1987-2011年亚热带季风区土壤有机碳变化特征——以江西省为例

　　 摘要:

土壤有机碳(SOC)是陆地生态系统中最重要的碳库之一。在亚热带季风气候区,SOC的变化对碳循环具有重要影响。以江西省为研究区,根据SOC含量的影响因素和数据可获得性,选取37个特征变量,分别构建1987年和2011年0-100 cm土壤有机碳密度(SOCD)的空间外推模型,实现SOCD分布制图,分析土壤有机碳储量(TSOC)和土壤碳汇速率的特征。得出以下主要结论:(1)统计分析土壤样本检测的SOC含量表明,1987年至2011年间,江西省SOCD的均值从3.70 kg C/m²增至12.52 kg C/m²。其中,森林SOCD均值从4.37 kg C/m²增至13.99 kg C/m²,农田SOCD均值从2.92 kg C/m²增至5.94 kg C/m²;(2)随机森林(RF)模型在模拟2011年SOCD的空间分布中表现良好(R²=0.73,RMSE=6.22 kg C/m²),受特征数据可获得性的影响,1987年SOCD的模拟精度较低;(3)根据空间外推结果,1987年至2011年间江西省土壤表现出巨大的碳汇潜力,平均SOCD从3.62 kg C/m²增至11.57 kg C/m²,其中:森林的平均SOCD从4.13 kg C/m²增至14.01 kg C/m²,农田的平均SOCD从2.89 kg C/m²增至7.43 kg C/m²,草地的平均SOCD从2.98 kg C/m²增至8.83 kg C/m²。此外,TSOC从0.605 Pg C增至1.932 Pg C,碳汇速率依次为:森林>草地>农田。