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亚热带果园土壤固碳潜力估算--以永春县为例
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浙江省耕层土壤机碳密度估算及空间分布研究.pdf63页
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浙江省耕层土壤机碳密度估算及空间分布研究
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答辩委员会主席：王丝生∑巫究虽3国塞盛些篮皇垡三猩这苤叠窒主!堂 委员1：三羞垒3熬拯3煎趔嘘菹盘堂遥蹙鱼丝垫型堂盟窒瞳 委员2：王 丑3熬拯3逝洹太堂丕蕴复查遗堂院 委员3：迕红里3副熬援3浙江太堂丕境生逢逐堂瞳 委员4：墨＆麴垫3副熬拯3逝洹太堂丕蕴盏盗遭堂瞳 委员5： 答辩日期： 2Q!垒!Q31Q墨 浙江大学研究生学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的
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签字日期：砷Il卜年弓月20日 淡卅 致谢 还记得刚来浙大的时候正值暑假，紫金港炎热而宁静，现在却要在紫金港最
美的春天里告别学生生涯了。近三年的研究生生活，终究要画上
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&&&&2015, Vol. 35 Issue (11):
周金霖, 黄阳, 陈佳婧, 王龙昌. 重庆市农田土壤有机碳时空变化与固碳潜力分析[J]. 环境科学学报, ): .
ZHOU Jinlin, HUANG Yang, CHEN Jiajing, WANG Longchang. Analysis on temporal and spatial variations of organic carbon and carbon sequestration potential in farmland soil in Chongqing[J]. Acta Scientiae Circumstantiae, ): .
重庆市农田土壤有机碳时空变化与固碳潜力分析&&&&
周金霖, 黄阳, 陈佳婧, 王龙昌
西南大学, 三峡库区生态环境教育部重点实验室, 南方山地农业教育部工程研究中心, 重庆 400715
基金项目: 国家自然科学基金(No.);西南大学国家级大学生创新创业训练计划(No.)
作者简介: 周金霖(1996—),女,E-mail:
通讯作者（责任作者）: 王龙昌(1964—),男,教授,博士,博士生导师,主要从事生态农业与可持续发展研究.,E-mail:
摘要: 区域土壤有机碳库、固碳潜力的估算,对全球气候变化中的碳循环研究具有重要意义.本研究基于年全国第二次土壤普查和年农业部"测土配方施肥"项目的数据,并结合大量前人调研资料和田间试验数据进行整理与比较分析.同时,采取土壤类型法估算了重庆市农田土壤碳库储量和碳密度;基于GIS分析了重庆市农田土壤碳密度的空间分布特征;对30年来各区县农田土壤碳量变化趋势进行拟合分析,估算了农田土壤固碳潜力.结果表明,土壤表层有机碳库总储量为233.54×106 t,土壤有机碳密度平均值为3.08 kg·m-2;渝西南、渝东北和渝东南的农田土壤有机碳密度较高,长江干流沿岸及附近低山丘陵地区土壤有机碳密度较低;重庆市农田土壤固碳潜力约为30.82 Tg(以C计),农田土壤单位面积固碳潜力平均值为6.71 t·hm-2.
