珠三角核心区农田耕层土壤有机碳库储量时空变化特征及其影响因素识别

土壤有机碳库动态变化对区域乃至全球碳平衡具有显著影响,快速城市化地区社会经济迅速发展中土地利用/覆被变化剧烈,其农田耕层土壤有机碳库变化问题倍受关注。选择珠三角核心区为研究区域,基于1980与2015年农田耕层土壤有机碳含量数据,以乡镇为单元分析农田耕层土壤有机碳库储量的时空变化特征,并通过地理探测器定量识别其影响因素的主导因素。结果表明：1）珠三角核心区农田耕层土壤有机碳库储量1980―2015年间损失巨大,损失量达67.16%,同时其空间变化具有典型的城镇集群指向特征,即距离城镇集群越近,损失程度越大;2）珠三角核心区农田耕层土壤有机碳库储量的时空异质性变化受到气候变化、地形状况、水文环境、社会经济发展、土地利用变化和农田景观变化等多种因素的影响,且其影响力存在较大差异,各因素贡献力（q统计量）介于0.004~0.256之间;3）珠三角核心区农田耕层土壤有机碳库时空变化主导影响因素的贡献力表现为农田景观变化＞二三产增长胁迫＞水网密度＞土地结构变化。     

中国农田土壤有机碳贮量变化预测

基于遥感反演的1988年与2000年土地利用数据、土地动态模拟系统(DLS)模拟的2012年与2020年全国栅格尺度的耕地分布数据及我国农业综合区划结果,应用CENTURY模型估算了中国1988~2020年农田土壤有机碳贮量时空变化规律,分析了1988~2000年、2000~2012年与2012~2020年三个时段中国农田土壤有机碳贮量变化情况。研究结果表明,1988~2000年全国大部分地区的农田土壤有机碳贮量呈增长态势;而2000~2012年全国农田土壤有机碳贮量将出现一定幅度的下降;2012~2020年间,虽然全国范围内的农田土壤有机碳贮量仍表现为下降趋势,但下降幅度较2000~2012年间显著减少。研究结果还表明,我国九大农业生态区的农田土壤有机碳贮量变化具有显著的时空分异特征。     

我国东部土壤有机碳的密度及转化的控制因素

根据第二次土壤普查资料，计算了我国东部土壤的有机密度和储量，并通过田间和室内试验的结果，分析了影响农田土壤中有机碳转化的因素。结果表明，我国东北地区土壤有机碳密度变幅为2．5－73．3kg C/m^2，平均值为10．5kg C/m^2，而在东南热带亚热带地区，剖面土壤有机碳密度变幅为3．9－16．7kg C/m^2，平均值为9．52％kg C/m^2。随着木质素含量和土壤粘粒含量的增加，植物物质的分速率下降，而土壤温度，pH和游离碳酸钙含量的增加促进了 植物物质的分解；淹水的水田中植物物质的分解速率通常低于旱地；土壤性质和有机物组成对植物物质分解的影响可以掩盖气候条件的影响，而土壤游离碳酸钙可以掩盖土壤质地的影响。     

土壤侵蚀对农田中土壤有机碳的影响

碳主要在通气状态下释放出CO₂以温室效应的形式影响全球变化。当前,农田土壤固碳过程是土壤碳循环研究中的一个前沿领域,其中农田土壤再分布过程能否导致土壤固碳已引起科学上、政治上以及社会上广泛的兴趣。本文从不同的尺度阐述土壤再分布过程对土壤有机碳的影响。分别阐述土壤侵蚀和再沉积过程在全球碳循环,陆地碳库研究中的作用,土壤侵蚀与农田景观土壤有机碳动态、活性组份以及碳通量之间的关系,土壤再分布过程引起的土壤固碳机理。在此基础上指出今后迫切需要解决的问题。     

绿洲农田土壤水分平衡及变化特征

本文利用位于塔里木盆地西北部平原上的阿克苏水平衡站近几年的有关试验和监测资料，对绿洲农田和裸地的土壤水分动态变化规律进行了初步分析，并用水量平衡法计算和对比农田和裸地的蒸发量，最后分析了田间灌溉水的有效利用率及提高措施。     

