一种密丛型苔草沼泽土壤有机碳储量的精确评估方法技术

本发明专利技术公开了一种密丛型苔草沼泽土壤有机碳储量的精确评估方法，它包括：测量草丘的密度、高度和基径；计算草丘体积；计算草丘有机碳储量；计算草丘丘下及丘间土壤有机碳储量；计算密丛型苔草沼泽单位面积土壤有机碳储量；评估密丛型苔草沼泽土壤有机碳储量；本发明专利技术有益效果：1）根据草丘的实际形状，科学选择椭球体或圆柱体的草丘体积计算方法，使草丘有机碳库评估更加准确；2）充分考虑了草丘碳库以及草丘覆盖下土壤容重和有机碳含量与丘间土壤的差别，将三者分开计算，使密丛苔草沼泽土壤有机碳储量的评估更加精确、更加科学。

An Accurate Assessment Method of Soil Organic Carbon Storage in Dense-tufted Carex Marsh

The invention discloses an accurate assessment method of soil organic carbon storage in dense-tufted lichen swamp, which includes: measuring the density, height and base diameter of the grassland; calculating the volume of the grassland; calculating the organic carbon storage of the grassland; calculating the organic carbon storage of the soil under and between the grassland hills; calculating the organic carbon storage of the unit area of the dense-tufted lichen swamp; and evaluating the soil organic carbon storage of the dense-tufted lichen swamp. Beneficial effects of the present invention are as follows: 1) according to the actual shape of the grassland, scientific selection of ellipsoid or cylindrical calculating method of the volume of the grassland makes the assessment of the grassland organic carbon pool more accurate; 2) fully considering the difference of the soil bulk density and organic carbon content between the grassland and the inter-mound soil under the cover of the grassland, calculating the three separately so as to make the organic carbon storage in the soil of the dense moss swamp. Quantitative evaluation is more accurate and scientific.

