冀中南地區(qū)農(nóng)田生物量及碳截獲能力時(shí)空變化研究.pdf

1、在人類活動的影響下，全球溫室氣體不斷增加，給社會、經(jīng)濟(jì)和自然環(huán)境等帶來一系列不利影響。為了控制溫室氣體、應(yīng)對全球變化、減少災(zāi)害發(fā)生，諸多國內(nèi)外專家學(xué)者進(jìn)行了大量的研究。目前，碳匯、碳循環(huán)研究成為了當(dāng)前研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一。在碳匯、碳循環(huán)研究中，人們對森林碳匯的研究較多，而對農(nóng)田的研究較少。然而，農(nóng)田作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，不僅是人類糧食安全的保障，而且在碳匯、碳循環(huán)中也占有重要的地位。目前，一些研究表明農(nóng)田已經(jīng)由碳源轉(zhuǎn)變?yōu)樘紖R。為

2、此，對農(nóng)田碳匯、碳循環(huán)的研究具有非常重要的意義，而且通過分析農(nóng)田碳截獲能力的時(shí)空分異特征，可以為氣候變化和農(nóng)田系統(tǒng)碳循環(huán)研究提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和理論支持。
　　 冀中南地區(qū)位于河北省中南部，它由西部的太行山和東部的廣闊平原組成。它作為河北省乃至中國一個(gè)重要的糧食產(chǎn)區(qū)，下墊面比較均一，農(nóng)田特征明顯。本文選取冀中南地區(qū)的農(nóng)田作為研究對象可以更好的對農(nóng)田系統(tǒng)碳匯、碳循環(huán)進(jìn)行研究。文中以4期(1980、1990、2000和2008年)土地利用

3、數(shù)據(jù)和1984-2008年的糧食產(chǎn)量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對農(nóng)田生物生物生產(chǎn)力和碳截獲能力進(jìn)行了估算，并對其時(shí)空差異特征及其影響因素進(jìn)行了分析。
　　 研究結(jié)果表明：自上世紀(jì)80年以來，農(nóng)田生物量和碳截獲量即生物生產(chǎn)力表現(xiàn)為增強(qiáng)趨勢，地區(qū)內(nèi)總生物量和碳截獲總量分別達(dá)到0.065 Pg和0.025 Pg。農(nóng)田地上生物量從1985年的600 g·m-2·a-1左右，增加到2008年的1200 g·m-2·a-1。盡管在2003-2005年間農(nóng)

4、田地上生物量受糧食產(chǎn)量影響有所下降，但總體上實(shí)現(xiàn)了高速增長。同時(shí)，冀中南地區(qū)農(nóng)田生物量呈現(xiàn)先增加后減少再增加的時(shí)間變化趨勢，空間上呈現(xiàn)低平原地區(qū)增加而山前平原及西部山區(qū)出現(xiàn)減少的現(xiàn)象。太行山山前平原區(qū)農(nóng)作物的碳截獲能力最大，碳截獲量為700 g C/m2～1000 g C·m-2·a-1；而低平原地區(qū)較小，且相差約400 gC·m-2·a-1；山區(qū)和濱海地區(qū)的農(nóng)作物碳截獲能力更低，僅為150 g C·m-2·a-1左右。通過進(jìn)一步分析發(fā)

5、現(xiàn)山區(qū)農(nóng)田和山前平原的碳截獲能力均有下降的趨勢，而低平原地區(qū)呈現(xiàn)逐年增加的趨勢。這主要是由于農(nóng)業(yè)技術(shù)和投入的提高增加了低平原地區(qū)農(nóng)田的生物產(chǎn)量，致使低平原地區(qū)農(nóng)田生物生產(chǎn)能力增強(qiáng)，而山前平原農(nóng)業(yè)相對發(fā)達(dá)，多受人類經(jīng)濟(jì)活動的驅(qū)使，導(dǎo)致農(nóng)作物種植面積減少，進(jìn)而造成農(nóng)田生物生產(chǎn)能力減弱。
　　 農(nóng)田碳截獲能力的增加或減少反映了其碳轉(zhuǎn)換率的狀況，所以冀中南地區(qū)農(nóng)田碳截獲能力的增加，加速了碳循環(huán)和碳匯的過程。另一方面，農(nóng)田碳截獲總量很大，