重庆市&&&&农田土壤有机碳&&&&固碳潜力&&&&GIS技术&&&&
Analysis on temporal and spatial variations of organic carbon and carbon sequestration potential in farmland soil in Chongqing
ZHOU Jinlin, HUANG Yang, CHEN Jiajing, WANG Longchang
Southwest University, Key Laboratory of Eco-environment in Three Gorges Reservoir Region, Ministry of Education, Engineering Research Center of South Upland Agriculture, Ministry of Education, Chongqing 400715
Abstract: The estimation of regional soil organic carbon pool and carbon sequestration potential is significant in the study of carbon cycle in global climate change. Based on the data from the second national soil survey conducted in
and the project of soil testing and formulated fertilization conducted by Ministry of Agriculture in
and combining with the analysis of survey data and field test data, soil-type method was adopted to estimate the carbon storage and density in farmland soil in Chongqing. By applying GIS technique, the spatial distribution of carbon density of farmland soil in Chongqing was analyzed. Furthermore, fitting analysis was used to reveal the change trend of carbon storage of farmland soil in various districts and counties for the last 30 years, and to estimate the carbon sequestration potential of farmland soil. The results showed that the total storage of organic carbon in topsoil was 233.54×106 t, and the average value of soil organic carbon density was 3.08 kg·m-2; the organic carbon density of farmland soil was relatively high in southwestern, southeastern and northeastern parts of Chongqing, while it was relatively low in the regions along the Yangtze river mainstream and
the carbon sequestration potential of farmland soil in Chongqing was about 30.82 Tg C, and its average value per unit area was 6.71 t·hm-2.
Key words:
Chongqing&&&&organic carbon of farmland soil&&&&carbon sequestration potential&&&&GIS technology&&&&
引言(Introduction)
当前，与人类利益密切相关的全球气候变化、温室气体排放及粮食安全等问题日趋严重.陆地生态系统碳循环作为影响这一系列问题的重要因子引起了人们的普遍关注，并被认为是解决这一系列问题的重要环节.土壤作为陆地生态系统的重要组成部分，与大气及陆地生物群落共同组成系统中碳的主要储存库和交换库.其中，土壤碳库分为土壤有机碳库和土壤无机碳库.全球土壤有机碳库储量约为1500 Pg，相当于大气中碳含量的2倍(；).相较而言，土壤无机碳库更为稳定，对碳循环影响甚微.鉴于土壤有机碳库时刻处在与大气碳库进行交换和平衡的状态，在研究土壤碳库时，土壤有机碳库也就成为其研究的主要方面(；).目前已有许多关于我国土壤有机碳储量的研究成果，如王绍强等(1994)经过计算得出中国陆地生态系统土壤有机碳总量为100.18 Pg(1 Pg=1015 g)；基于1:100万土壤数据库的研究结果表明，我国土壤有机碳储量为89.14 Pg；根据第二次土壤普查的数据估算出我国土壤有机碳库约达50 Pg等.不难发现，以上研究由于采用的基础数据、计算模型、理论分析等方法的不一致，对我国土壤有机碳库储量的估算数值也就出现了不同的结果.在区域土壤有机碳的研究中，以山东省桓台县为例，分析了我国北部农业集约化地区土壤有机碳储量和密度的时空变化特征；以安徽省舒城县为例，将栅格GIS计算方法、GIS空间分析模型与土壤类型法进行比较，为土壤有机碳密度和储量计算提出了一个新的可能途径；在GIS技术支持下，揭示了安徽省土壤有机碳密度空间分布特征；基于湖南省第二次土壤普查资料，采用ArcGIS技术估算了湖南省有机碳密度和空间分布格局等.GIS技术在区域性土壤有机碳储量研究中的应用和发展，使得农田土壤数据得到了充分利用；并且在对数据进行精确计算的基础上，其所得结果的可信度也得到了大幅度提高.
