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原文传递一种历史时期土壤侵蚀碳库流失量计算的方法

专利名称：	一种历史时期土壤侵蚀碳库流失量计算的方法
摘要：	本发明公开了一种历史时期土壤侵蚀碳库流失量计算的方法，涉及环境科学领域，主要包括以下步骤：S1：未侵蚀土壤剖面深度‑年龄关系函数的建立；S2：侵蚀区土壤剖面分层采样与土壤年龄测定；S3：侵蚀区土壤侵蚀量的计算；S4：侵蚀区土壤侵蚀碳库流失量计算。本发明利用14C测年技术和土壤沉积理论，将土壤侵蚀量与土壤碳库流失量估算相结合，提供了一种黄土高原不同立地条件下土壤侵蚀碳库流失量的计算方法，弥补了历史时期土壤侵蚀碳库流失量的计算方法的缺失。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	中国科学院地球环境研究所
发明人：	王凯博;时伟宇;邓蕾;上官周平;陈怡平
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201910241839.7
公开号：	CN109856368A
代理机构：	上海精晟知识产权代理有限公司
代理人：	冯子玲
分类号：	G01N33/24(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	710061 陕西省西安市雁塔区雁翔路97号
主权项：	1.一种历史时期土壤侵蚀碳库流失量计算的方法，其特征在于，该历史时期土壤侵蚀碳库流失量计算的方法包含以下步骤： S1：未侵蚀土壤剖面深度-年龄关系函数的建立：选择土壤剖面保存完好，未发生明显侵蚀的黄土高原典型塬区作为参照位点，进行土壤剖面开挖和样品采集；在开挖剖面分层进行高分辨率土壤样品采集，利用14C测年技术，测定不同土层对应土壤年龄，然后利用不同土层14C测年结果，建立土壤剖面深度-年龄关系函数； S2：侵蚀区土壤剖面分层采样与14C年龄测定：选择拟开展研究区域进行土壤剖面开挖和样品采集，分层采集土壤样品，将采集的样品分层混合均匀后进行14C测年，所测样品年龄代表该土层范围内土壤样品平均年龄；根据采样土层厚度，利用参考位点的土壤深度-年龄函数，计算获得不同土层厚度土壤年龄范围； S3：侵蚀区土壤侵蚀量的计算：对比不同土层土壤年龄，确认整个剖面土壤年龄是否连续，若相邻土层之间土壤年龄不连续，则认为该段时期有土壤侵蚀发生；根据相邻土层间土壤年龄，计算土壤剖面年代缺失，并根据沉积速率，进一步计算缺失土壤厚度，即土壤侵蚀量； S4：侵蚀区土壤侵蚀碳库流失量计算：首先，采用环刀法测定不同土层土壤容重，其次，对采集的不同土层土壤样品进行有机碳和无机碳含量测定；最后，根据公式计算土壤侵蚀的有机碳、无机碳和总碳库量的流失量。 2.根据权利要求1所述的一种历史时期土壤侵蚀碳库流失量计算的方法，其特征在于，所述S1的未侵蚀土壤剖面位于黄土高原典型塬区。 3.根据权利要求1所述的一种历史时期土壤侵蚀碳库流失量的计算方法，其特征在于，所述S1要求未侵蚀区土壤剖面深度不小于2m，土壤剖面分层采样厚度不大于5cm，土壤年龄为土壤有机碳14C测年获得，通过高分辨率采样以保证足够的样点进行土壤深度-年龄关系模型拟合。 4.根据权利要求1所述的一种历史时期土壤侵蚀碳库流失量计算的方法，其特征在于，S1中所述土壤深度-土壤年龄关系曲线，拟合二者关系模型的计算公式为： f(x)＝ax+b (1) 式中：x为土层深度，f(x)为对应土层年龄，a和b为模型拟合系数，斜率a表示参考位点土壤沉积速率，该值为无侵蚀发生情况下研究区土壤理论沉积速率。 5.根据权利要求1所述的一种历史时期土壤侵蚀碳库流失量计算的方法，其特征在于，S2中所述土壤年龄范围计算公式如下： A＝Am±Td×(Di/2) (2) 式中：A表示某一土层土壤年龄的上限和下限值，Am表示该土层实测平均年龄值，Td表示单位土壤沉积厚度所需时间，为S1计算获得，Di表示第i层土壤采样厚度。 6.根据权利要求1所述的一种历史时期土壤侵蚀碳库流失量计算的方法，其特征在于，S4中所述土壤侵蚀的有机碳、无机碳和总碳库量的流失量的计算公式为： SOCDe＝De×BDm×SOCm/10 (3) SICDe＝De×BDm×SICm/10 (4) STCDe＝SOCDe+SICDe (5) 式中：SOCDe和SICDe分别表示单位面积侵蚀的土壤有机碳和无机碳库量，STCDe表示单位面积土壤侵蚀总碳库量，De表示侵蚀土层总厚度，BDi表示土壤剖面加权平均容重，SOCi和SICi表示土壤剖面加权平均有机碳和无机碳含量，10表示单位换算系数。
所属类别：	发明专利