【技术实现步骤摘要】
一种密丛型苔草沼泽土壤有机碳储量的精确评估方法
本专利技术属于土壤碳储量
，具体涉及一种密丛型苔草沼泽土壤有机碳储量的精确评估方法。
技术介绍
沼泽湿地土壤是陆地上重要的土壤有机碳储存库，含有全球15%~30%的土壤碳库，其微小的变化将会导致大气中CO2和CH4浓度的明显改变，因此，沼泽湿地为调节气候环境和缓解全球气候变化提供了重要支持。沼泽湿地土壤有机碳储量的统计也成为联合国气候变化框架协议（UN-FCCC）各签约国确定国家尺度的温室气体净排放通量工作的重要部分。各类型沼泽湿地土壤有机碳储量的估算一直是国内外研究的热点问题。草本沼泽是沼泽湿地最主要的类型之一，在北半球广泛发育。草本沼泽在我国的若尔盖高原、云贵高原、东北的大小兴安岭及长白山地等区域均有大面积分布，其土壤泥炭储量占全国泥炭总储量的70%左右。苔草沼泽是草本沼泽的最主要类型，按苔草的分蘖型可分为密丛型苔草和疏丛型苔草。密丛型草本植物占优势的沼泽地表常有圆柱状、半球状草丘，俗称塔头苔草沼泽，其在我国的分布显著高于疏丛型苔草，是我国草本沼泽最主要的类型。密丛型苔草具有较高的固碳潜能，在适宜的水分及充足的养分条件下，密丛型苔草可在3年内形成18cm高的草丘，年累积碳量可达100gCm-2。草丘可维持几十年至几百年，且伴随着草丘的不断生长，碳不断累积，其有机物含量可达74%-94%，草丘的碳储存功能仅次于丘下土壤碳库。然而，传统方法对密丛型苔草泥炭沼泽土壤有机碳的评估计算并未考虑草丘的碳密度及碳储量。在评价泥炭沼泽碳库功能时，草丘的碳储存库功能被忽略，这使得草丘的碳储存功能一直缺少科学准确的评价，密丛型苔草沼泽有机碳储量被严重低估。总之，目前仍缺乏科学计算密丛型苔草沼泽土壤有机碳储量的方法，无法精确评估我国沼泽湿地的碳库生态功能，难以满足我国湿地生态研究与环境保护战略的实际需求。
技术实现思路
本专利技术目的是为了解决现有方法无法准确计算密丛型苔草沼泽湿地土壤有机碳储量的问题，而提供一种密丛型苔草沼泽土壤有机碳储量的精确评估方法。一种密丛型苔草沼泽土壤有机碳储量的精确评估方法，它包括：1）测量草丘的密度、高度和基径：将待评估沼泽划分为若干地块，每个地块1-5hm2，每地块设置1个样地；调查样地内草丘的个数，计算草丘的分布密度，在样地内随机选取10个样方，测量样方内草丘的高度和基径，并计算求得平均值；2）计算草丘体积：根据公式V=2πhr2/3或V=πhr2，计算草丘的体积，式中V为草丘体积（m3），h为草丘高度（m），r为1/2草丘的基径（m）；3）计算草丘有机碳储量：在草丘的中央部位采集土壤样品，根据草丘的实际高度，从顶部到基部每间隔8~15cm测定草丘土壤容重及有机碳含量，取平均值代表草丘的土壤容重及有机碳含量，计算草丘有机碳储量；计算公式为：HSOC=V×ρ×M，式中HSOC为草丘有机碳储量（kg），V为草丘体积（m3），ρ为容重均值（kgm-3），M为有机碳百分含量均值（%）；4）计算草丘丘下及丘间土壤有机碳储量：在丘下及丘间位置每隔10cm测定土壤容重及有机碳含量，计算每层土壤的有机碳密度，最后根据碳密度计算单位面积土壤有机碳储量，计算公式为：式中Di=ρi×Mi，；式中Di：第i层平均有机碳密度（kgm-3）；ρi：土壤容重（kgm-3）；Mi：有机碳百分含量（%）；SOC：单位面积内有机碳储量；Ti：土层厚度（m）；5）计算密丛型苔草沼泽单位面积土壤有机碳储量：根据泥炭沼泽中草丘的分布密度，计算密丛型苔草沼泽单位面积土壤有机碳储量。计算公式为：MSOC=ISOC×（1-N×S）+GSOC×N×S+N×HSOC；式中，MSOC：单位面积土壤有机碳储量（kgm-2）；ISOC：丘间单位面积有机碳储量（kgm-2）；N：草丘分布密度（个m-2）；S：草丘的平均底面积（m2）；GSOC：丘下单位面积有机碳储量（kgm-2）；HSOC：草丘有机碳储量（kg个-1）；6）评估密丛型苔草沼泽土壤有机碳储量：根据密丛型苔草沼泽的实际面积，评估有机碳储量；计算公式为：式中，TSOC：密丛型苔草沼泽土壤有机碳储量（kg）；Ai：第i块待评估沼泽地块的实际面积（m2）；步骤1）所述的样地，为10m×10m；所述的样方，为1m×1m；步骤3）所述的计算草丘有机碳储量，每间隔10cm测定草丘土壤容重及有机碳含量。本专利技术提供了一种密丛型苔草沼泽土壤有机碳储量的精确评估方法，它包括：测量草丘的密度、高度和基径；计算草丘体积；计算草丘有机碳储量；计算草丘丘下及丘间土壤有机碳储量；计算密丛型苔草沼泽单位面积土壤有机碳储量；评估密丛型苔草沼泽土壤有机碳储量；本专利技术有益效果：1）根据草丘的实际形状，科学选择椭球体或圆柱体的草丘体积计算方法，使草丘有机碳库评估更加准确；2）充分考虑了草丘碳库以及草丘覆盖下土壤容重和有机碳含量与丘间土壤的差别，将三者分开计算，使密丛苔草沼泽土壤有机碳储量的评估更加精确、更加科学。附图说明图1土壤采样示意图。具体实施方式实施例1一种密丛型苔草沼泽土壤有机碳储量的精确评估方法一、测量草丘的密度、高度和基径根据待评估密丛型苔草沼泽的实际面积及草丘发育情况，将待评估沼泽划分为若干地块（1-5hm2）；每个地块设置1个10m×10m的样地；调查样地内草丘的个数，计算草丘的分布密度；然后在10m×10m的样地内随机选取10个1m×1m的样方，测量样方内草丘的高度和基径，并计算求得平均值；二、计算草丘的体积野外条件下根据草丘发育的地貌部位及环境条件不同，草丘的形状略有差异，多为圆柱体或1/2椭球体，草丘的基部均为圆形；因此，草丘的体积可近似看作为圆柱体或1/2椭球体的体积；根据草丘的实际形状，草丘体积的计算公式为：V=2πhr2/3（1/2椭球体），V=πhr2（圆柱体）式中V为草丘体积（m3），h为草丘高度（m），r为1/2草丘的基径（m）；三、计算草丘有机碳储量在草丘的中央部位采集土壤样品，根据草丘的实际高度从顶部到基部每间隔10cm测定草丘土壤容重及有机碳含量；然后取平均值代表草丘的土壤容重及有机碳含量；最后结合草丘体积计算草丘有机碳储量；草丘的有机碳储量计算公式为：HSOC=V×ρ×M式中HSOC：草丘有机碳储量（kg）；V：草丘体积（m3）；ρ：容重均值（kgm-3）；M：有机碳百分含量均值（%）；四、计算草丘丘下及丘间土壤有机碳储量在丘下及丘间位置每隔10cm测定土壤容重及有机碳含量，然后计算每层土壤的有机碳密度，最后根据碳密度计算单位面积土壤有机碳储量；丘下及丘间土壤有机碳储量的计算公式为：式中Di：第i层平均有机碳密度（kgm-3）；ρi：土壤容重（kgm-3）；Mi：有机碳百分含量（%）；SOC：单位面积内有机碳储量；Ti：土层厚度（m）；五、计算密丛型苔草沼泽单位面积土壤有机碳储量密丛型苔草沼泽湿地土壤有机碳储量包括草丘有机碳储量、丘下土壤有机碳储量和丘间土壤有机碳储量三部分的总和；根据泥炭沼泽中草丘的分布密度，精确计算密丛型苔草沼泽单位面积土壤有机碳储量；计算公式为：MSOC=ISOC×（1-N×S）+GSOC×N×S+N×HSOC式中，MSOC：单位面积土壤有机碳储量（kgm-2）；ISOC：丘间单位面积有机碳储量（kgm本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种密丛型苔草沼泽土壤有机碳储量的精确评估方法，它包括：1）测量草丘的密度、高度和基径：将待评估沼泽划分为若干地块，每个地块1‑5 hm