重庆市地处我国西南丘陵地区，地形复杂，农业土壤资源特色鲜明，属于我国的传统农业产区()，具有十分显著的研究意义.在GIS技术的支持下，不仅对重庆市土壤有机碳密度及储量进行了估算，还对有机碳在不同土壤、不同区域及不同景观中的分布特征进行了分析；基于2006年测土配方施肥项目的土壤调查数据统计求出重庆市农田耕层土壤的固碳潜力，并通过估算不同时间典型区县(垫江县、綦江县和酉阳县)农田土壤有机碳密度与储量，揭示了其农田有机碳演变趋势特征等.但是，的研究是基于第二次全国土壤普查的成果，缺乏较新的土壤数据；以2006年的土壤调查数据为依据估算的重庆市农田耕层土壤的固碳潜力，仅估算和分析了3个区县的农田有机碳演变趋势，其研究在时效性和广泛性上仍存在不足.总的来说，重庆市农田土壤有机碳库的相关研究仍处于初始阶段，对重庆市农田土壤固碳潜力及土壤碳循环与大气环境、粮食安全等之间相互作用的研究还需不断深入.基于此，本文在GIS技术的支持下，基于年完成的全国第二次土壤普查数据及年完成的《重庆农田土壤》数据，结合前人的调研资料、田间试验数据等研究成果，分析30年来重庆市农田土壤有机碳量的变化趋势，以揭示重庆市现有的农田土壤碳库储量及土壤有机碳密度空间分布特征，估算重庆市农田土壤的固碳潜力.本研究可以为我国土壤有机碳库和碳平衡的研究提供基础数据，并为区域农业土壤碳汇管理提供科学依据.相较而言，本研究所使用的土壤数据较新、研究区域较广及在研究方法上也有所更新.
研究方法(Methodology)
研究区域概况
重庆位于四川盆地东南部、长江上游地区，地跨东经105°11′~110°11′、北纬28°10′~32°13′.地界渝东、渝东南临湖北省和湖南省，渝南接贵州省，渝西、渝北连四川省，渝东北与陕西省和湖北省相连.地貌特征是以丘陵、低山为主体的地貌类型组合，河流、水库等水域面积较广，林业与淡水养殖业较发达.重庆属于亚热带季风性湿润气候，日照少，春旱、伏旱、暴雨等自然灾害较频繁，不利于传统种植业的高产、稳产.土壤类型多样，以紫色土、水稻土、黄壤、石灰土、新积土等为主，其中，紫色土和水稻土的面积占农田土壤总面积的比例较大.重庆市特殊的农业自然条件使得重庆市农业利用方式呈现出多样化的特征.水田主要实行两熟制，旱地主要实行两熟或套作三熟制.农田作物主要是水稻、玉米、小麦、红薯4大类，此外，还有油菜、花生、油桐、乌桕、茶叶、蚕桑、黄红麻、烤烟等名优经济作物和榨菜等多种蔬菜作物；果树作物主要有柑橘、梨、李、桃、枇杷、龙眼等.
重庆辖区总面积为8.24万km2，下辖38个县级行政区.因主城区耕地面积较少及部分区县在全国第二次土壤普查中的数据残缺，因此，本研究区域范围不包括渝中区、沙坪坝区、九龙坡区、大渡口区、江北区和南岸区.
数据资料来源
本研究的基础数据来源于年全国第二次土壤普查成果，其中，包括《四川土种志》、《中国土种志》和《中国紫色土》，以及农业部“测土配方施肥”项目在年汇集重庆市35个区县近700个土壤样点剖面的影像和数据基础上完成的《重庆农业土壤》.数据内容为土壤类型、地理位置、剖面描述、土壤厚度、各层次土壤有机碳含量、容重及大于2 mm的砾石含量等.这些数据在样点布设方面充分考虑了重庆市农田类型、地形地貌的复杂多样性，具有较强的区域代表性.
考虑到这30年间重庆各区县名称及其辖域存在不同程度的变化，本研究将全国第二次土壤普查时四川省的行政区划图与2011年的重庆市行政区划图进行比较、对照，选取其重合地区的样本点数据进行计算分析，由此得到重庆市农田土壤有机碳密度的变化数据.在收集的土壤样点剖面数据中，有部分样本的容重数据及大于2 mm的砾石含量数据缺失，本文依据土壤分析数据相近、剖面结构相似等原则，使用土壤类型一致的土壤数据.对于找不到可以匹配的土壤数据的样本，本文利用公式γ=1.3770×e-0.0048Soc()计算出样本容重，其中，γ为土壤容重(g · cm-3)，Soc为土壤有机碳含量(g · kg-1).本研究中收集的数据通过以上方法进行处理可以有效减少数据来源不一致及数据缺失而产生的误差.