新垦沙地农田土壤有机碳时空变异特征

针对河西走廊临泽绿洲边缘区域的新垦沙地农田,采用传统统计学和地统计学相结合的方法研究田块尺度的土壤有机碳时空变异特征。结果表明：（1）在本研究的空间尺度内,土壤有机碳含量在2.66～6.90 g·kg-1范围之间变化,平均值为4.45 g·kg-1,变异系数为24.5%;其空间分布呈明显的斑块状,最佳的变异函数理论模型为指数模型,其块金值和基台值分别为0.13和1.28,偏基台值和基台值的比值及变程分别为0.90及18.24 m;土壤有机碳空间分布与全氮、碱解氮、速效磷、速效钾含量及电导率显著正相关（p＜0.01）,与pH值显著负相关（p＜0.05）。（2）在本研究的监测时间尺度内（2004-2010年）,土壤有机碳年平均值在3.81～4.71 g·kg-1幅度内变化,变异系数为6.8%,无明显的变化趋势;土壤有机碳含量年际间变化与播种量显著正相关,与作物产量显著负相关,而与施氮量、灌溉量和地上部生物量相关不显著。综上所述,新垦沙地农田土壤有机碳含量较区域水平低,其田块尺度的空间异质性是由成土母质、地形等区域因素作用的结果,而对农田管理影响下的新垦沙地农田土壤有机碳含量演变规律的研究需建立在更长时间尺度的土壤监测数据基础上。     

川中丘陵地区近25年来农田土壤有机碳密度变化——以四川省盐亭县为例

根据盐亭县第二次全国土壤普查23个土壤剖面的采样记录,2007年采集了这23个土壤剖面样品,并分析测定其土壤有机碳含量,对比发现,盐亭县近25年来土壤平均有机碳密度上升2.70 t/hm2,上升幅度为5.65%,该县农田土壤具有微弱的碳汇效应.近25年来该县土壤有机碳密度变化复杂,不同土壤类型之间的变化差异较大.其中,水稻土、黄壤和紫色土有机碳密度均有不同程度的上升,而冲积土的有机碳密度则明显下降.而就土地利用方式而言,水田土壤的有机碳密度呈明显上升趋势(上升幅度15.38%),而旱地土壤有机碳密度则基本上保持稳定少变.该区今后应主要通过改良耕作措施,推广生态农业技术,增加土壤有机物质归还量;加强生态环境建设,搞好水土保持;灌溉水利工程建设进一步稳定和扩大水田面积等措施,以达到稳定和提高农田土壤有机碳储量的目的.     

川中丘陵区紫色土表层土壤有机碳分布及影响因素

以2004～2006年间野外采样数据，采用土壤类型法对川中丘陵区（内江、资阳和遂宁三市）紫色土表层土壤有机碳密度及储量进行估算，分析了土壤有机碳密度的分布差异。据统计研究区紫色土面积为9070．19km^2，研究结果：表层土壤有机碳密度介于3．32kgC／m^2～1．71kgC／m^2间，具有高度的变异性，表层土壤有机碳储量为1．84Tg。并对影响紫色土有机碳分布的母质、地形和土地利用方式等因素进行了分析：不同成土母质上发育的表层土壤有机碳密度有差异，但均与母岩及其风化物有较强的相关性；主要土属从丘顶到丘脚土壤有机碳密度均逐渐增高；不同土地利用方式下土壤有机碳密度不同，但基本遵循疏林地〉荒草地〉坡耕地的规律。     