【技术特征摘要】
1.一种密丛型苔草沼泽土壤有机碳储量的精确评估方法，它包括：1）测量草丘的密度、高度和基径：将待评估沼泽划分为若干地块，每个地块1-5hm2，每地块设置1个样地；调查样地内草丘的个数，计算草丘的分布密度，在样地内随机选取10个样方，测量样方内草丘的高度和基径，并计算求得平均值；2）计算草丘体积：根据公式V=2πhr2/3或V=πhr2，计算草丘的体积，式中V为草丘体积（m3），h为草丘高度（m），r为1/2草丘的基径（m）；3）计算草丘有机碳储量：在草丘的中央部位采集土壤样品，根据草丘的实际高度，从顶部到基部每间隔8~15cm测定草丘土壤容重及有机碳含量，取平均值代表草丘的土壤容重及有机碳含量，计算草丘有机碳储量；计算公式为：HSOC=V×ρ×M，式中HSOC为草丘有机碳储量（kg），V为草丘体积（m3），ρ为容重均值（kgm-3），M为有机碳百分含量均值（%）；4）计算草丘丘下及丘间土壤有机碳储量：在丘下及丘间位置每隔10cm测定土壤容重及有机碳含量，计算每层土壤的有机碳密度，最后根据碳密度计算单位面积土壤有机碳储量，计算公式为：Di=ρi×Mi，；式中Di：第i层平均有机碳密度（kgm-3）；ρi：土壤容重（kgm-3）；Mi：有机碳百分含量（%）；SOC：单位面积内有机碳储量；Ti：土层厚度（m）；5）计算密丛型苔草沼泽单位面积土壤有机碳储量：根据泥炭沼泽中草丘的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王铭，吴计生，王升忠，姚艳玲，王国栋，
申请(专利权)人：东北师范大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22