有机碳密度和储量的计算方法
有机碳密度是指单位面积一定深度范围内土层中包含的土壤有机碳数量，其计算公式为()：
式中，Doc为某一采样点土壤有机碳密度(kg · m-2)，Soc为土壤有机碳含量(g · kg-1)，γ为土壤容重(g · cm-3)，TH为土层厚度(cm)，δ2mm为土壤中颗粒大于2 mm的砾石含量.
土壤有机碳储量是指区域范围内一定深度土层包含的土壤有机碳总量，其计算公式为()：
式中，Poc为土壤有机碳储量(t)，Si为区域i土种面积(hm2)，Socij为i土种j土层有机碳含量(g · kg-1)，THij为i土种j土层厚度(cm)，γij为i土种j土层的容重(g · cm-3).
土壤固碳潜力的计算方法
土壤固碳潜力，即土壤碳库的饱和水平或土壤所容纳碳的最大能力.越来越多的研究认为，在一定的气候、地形和母质条件下，如果土地利用的方式不变，土壤的碳储量将趋于一个稳定值，即碳库的饱和水平(；).目前估算土壤固碳潜力一般可采用2种方法：一是将碳循环模式运行若干年后，取土壤碳含量趋于稳定时的值作为土壤碳库的饱和水平；二是找到土壤有机碳密度量与土壤有机碳密度变化量之间的线性关系，取土壤有机碳密度变化为0时的土壤有机碳密度作为土壤所容纳碳的最大能力(；).本文采用后一种方法对重庆市农田土壤固碳潜力进行估算，估算方法是根据重庆各区县农田土壤碳密度及其变化量，得出二者之间的回归关系曲线，在此曲线上，土壤碳密度变化量为0时所对应的土壤碳密度即为重庆各区县农田土壤碳库达到一个新的稳定状态.因此，重庆各区县农田土壤的固碳潜力为：土壤碳库达到新的稳定状态时的碳储量与农田土壤碳储量初始值的差值(；).
数据统计处理方法
∶ 25万的重庆市行政区划图为基础图件，将数据通过Excel2010软件计算得到土壤有机碳密度、碳库储量、碳库比例等结果，与行政区划图进行连接，得到空间数据库及属性数据库并绘制重庆市土壤有机碳密度空间分布图.
结果与分析(Results and analysis)
重庆市土壤有机碳库与有机碳密度空间分布
重庆市农田土壤主要有5个土类，分别为潮土、紫色土、黄壤、水稻土和石灰岩土.本研究根据土壤类型法统计的年重庆市农田0~20 cm土壤有机碳密度与储量的计算结果如表 1所示，其中，重庆市不同土类之间的有机碳密度值变幅较大，其平均值为3.08 km · m-2，土壤总有机碳储量为0.23 Pg.
表 1(Table 1)
表 1 重庆市不同土壤类型表层土壤有机碳密度和储量
Table 1 Organic carbon density and storage of topsoil in geographical region in Chongqing
表 1 重庆市不同土壤类型表层土壤有机碳密度和储量
Table 1 Organic carbon density and storage of topsoil in geographical region in Chongqing
土壤类型有机碳范围/(g·kg-1)有机碳均值/(g·kg-1)有机碳变异系数CV容重/(g·cm-3)碳密度/(kg·m-2)面积/104 hm2面积比例碳库储量/106t碳库比例
潮土4.85~22.6810.5734.78%1.312.761.080.52%0.830.35%
紫色土3.35~25.068.9942.24%1.322.3764.7531.28%36.3515.57%
黄壤4.85~29.5213.5037.80%1.283.4517.768.58%21.099.03%
水稻土5.20~40.8415.6036.02%1.283.9996.5546.64%153.3865.67%
石灰岩土4.41~43.2111.1030.18%1.292.8626.8612.98%21.909.38%
合计-----207100%233.54100%
平均-11.95-1.293.08----
由表 1可以看出，各土类占农田面积由大到小依次为水稻土、紫色土、石灰岩土、黄壤和潮土.重庆市农田土壤有机碳密度最大的是水稻土，其碳密度为3.99 kg · m-2，比紫色土高出1.62 kg · m-2，并且水稻土的有机碳储量占全市总储量的比例已经超过一半，达到65.67%.相比之下，紫色土占农田土壤面积达到64.75×104 hm2，属于重庆市农田第二大土壤类型，分布面积仅次于水稻土，而其有机碳密度值最低，仅为2.37 kg · m-2.这可能是因为紫色土是在频繁的风化作用和侵蚀作用下形成的，土层浅薄、母岩疏松、易风化且水土流失严重.紫色土主要分布在我国四川盆地的广大低山丘陵中，在重庆占农田土壤面积的30%以上，加之重庆地区伏旱和暴雨危害出现频率高且持续期长，紫色土区人口超出土地承载力且过度开垦，不利于其土壤有机碳积累，因此，紫色土有机碳密度较低().在稻区，地势低洼、排水条件差且淹水时间长，有机碳含量较高，且水稻土喜湿耐热，水分长期饱和，利于其土壤有机碳的积累而不利于分解，所以水稻土有机碳密度较高.