中国农田生产力变化的空间格局及地形控制作用

中国政府高度重视粮食安全, 采取一系列措施提高粮食生产并取得了一定的成效, 但是20 世纪90 年代全球农业生产徘徊不前并不仅是一种由特定政策或市场因素导致的短期现象。因此, 认识在长时间尺度上农田生产力变化的特征及其控制因素对保障国家粮食安全、制定农业政策及调节生态系统服务功能具有重要意义, 研究稳定少动但对农田生产力形成有 重要影响的地形因子对农田生产力变化的作用是其中的一项重要内容。生态系统生产力遥感 机理模型能够清晰地表达国家尺度农田生产力的时空格局, 应用1981~2000 年的NOAA/AVHRR 卫星遥感数据驱动GLO-PEM 模型, 以10 年为时间尺度分析20 世纪80 年代 到90 年代农田生产力变化的空间格局特征。研究结果表明, 在10 年的时间尺度上, 地形特征控制着农田生产力变化空间格局分异规律, 农田生产力降低的几率随地形起伏度增大而增加, 山区耕地发生生产力下降的可能性比平原耕地高10%~30%。在研究时期内尽管中国农田生产力总量增加, 但仍有24%的农田发生农田生产力下降, 其中71%在丘陵山地, 尤其是地形起伏破碎的黄土高原及云贵高原地区。     

海南岛土壤有机碳空间分布特征及储量

利用2005年海南岛生态地球化学调查获得的8713件表层土壤和2197件深层土壤样品,计算分析海南岛土壤有机碳的空间分布特征,结果显示:0～20 cm、0～100 cm、0～180 cm 3个深度的土壤有机碳密度分别为2.86、9.48、13.72 kg/m2,与国内其他典型地区相比,几乎处于最低水平.区域土壤有机碳密度图显示,海南岛土壤有机碳的分布与地貌类型关系密切,高值区分布在山地、丘陵、火山岩台地等地区,其次是平原区,最低为滨海地区.统计显示,土地利用类型、土类不同,土壤有机碳密度差异明显,不同地类土壤有机碳密度:园地＞林地＞其他土地＞耕地,土壤有机碳主要贮存在林地和耕地中;不同土类土壤有机碳密度:黄壤＞赤红壤＞砖红壤＞水稻土＞燥红土,土壤有机碳主要贮存在砖红壤、赤红壤和水稻土中;0～180 cm土壤有机碳库储量为478.13 Mt.     

Fluorescence characteristics of water soluble organic carbon in eastern China

1 Introduction Water soluble organic carbon (WSOC) was defined as the entire pool of water soluble organic carbon either sorbed on soil or sediment particles or dissolved in interstitial pore water[1]. It has been recognized that dissolved organic carbon acts as a carrier for trace metals and persistent organic contaminants in soil and surface water[2,3]. Besides, dissolved organic carbon in water is one of the important precursors for generating trihalomethanes and other chlorinated produc…     

中国东部土壤水溶性有机物荧光特征及地域分异

测定中国东部地区20种土类46个表土样品水溶性有机物的荧光光谱、分子量以及pH值，分析了水溶性有机物荧光光谱的一般特征、荧光光谱与其平均分子量的关系以及荧光强度的地域分异特性，与此同时比较分析了土壤富里酸的相关特征，结果表明研究区土壤水溶性有机物和富里酸具有相似的荧光光谱特征和地域分异特性，即在所研究的浓度范围内两者的荧光发射光值与有机物浓度成良好的线性正相关关系，而荧光强度与分子量分布无直接相关性，研究区土壤水溶性有机物和富里酸荧光强度均具有自北向南递降的趋势；土壤pH可能是影响水溶性有机物荧光特征及空间分异的主要因素。     

Modeling watershed-scale sequestration of soil organic carbon for carbon credit programs

Impending risks associated with climate change have forced the global community to devise tradable pollution permit or “cap and trade” approaches to control the release of greenhouse gases. In the U.S, soils have the potential to offset about 10 percent of annual CO₂ emissions; however, if carbon credits are to be included in greenhouse gas control programs, soil organic carbon (SOC) sequestration rates associated with agricultural land uses must be computed at a watershed scale. The Soil Water Assessment Tool (SWAT) water quality model, the Water Erosion Prediction Project (WEPP) erosion model, and the CENTURY 4.0 a soil carbon model were used to simulate carbon sequestration rates for 160 crop-tillage rotations in 272 sub-basins of the Big Creek watershed (12,300 hectares). Under annual crops, only no-till in a corn-soybean rotation, on low to moderate slopes results in net gains in SOC. Substantial annual rates of SOC sequestration occur only under perennial crops such as Conservation Reserve Program (CRP; 0.14 t/ha without erosion; 0.08 with erosion), pasture (0.67 t/ha without erosion; 0.58 with erosion), hay (0.88 t/ha without erosion; 0.52 with erosion), and forest (2.66 t/ha without erosion; 2.49 with erosion). Erosion thus has a large effect on the spatial distribution of field-measured SOC by moving it down slope and increasing its spatial variability. Because of this, carbon credit programs should be based on field practices, thus targeting the locations where the sequestration of atmospheric carbon actually occurs and minimizing monitoring costs. Developing model-based estimates of SOC sequestration rates of field practices at many locations would thus greatly serve the needs of carbon crediting programs.     

