一种稻田表层土壤净碳储量估算方法技术

本发明专利技术公开了一种稻田表层土壤碳储量估算的方法，其步骤：A、确定表层土壤的基准统计厚度，计算该厚度内表层土壤质量和土壤碳储量；B、测定试验第i年时基准统计厚度内表层土壤容重、有机碳含量及2倍基准统计厚度内土壤有机碳含量，计算试验第i年时基准统计厚度内土壤质量和土壤碳储量；C、根据质量守恒原理，计算试验i年前后基准统计厚度内表层土壤质量的差值；D、通过表层土壤质量差值和容重变化情况来确定碳储量校正方法；E、根据公式计算试验第i年时等质量表层土壤的碳储量值及表层土壤净碳储量值。方法易行，操作简便，通过质量守恒原理对质量变化的表层土壤碳储量进行校正，达到提高表层土壤净碳储量估算精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农田土壤碳储量
，更具体涉及一种稻田表层土壤净碳储量估算的方法，适合于全球变化领域中农田(稻田表层)土壤碳储量估算。
技术介绍
稻田碳储量是陆地生态系统中重要的碳库之一，而稻田耕层土壤碳储量是其中变化最大的部分，耕层土壤碳储量对施肥等农作措施、气候变化的响应受到生态环境和全球变化等研究领域的广泛关注，而对稻田表层土壤碳储量的精确估算是以上研究的基础。目前表层土壤碳储量的估算主要有①固定层次法，是基于假设试验前后表层土壤厚度(Hfd) 固定不变条件下的估算方法，估算公式如下:CUFD = ConCiXBDiXHfdX 10,式中Hfd是假设的固定表层土壤厚度，Ci,FD是Hfd厚度表层土壤的碳储量(t hm_2)，ConCi是Hfd厚度表层土壤有机碳含量(kgt—1)，BDi是Hfd厚度土壤容重(t m_3)。但随着稻田的长期耕作、施肥，表层土壤容重会产生升高或降低的趋势，随之表层土壤厚度也呈现出相对应的变化，而采用固定层次估算法忽略了这种表层土壤厚度变化现象，直接导致试验前后统计的表层土壤重量不一致，将产生较大的系统估算误差。②变化土壤层次法，根据土壤容重变化情况或调查的表层土壤厚度情况，统一增加或减少表层土壤厚度值，虽然在一定程度上提高了估算精度， 但是该方法忽略了容重变化的差异性，减小试验处理间碳储量变化的差异性。因此，有必要设计新的估算方法，需要同时考虑土壤容重及表层土壤厚度变化对表层土壤净碳储量估算的影响，进一步校正净碳储量变化值。
技术实现思路
本专利技术的目的是在于提供一种稻田表层土壤碳储量估算的方法，方法易行，操作简便。该方法依据试验前后表层土壤质量守恒原理，区分相同厚度表层土壤质量变化，结合土壤容重变化特征，通过校正这部分质量变化的表层土壤碳储量，达到提高表层土壤净碳储量估算精度目的，为稻田表层土壤碳储量研究提供科学估算方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术措施以试验开始时稻田表层土壤厚度为基准统计厚度，采用质量守恒的原理，计算试验第i年时与试验开始时(第O年)基准统计厚度内表层土壤的质量差值，该质量差值为土壤容重变化带来的基准统计厚度内的土壤质量的变化，再利用该质量的土壤碳储量来校正第i年表层土壤净碳储量变化值。一种稻田表层土壤碳储量估算的方法，其步骤是A、本方法中是根据试验前后同一厚度内的表层土壤作基准进行研究的。需要首先确定实验前表层土壤基准统计厚度，用Htl表示，同时需要获得该厚度内试验开始时的数据， 如土壤容重(BDtl)、土壤有机碳含量(ConCtl)，下标用。表示。本方法以试验开始时的表层土壤厚度为基准统计厚度(Htl)，该厚度内表层土壤质量(Mtl)和土壤碳储量(Cckfd)分别利用公式 Mtl = BD0XH0XlO4 和公式 CQ,ro = conc0XM0X IO^3 进行计算。B、其次，确定试验进行i年时土壤的基本数据，为了比较的一致性，测定实验第i 年时基准统计厚度(Htl)内的表层土壤容重(BDi)、有机碳含量(ConCi)，下标用i表示。但是还需要对Htl层次内的数据进行校正，这也是本方法的关键点，需要测定下层土壤的数据，即基准统计厚度Htl 2倍基准统计厚度Htl内的土壤有机碳含量(concib)，concib为第i年下层(b) 土壤有机碳含量，下标用ib表示。