在尺度大的情况下，气候特征、植被类型、土壤类型及地形地貌等因素在很大程度上决定了土壤有机碳密度的空间分布.利用ArcGIS技术，将重庆市行政区划图和重庆市土壤有机碳密度图进行叠加分析，对重庆市各区县0~20 cm土壤有机碳密度的空间分布格局进行了估算.由图 1可以看出，土壤有机碳密度高于36.8 t · hm-2的地区主要集中在渝 西的南部、渝东北和渝东南，主要区县为南川区、城口县和酉阳县，农田总面积约为18.78×104 hm2.这些地区地貌以丘陵、山地为主，分别有大娄山、大巴山和武陵山环绕，坡地面积大.随着海拔升高，其温度降低，湿度增加，土壤腐殖质分解速率降低，则有机碳积累增加，因此，这些地区的有机碳密度较大.土壤有机碳密度低于24.7 t · hm-2的地区主要分布在长江干流沿岸及附近低山丘陵地区，如渝东北的云阳县、垫江县和丰都县，以及重庆主城周围区县(包括渝北区、巴南区、北碚区等)，总面积约为47.76×104 hm2.有机碳密度为24.8~28.1 t · hm-2的地区主要分布在渝西的边缘区县，主要包括开县、梁平县、长寿区、合川区、荣昌区和江津区等地，海拔普遍低于500 m，总面积约为60.34×104 hm2.有机碳密度为28.2~36.7 t · hm-2的地区分布较广，主要包括巫溪县、巫山县、奉节县、秀山县和永川区等地，总面积约为78.66×104 hm2.
图 1(Fig. 1)
重庆市农田土壤有机碳密度分布
Distribution of organic carbon density of farmland soil in Chongqing
重庆市农田土壤碳库新的稳定状态
根据重庆市农田土壤碳密度初始值及其变化量之间的拟合关系曲线，在假设年间土地利用方式、农田管理措施和自然气候条件保持一致的情况下，将曲线上纵坐标为0的值确定为重庆市各区县农田土壤有机碳密度新的稳定状态(图 2)，即农田土壤在现有的管理措施下所能达到的新的碳密度水平值.
图 2(Fig. 2)
重庆市部分区县农田土壤有机碳密度新的稳定状态
The new steady state of carbon density of farmland soil in various districts and counties in Chongqing
在图 2中，坐标系每一个样本点的横坐标可以反映其对应区县30年前土壤有机碳密度值的水平，每一个样本点的纵坐标可以反映其对应区县的某一样本点30年后的土壤有机碳密度变化大小.由图 2的线性回归分析结果可得对应区县的有机碳密度新的稳定状态值，该图直观地反映了每个区县样本点30年前土壤有机碳密度值与30年后土壤有机碳密度变化值之间的关系.