中国山区耕地利用边际化表现及其机理

耕地利用边际化是当前中国山区土地利用主要变化趋势。利用《全国农产品成本收益资料汇编》资料,本文首先分析2003年以来农业劳动力价格快速上涨的背景下,中国农业生产成本的结构变化以及农户的响应,并对比平原和山区农户对劳动力成本上升的响应方式及程度的差异,发现平原地区能够通过大规模的农业机械替代减少劳动投入,进而有效减少劳动力价格上升所带来的影响,而山区因地形条件限制,劳动生产率提升相对缓慢,并与平原地区的差距不断扩大,导致农业劳动力成本占比不断上涨。随着劳动力成本的快速上涨,中国山区耕地边际化特征明显,以玉米为代表的种植业净利润在2013年普遍降至零以下。2000年以来,中国山区土地利用和植被变化表现为耕地面积减少、森林面积增加、NDVI指数增强,而且在省级层次上,山区县范围NDVI变化率与耕地和森林面积变化率分别具有很强的负相关（r = -0.70）和正相关（r = 0.91）,证实了中国山区耕地当前边际化的发展态势。基于以上分析,本文最后对务农机会成本上升、农业劳动力快速析出背景下的山区耕地利用边际化机理进行了总结。这一研究有助于深入认识山区耕地撂荒和森林转型的发展过程。     

中国耕地和农村宅基地利用转型耦合特征与机制(英文)

Land use transition refers to the changes in land use morphology (both dominant morphology and recessive morphology) of a certain region over a certain period of time driven by socio-economic change and innovation, and it usually corresponds to the transition of socio-economic development phase. In China, farmland and rural housing land are the two major sources of land use transition. This paper analyzes the spatio-temporal coupling characteristics of farmland and rural housing land transition in China, using high-resolution Landsat TM (Thematic Mapper) data in 2000 and 2008, and the data from the Ministry of Land and Resources of China. The outcomes indicated that: (1) during 2000-2008, the cor-relation coefficient of farmland vs. rural housing land change is -0.921, and it shows that the change pattern of farmland and rural housing land is uncoordinated; (2) the result of Spear-man rank correlation analysis shows that rural housing land change has played a major role in the mutual transformation of farmland and rural housing land; and (3) it shows a high-degree spatial coupling between farmland and rural housing land change in southeast China during 2000-2008. In general, farmland and rural housing land transition in China is driven by socio-economic, bio-physical and managerial three-dimensional driving factors through the interactions among rural population, farmland and rural housing land. However, the spatio-temporal coupling phenomenon and mechanism of farmland and rural housing land transition in China are largely due to the "dual-track" structure of rural-urban develop-ment.     

中国跨境进口电商企业的时空特征及影响因素分析

以中国361个地级行政区为空间单元,运用核密度、空间自相关、空间计量回归方法,研究中国跨境进口电商企业的时空特征及其影响因素。结果表明：①2004—2018年间中国跨境进口电商企业从“萌芽期”“发展期”到“平缓期”呈阶段性发展;企业分布涉及城市不断增加,从东部向中部逐步扩散,多中心化更加明显,大城市带动周边城市发展范围扩大。②跨境进口电商企业在全国范围内呈现“东多西少,南多北少”的分布特征,城市层面具有较强的集聚特点,形成“两大两小”不同分布模式的跨境进口电商企业集聚区。③跨境进口电商企业的空间分布是多因素共同作用的结果,集聚经济、交通运输水平、网络设施水平、物流发展水平对此影响较大。     

