一种用于秸秆田间有机碳转化率计算方法及计算系统技术方案

一种田间秸秆有机碳转化率计算方法及其计算系统，本发明专利技术涉及有机碳转化率计算方法及计算系统。本发明专利技术解决了现有技术中存在的

【技术实现步骤摘要】
一种用于秸秆田间有机碳转化率计算方法及计算系统


[0001]本专利技术涉及一种有机碳转化率计算方法及系统。

技术介绍

[0002]中国农业农村部于2017年出台了《东北黑土地保护规划纲要(2017
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2030)》旨在有效遏制黑土地退化，持续提升黑土耕地质量。而秸秆深混还田是黑土地保护利用的有效措施，作为黑土保护利用技术模式而大面积应用。而在评价秸秆还田对黑土保护利用效果时，土壤有机碳增加是一个极其重要的指标，因此秸秆有机碳转化率亦是重要指标。而检测秸秆有机碳转化率最为准确的方法是采用
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C标记方法，但是该方法费用较高且主要用于室内模拟或微区试验。而在田间试验条件下，土壤有机碳储量计算通常为土壤重量乘以有机碳含量，然而由于深混还田处理通过深翻后土层厚度增加，土壤容重降低，如果均以同体积0～35cm计算其土壤重量，则会比常规处理低500～700kg/hm2；如果以起始亚耕层有机碳含量计算，则这部分碳储量约为常规0
‑
35cm有机碳储量的10％，约为秸秆还田投入有机碳量的50％。从而如果按照同体积0
‑
35cm土壤计算有机碳储量，会出现秸秆还田处理低于常规对照，计算所得有机碳转化率为负值的问题。因此研究一种新的用于田间试验条件下秸秆有机碳转化率的计算方法，是本领域亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了解决现有技术中存在的
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C标记方法费用较高，而传统田间试验以同体积土壤计算秸秆有机碳转化率方法计算的有机碳转化率会出现负值的问题，本专利技术提供一种用于秸秆田间有机碳转化率计算方法及系统。
[0004]本专利技术田间试验条件下秸秆有机碳转化率计算方法，包括：
[0005]一、获取秸秆深混还田作业前监测土壤的起始有机碳含量和起始容重，以及秸秆深混还田作业后监测土壤的当前有机碳含量和当前容重；
[0006]二、根据所述秸秆深混还田作业前监测土壤的起始有机碳含量和起始容重计算所述监测土壤的起始有机碳储量；
[0007]三、根据所述秸秆深混还田作业后监测土壤的当前有机碳含量和当前容重计算所述监测土壤的当前有机碳储量；
[0008]四、根据所述监测土壤的起始有机碳储量和当前有机碳储量计算所述监测土壤的有机碳储量变化量；
[0009]五、根据所述监测土壤的有机碳储量变化量计算所述监测土壤的有机碳转化率。
[0010]用于计算上述田间条件下秸秆有机碳转化率的计算系统，包括：土壤数据获取模块、起始有机碳储量计算模块、当前有机碳储量计算模块、有机碳储量变化量计算模块、有机碳转化率计算模块；
[0011]其中。土壤数据获取模块，用于获取秸秆深混还田作业前监测土壤的起始有机碳含量和起始容重，以及秸秆深混还田作业后监测土壤的当前有机碳含量和当前容重；
[0012]起始有机碳储量计算模块，用于根据所述秸秆深混还田作业前监测土壤的起始有机碳含量和起始容重计算所述监测土壤的起始有机碳储量；
[0013]当前有机碳储量计算模块，用于根据所述秸秆深混还田作业后监测土壤的当前有机碳含量和当前容重计算所述监测土壤的当前有机碳储量；
[0014]有机碳储量变化量计算模块，用于根据所述监测土壤的起始有机碳储量和当前有机碳储量计算所述监测土壤的有机碳储量变化量；
[0015]有机碳转化率计算模块，用于根据所述监测土壤的有机碳储量变化量计算所述监测土壤的有机碳转化率。
[0016]本专利技术提供了一种田间条件下秸秆有机碳转化率计算方法及系统，所述方法包括：获取秸秆深混还田作业前监测土壤的起始有机碳含量和起始容重，以及秸秆深混还田作业后监测土壤的当前有机碳含量和当前容重；根据所述秸秆深混还田作业前监测土壤的起始有机碳含量和起始容重计算所述监测土壤的起始有机碳储量；根据所述秸秆深混还田作业后监测土壤的当前有机碳含量和当前容重计算所述监测土壤的当前有机碳储量；根据所述监测土壤的起始有机碳储量和当前有机碳储量计算所述监测土壤的有机碳储量变化量；根据所述监测土壤的有机碳储量变化量计算所述监测土壤的有机碳转化率。本专利技术方法通过定位监测秸秆深混还田后土壤有机碳含量和土壤容重变化，采用同土重计算土壤有机碳储量变化，计算秸秆有机碳转化率，解决了
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C标记方法费用较高以及传统田间试验以同体积土壤计算秸秆有机碳转化率方法计算的有机碳转化率会出现负值的问题，提高了田间试验条件下秸秆有机碳转化率计算精度，降低了计算成本。
附图说明
[0017]图1为实施2的流程图；
[0018]图2为实施3的流程图。
具体实施方式
[0019]具体实施方式一：本实施方式田间秸秆有机碳转化率计算方法按照以下步骤进行：