基于上述原理，对图 2进行分析，如果某区县土壤有机碳密度初始值低于相应的有机碳密度新的稳定状态值，即表明在当前农田管理措施下土壤有机碳含量增加的潜力较大；反之，如果土壤有机碳密度初始值高于相应的有机碳密度新的稳定状态值，则表明在当前农田管理措施下土壤有机碳含量非增反减，在此种情况下，亟需采取措施进行耕作方式或农田管理措施的转变和更新，减少土壤有机碳的排放，增加土壤碳汇能力.
以城口县为例，探析其农田土壤有机碳密度初始值与30年后土壤有机碳密度变化量的关系.根据图 2可以发现，历经30年的农田种植之后，在土壤有机碳密度较低的情况下，土壤碳含量的增加幅度较大；随着土壤有机碳密度的上升，土壤有机碳含量的增加幅度逐渐减小，当土壤有机碳密度接近某一高值后，土壤碳变化很小，逐渐趋向于0.经过统计分析，在城口县传统的土地利用方式、农田管理措施和自然气候条件不变的情况下，历经30年农田种植后土壤有机碳损失量为0时的有机碳密度为4.56 kg · m-2，即是城口县农田土壤有机碳密度经过种植后增加的临界点，或是达到新的稳定状态时的值.
重庆市各区县农田土壤有机碳密度新的稳定状态值可为农田在选择土地利用方式、种植耕作措施和管理方式时提供可靠依据，通过改善农田管理措施以增加土壤有机碳固定、提高土壤肥力.表 2中的拟合方程体现了各区县农田土壤有机碳密度初始值与其变化量之间的线性关系，可决系数R2则体现了其相关程度的大小.从表 2可以看出，在重庆各区县中，可决系数R2最高的是永川(0.81)，最低的是万州和潼南(0.43).从重庆各区县农田土壤新的稳定状态值来看(表 2)，渝东南的武隆县、渝西的长寿区和渝东北的忠县等地区土壤有机碳密度达到新的稳定状态值较低，土壤有机碳密度达到新的稳定状态值较高的地区分布较散，主要区县为渝西南的巫山县、渝东北的城口县和奉节县，其它区县基本位于中间水平且彼此差异较小.
表 2(Table 2)
表 2 重庆市各区县农田土壤有机碳密度新的稳定状态值
Table 2 The new steady value of carbon density of farmland soil in various districts and counties in Chongqing
表 2 重庆市各区县农田土壤有机碳密度新的稳定状态值
Table 2 The new steady value of carbon density of farmland soil in various districts and counties in Chongqing
(20 cm深度)
区县拟合方程R21980年碳密度/ (kg·m-2)新的稳定状态密度/ (kg·m-2)区县拟合方程R21980年碳密度/ (kg·m-2)新的稳定状态密度/ (kg·m-2)
巴南y=0.7485x-2.35090.452.403.14彭水y=1.80.713.272.73
北碚y=0.8483x-3.24090.733.323.82綦江y=0.50.473.562.40
渝北y=1.1633x-3.45530.782.442.97黔江y=1.30.652.723.22
璧山y=1.4260x-4.13870.732.492.90荣昌y=1.60.623.452.46
长寿y=0.6434x-1.78620.552.772.31石柱y=-1.10.492.902.78
城口y=1.2318x-5.61280.563.484.56铜梁y=1.10.513.522.77
大足y=1.2191x-4.06970.782.953.34潼南y=0.10.433.012.74
垫江y=0.9108x-2.29760.722.642.52万州y=1.50.432.672.26
丰都y=1.0072x-2.64010.552.702.62巫山y=0.40.603.253.84
奉节y=0.4511x-1.94970.463.644.32巫溪y=0.70.563.933.59
涪陵y=0.7943x-2.0190.522.832.69武隆y=0.3981x-0.79910.483.232.00
合川y=1.0902x-3.85690.612.563.54秀山y=0.9401x-3.02430.463.893.22
江津y=1.50.772.462.67永川y=1.0430x-3.04390.813.252.92
开县y=0.0.592.422.53酉阳y=0.9107x-3.26630.613.633.59
梁平y=0.90.452.482.86云阳y=0.6551x-1.73960.762.542.66
南川y=0.80.452.633.36忠县y=0.7192x-1.69150.502.322.35
重庆市农田土壤固碳潜力
基于各区县农田土壤有机碳密度新的稳定状态值对其固碳潜力进行估算，在年期间土地利用方式、农田管理措施和自然气候条件保持一致的情况下，重庆市农田土壤固碳潜力(以C计，下同)约为30.82 Tg，这表明在过去30年期间，重庆市农田土壤需要吸收30.82 Tg C才能达到一种相对稳定的平衡状态，同时，这也意味着重庆市农田土壤自20世纪80年代以来发挥碳汇作用.
