大气CO₂源转变为汇,每年分别增加土壤有机碳库储量0.7TgC或2.1TgC; 3)施用有机农肥(500kg/hm²)也会增加土壤碳输入,从而提高土壤碳储量,使陕西农田系统转变为较弱的碳(C)源,每年可多固定0.2TgC。