风蚀作用下的土壤碳库变化及在中国的初步估算

土壤有机碳库储量巨大且在表层富集 ,而风力侵蚀具有巨大的卷挟起沙、搬移输运和空间再分配能力 ,对土壤有机碳库的演变具有重要影响。在风力侵蚀作用下 ,风蚀发生地、风蚀土壤输运途中以及风蚀土壤沉降地的土壤有机碳库有着不同的变化过程。基于质量平衡原理 ,可以建立土壤有机碳流失及各路径碳输移量估算的模型。依据第二次全国遥感侵蚀调查以及第二次全国土壤普查数据 ,在GIS支持下 ,分析了中国土壤有机碳库以及风力侵蚀的空间格局 ,并计算得到风力侵蚀作用下中国土壤有机碳库储量变化以及各路径碳输移量。研究表明 ,我国因风力侵蚀造成的土壤有机碳流失量约为 5 9 76× 10 6 tC/yr,风蚀所致CO2 排放约为 2 9 88× 10 6 tC/yr;风蚀所致的土壤有机碳流失主要发生在中国西北部的干旱半干旱的农区和牧区     

中亚热带红壤丘陵区松林生态系统表层土壤活性有机碳空间分异规律

土壤活性有机碳在指示土壤碳库平衡、表征土壤肥力与质量、衡量土壤微生物生长等方面具有重要意义。本文对中亚热带红壤丘陵区松林生态系统93个表层（0～20cm）土壤样品的活性有机碳空间分布特征及其与地形、植被和土壤特性的关系进行了深入分析。结果表明：表层土壤活性有机碳的平均值为1.92g/kg,占土壤有机碳的29.18%,变...     

南极半岛邻近海域夏季POC分布特征及其影响因素

海水中的颗粒有机碳(POC)与生物的生命过程、初级生产力关系密切,是海洋食物链中重要的物质基础和能量来源,因此POC的分布特征可以有效反映其生物地球化学环境。利用中国第33次南极考察期间(2016年12月至2017年1月)在南极半岛邻近海域采集的海水颗粒物样品,研究POC的空间分布特征及其影响因素。结果表明,斯科舍海0—200 m的POC浓度范围为7.44—193.52μg·L~(-1),平均浓度为(48.84±35.09)μg·L~(-1);南斯科舍海岭0—200 m的POC浓度范围为9.13—62.17μg·L~(-1),平均浓度为(29.76±14.12)μg·L~(-1);鲍威尔海盆0—200 m的POC浓度范围为5.87—270.72μg·L~(-1),平均浓度为(48.57±38.92)μg·L~(-1)。表层POC高值出现在斯科舍海区和鲍威尔海盆区,而低值出现在海岭区,与叶绿素a(Chla)的变化趋势一致,与营养盐的变化趋势相反。垂向分布上,各个区域POC平均浓度随深度的增加而减少,鲍威尔海盆和斯科舍海POC最高值都出现在25 m层。分析结果表明光合浮游植物是研究海域POC的主要来源, POC的主要影响因素为温度、水团混合以及海冰环境。斯科舍海与鲍威尔海盆整体非生命POC占比高,可能是由于高磷虾生物量、海冰碎屑以及陆源输入的干扰;南斯科舍海岭整体非生命POC占比低。     

中国国有建设用地供应规模时空特征及影响因素

本文利用Python程序抓取了中国土地市场网上的2010-2015年土地供应结果公告,采用空间分布重心、区位基尼系数、热点分析等方法探究了中国县域国有建设用地供应规模时空特征,并用面板数据模型解析了不同发展阶段的区域供地规模影响因素。研究发现：① 该期间供地规模总体经历了先增后减,县域供地规模空间集聚度、热点区和次热点区总体在扩散;② 受“西部大开发战略”“援疆”和“中部崛起战略”的实施,县域供地规模空间分布重心向西移动明显;③ 土地供应集中在城市群范围内,县域所在的城市行政等级与供地规模密切关联;④ 不同发展阶段的区域供地总规模变化和平均供地结构存在差异,高等级发展阶段的区域平均供地规模较大;⑤ 公共财政支出、固定资产投资、第二产业增长率、第三产业增长率、人口规模增长率和人均GDP对不同发展阶段的区域供地规模影响差异明显,投资建设对各个发展阶段的区域供地规模均有较强推动作用。