重庆市各区县农田土壤固碳潜力估算值如表 3所示，可以看出，将近1/3的区县农田土壤是碳排放源，且主要集中于渝东北地区.从各区县固碳总量来看，土壤固碳潜力最大的是合川区，达到5.75 Tg，其次为涪陵区、大足区和开县等地区，城口县最低，为-7.87 Tg.但从单位面积土壤固碳潜力来看，固碳潜力最大的是北碚区，高达72.12 t · hm-2，其次为璧山区、云阳县和大足区，依旧是城口县最低，为-333.73 t · hm-2.永川区、垫江县和巫溪县等地区农田固碳潜力较小，但仍然是一个小碳汇，这可能是由于该地区水田面积较大，在淹水的条件下利于有机质的积累，而不利于土壤有机质分解的缘故.城口县、江津区和忠县等10个区县土壤固碳潜力为负值，属于碳源地区，这主要是由于该地区多种植旱地作物，旱田面积较广且不利于土壤有机质积累所致.因此，该地区应转变和更新农田耕地利用方式或耕种制度等管理措施，通过减少土壤有机碳排放以达到增加其固碳潜力并提高土壤肥力的目的.
表 3(Table 3)
表 3 重庆市各区县农田土壤固碳潜力
Table 3 Potential of carbon sequestration of farmland soil in various districts and counties in Chongqing
表 3 重庆市各区县农田土壤固碳潜力
Table 3 Potential of carbon sequestration of farmland soil in various districts and counties in Chongqing
(20 cm深度)
区县 碳储量/105t
固碳潜力/Tg单位面积固碳潜力/(t·hm-2)
区县 碳储量/105t
固碳潜力/Tg单位面积固碳潜力/(t·hm-2)
1980年新稳定状态1980年新稳定状态
巴南44.1673.642.9540.05綦江25.0924.77-0.03-1.27
北碚25.4144.021.8672.12黔江75.0057.19-1.78-36.19
渝北43.4042.86-0.05-1.17荣昌23.1339.181.6028.41
璧山9.6333.842.4260.46石柱74.1453.81-2.03-40.39
长寿14.9537.482.2539.45铜梁36.2950.551.4323.05
城口127.9849.33-7.87-333.73潼南34.7656.132.1428.90
大足28.3773.154.4858.73万州12.2231.181.9033.03
垫江47.7361.021.3316.67巫山75.3466.36-0.90-21.43
丰都23.3658.073.4743.83巫溪46.1259.471.3432.09
奉节89.06103.531.4520.69武隆17.8147.192.9443.44
涪陵101.01146.254.5238.11秀山81.6160.92-2.07-40.02
合川62.52120.045.7552.13永川40.0452.391.2419.13
江津110.1366.85-4.33-41.66酉阳167.49136.22-3.13-29.43
开县20.1163.284.3249.80云阳14.4953.993.9560.31
梁平57.9572.651.4718.95忠县70.0130.79-3.92-72.78
南川60.6874.561.3923.94全市1695.252003.4730.826.71
彭水35.2662.772.7536.21
结论(Conclusions)
1)重庆市农田土壤分布总面积约为207×104 hm2，耕层土壤有机碳库总储量为233.54×106 t.可见，农田土壤在固碳减排中发挥着重要作用.在的研究中，重庆市土壤20 cm深度的有机碳储量为272.85×106 t.相较而言，本研究所得出的重庆市农田土壤有机碳总储量与上述研究结果存在较大差异.虽然两项研究所采用的土壤类型划分方法、数学模型和研究区域范围不一致会导致差异的出现，但在这期间人地矛盾突出、种植业水平较低、农业污染严重及气候灾害造成的水土流失等现象应为农田土壤碳储量减少的主要原因().