[0020]一、获取秸秆深混还田作业前监测土壤的起始有机碳含量和起始容重，以及秸秆深混还田作业后监测土壤的当前有机碳含量和当前容重；
[0021]二、根据步骤一所述秸秆深混还田作业前监测土壤的起始有机碳含量和起始容重计算所述监测土壤的起始有机碳储量；
[0022]三、根据步骤一所述秸秆深混还田作业后监测土壤的当前有机碳含量和当前容重计算所述监测土壤的当前有机碳储量；
[0023]四、根据步骤二所述的监测土壤的起始有机碳储量和步骤三所述的监测土壤当前有机碳储量计算所述监测土壤的有机碳储量变化量；
[0024]五、根据步骤四所述监测土壤的有机碳储量变化量计算所述监测土壤的有机碳转化率。
[0025]具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤二中所述监测土壤的起始有机碳储量，具体的计算公式是：
[0026][0027]其中，SOC
stock
‑
initial
为所述监测土壤的0
‑
35cm土层的起始有机碳储量；SOC
i
‑
initial
为所述监测土壤的第i层土层的起始有机碳含量；BD
i
‑
initial
为所述监测土壤的第i层土层的起始容重；H
i
‑
initial
为所述监测土壤的第i层土层的起始厚度；n为所述监测土壤的层数。其他步骤及参数与具体实施方式一相同。
[0028]具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤三中所述监测土壤的当前有机碳储量，具体的计算公式是：
[0029][0030]其中，SOC
stock
‑
treatement
为所述监测土壤的0
‑
35cm土层的当前有机碳储量；SOC
i
‑
treatement
为所述监测土壤的第i层土层的当前有机碳含量；BD
i
‑
treatement
为所述监测土壤的第i层土层的当前容重；H
i
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种田间秸秆有机碳转化率计算方法，其特征在于田间秸秆有机碳转化率计算方法按照以下步骤进行：一、获取秸秆深混还田作业前监测土壤的起始有机碳含量和起始容重，以及秸秆深混还田作业后监测土壤的当前有机碳含量和当前容重；二、根据步骤一所述秸秆深混还田作业前监测土壤的起始有机碳含量和起始容重计算所述监测土壤的起始有机碳储量；三、根据步骤一所述秸秆深混还田作业后监测土壤的当前有机碳含量和当前容重计算所述监测土壤的当前有机碳储量；四、根据步骤二所述的监测土壤的起始有机碳储量和步骤三所述的监测土壤当前有机碳储量计算所述监测土壤的有机碳储量变化量；五、根据步骤四所述监测土壤的有机碳储量变化量计算所述监测土壤的有机碳转化率。2.根据权利要求1所述的田间秸秆有机碳转化率计算方法，其特征在于步骤二中所述监测土壤的起始有机碳储量，具体的计算公式是：其中，SOC
stock
‑
initial
为所述监测土壤的0
‑
35cm土层的起始有机碳储量；SOC
i
‑
initial
为所述监测土壤的第i层土层的起始有机碳含量；BD
i
‑
initial
为所述监测土壤的第i层土层的起始容重；H
i
‑
initial
为所述监测土壤的第i层土层的起始厚度；n为所述监测土壤的层数。3.根据权利要求1所述的秸秆有机碳转化率计算方法，其特征在于步骤三中所述监测土壤的当前有机碳储量，具体的计算公式是：其中，SOC
stock
‑
treatement
为所述监测土壤的0
‑
35cm土层的当前有机碳储量；SOC
i
‑
treatement
为所述监测土壤的第i层土层的当前有机碳含量；BD
i
‑
treatement
为所述监测土壤的第i层土层的当前容重；H
i
‑
treatement
为所述监测土壤的第i层土层的当前厚度。4.根据权利要求1所述的秸秆有机碳转化率计算方法，其特征在于步骤四中所述监测土壤的有机碳储量变化量，具体公式是：其中，
△
SOC
stock
‑
treatement
为所述监测土壤的0
‑
35cm土层的有机碳储量变化量；SOC
35
‑
initial
为起始亚耕层有机碳含量。5.根据权利要求4所述的秸秆有机碳转化率计算方法，其特征在于步骤五中所述监测土壤的有机碳储量变化量计算所述监测土壤的有机碳转化率，具体公式是：CVR＝ΔSOC
stock
‑
treatement
/OMC
×
100其中，CVR为监测土壤的有机碳转化率，OMC为所述秸秆深混还田作业中投入的有机物料碳量。
6.如权利要求1所述的用于田间条件下秸秆有机碳转化率的计算系统，其特征在于田间条件下秸秆有机碳转化率计算系统包括：土壤数据获取模块、起始有机碳储量计算模块、当前有机碳储量计算模块、有机碳储量变化量计算模块、有机碳转化率计算模块；其中，土壤数据获取模块，用于获取秸秆深混还田作业前监测土壤的起始有机碳含量和起始容重，以及秸秆深混还田作业后监测土壤的当前有机碳含量和当前容重；起始有机碳储量计算模块，用于根据所述秸秆深混还田作业前监测土壤的起始有机碳含量和起始容重计算所述监测...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆欣春，韩晓增，邹文秀，陈旭，严君，
申请(专利权)人：中国科学院东北地理与农业生态研究所，
类型：发明
国别省市：