第i年时基准统计厚度(Htl)内土壤质量(Mi)和土壤碳储量(Ci,FD)分别利用公式Mi = BDiXHtlX IO4和公式Ci,FD = ConCiXMi X 10_3计算。C、根据质量守恒原理，计算同一基准统计厚度(Htl)内表层土壤试验i年后的土壤质量与实验开始时的土壤质量的差值，计算公式为Miittoange = M0-Mio 土壤质量M0是实验开始时Htl厚度内的表层土壤质量，Mi是实验i年时Htl厚度内的表层土壤质量，Mijcange是两者的差值。D、通过计算基准统计厚度(Htl)内变化的表层土壤质量(Muange)的碳储量来获得碳储量校正值(Ciidiange)。依据Miidiange大小，校正值(Cuhange)有3种校正情况(I)在土壤质量Mi, ^ange = O条件下，试验前后土壤容重没有发生变化，Htl厚度内土壤净碳储量校正值(Cuhange)为0，即Cuhange = O ；(2)在土壤质量Mi, change > O条件下，试验第i年时土壤容重降低，H0厚度内土壤碳储量校正值(Cuhange)为正值,计算公式为Cuhange = concibXMijchangeX IO-3 ；(3)在土壤质量Mi, change < O条件下，试验第i年时土壤容重升高，H0厚度内土壤碳储量校正值(Cuhange)为负值,计算公式为Cuhange = ConCi XMijchangeX IO-3 ；E、根据公式Cuquiv = CijFD+CijChange计算等质量的表层土壤试验第i年时的碳储量； 根据公式Cuquiv = Ci, FD+Ci，^angei-Cci, FD,计算表层土壤试验第i年时净碳储量值；其中=Ci, equiv为表层土壤净碳储量值，Ci, FD为实验第i年时Htl厚度内土壤碳储量值，Cijchange为第i年时表层土壤碳储量校正值，C0jfd为试验开始时基准统计厚度(Htl)内土壤碳储量值。本专利技术具有以下优点根据表层土壤试验前后质量守恒原理，同时考虑了土壤容重及表层土壤厚度变化对表层土壤净碳储量估算的影响，只需获取试验前后土壤容重及有机碳数据即可对表层土壤碳储量进行校正，方法简便，易于操作。该等质量法在土壤容重降低的情况下，通过增加净碳储量的校正方法来提高估算精度及处理间差异敏感性；该等质量法在土壤容重升高的情况下，通过等质量法减少净碳储量的校正方法来提高估算精度。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图I为一种表层土壤容重降低的碳储量估算示意图。图2为一种表层土壤容重升高的碳储量估算示意图。图3为一种表层土壤容重不变的碳储量估算示意图。图4为一种长期不同施肥稻田表层土壤净碳储量估算结果图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术进一步详细描述实现本专利技术的方法的示意图如图I、图2和图3所示。实施例I :(在稻田土壤容重降低的情况下，实现本专利技术方法的示意图如图I)一种稻田表层土壤碳储量估算的方法，其步骤是A、以试验开始时稻田表层土壤厚度作为基准统计厚度Htl，测定试验开始时该厚度 HO内的土壤容重(BDtl)、土壤有机碳含量(ConCtl)和试验第i年时该该厚度Htl内的土壤容重(BDi)和有机碳含量(ConCi)。同时在试验第i年时测量基准统计厚度H0 2倍基准统计厚度Htl厚度内土壤有机碳含量(concib)。B、根据公式Ci,FD = ConCiXMiX 10_3和公式Mi = BDiXH0X IO4计算第i年基准统计厚度H0内土壤的碳储量(U，根据公式C。,FD = ConCtlXMciX 10_3和公式M0 = BD0XH0XlO4 计算试验开始时基准统计厚度Htl内土壤的碳储量(Cckfd)。式中Mi和M0分别是第i年和试验开始时基准统计厚度Htl内的土壤质量(thm_2)， CijFD和Cckfd分别是第i本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈安磊，谢小立，魏文学，陈春兰，朱捍华，
申请(专利权)人：中国科学院亚热带农业生态研究所，
类型：发明
国别省市：