2)对重庆市农田土壤有机碳密度进行空间分析可以发现，渝西南、渝东北和渝东南的农田土壤有机碳密度大多高于36.8 t · hm-2，其中，主要区县为南川区、城口县和酉阳县，总面积约为18.78×104 hm2.土壤有机碳密度低于24.7 t · hm-2的地区主要分布在长江干流沿岸及附近低山丘陵地区，如渝东北的云阳县和垫江县、渝东的丰都县、渝东南的武隆县，以及重庆主城周围区县(包括渝北区、巴南区、北碚区等)，总面积约为47.76×104 hm2.
3)在年期间土地利用方式、农田管理措施和自然气候条件保持一致的情况下，重庆市农田土壤固碳潜力约为30.82 Tg，农田土壤单位面积固碳潜力平均值为6.71 t · hm-2.从整体上来说，重庆市农田土壤仍存在较大的固碳空间，还需吸收30.82Tg C才能达到一种相对稳定的平衡状态.
陈杰华.2013.重庆市农田土壤有机碳库现状、变化趋势及固碳潜力研究[D].
陈仕栋,方晰.2011.湖南省土壤有机碳库及其空间分布格局[J].
程先富,谢勇.2009.基于GIS的安徽省土壤有机碳密度的空间分布特征[J].
韩冰,王效科,欧阳志云.2005.中国农田生态系统土壤碳库的饱和水平及其固碳潜力[J].
黄雪夏,倪九派,高明,等.2005.重庆市土壤有机碳库的估算及其空间分布特征[J].
雷能忠,黄大鹏,王心源,等.2008.基于ArcGIS的土壤有机碳密度及储量计算[J].
梁二,蔡典雄,代快,等.2010.中国农田土壤有机碳变化: Ⅱ土壤固碳潜力估算[J].
Liao Y,Wu W L,Meng F Q,et al.2015.Increase in soil organic carbon by agricultural intensification in northern China[J].
潘根兴.1999.中国土壤有机碳和无机碳库量研究[J].
Pan G X,Li L Q,Wu L S,et al.2004.Storage and sequestration potential of topsoil organic carbon in China's paddy soils[J].
彭建,赵鹏军,刘忠伟,等.2002.基于地理区位的区域发展分析——以重庆市为例[J].
Post W M,Emanuel W R,Zinke P J,et al.1982.Soil carbon pools and world life zones[J].
Schlesinger W H,Andrews J A.2000.Soil respiration and the global carbon cycle[J].
沈兴菊,陈治谏,张金山,等.2003.重庆市脆弱生态环境成因及分区分析[J].
石岳峰,吴文良,孟凡乔,等.2012.农田固碳措施对温室气体减排影响的研究进展[J].
Song G H,Li L Q,Pan G X,et al.2005.Topsoil organic carbon storage of China and its loss by cultivation[J].
王绍强,周成虎.1999.中国陆地土壤有机碳库的估算[J].
West T O,Gregg M,Anthony W K,et al.2004.Carbon management response curves: Estimates of temporal soil carbon dynamics[J].
于东升,史学正,孙维侠,等.2005.基于1:100万土壤数据库的中国土壤有机碳密度及储量研究[J].
Zheng J F,Cheng K,Pan G X,et al.2011.Perspectives on studies on soil carbon stocks and the carbon sequestration potential of China[J].