CN102577688A - 湿地固碳增汇的水份管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种湿地固碳增汇的水份管理方法。步骤包括：选取地表无积水的草甸或沼泽；湿地环境因子的确定：土壤含水量的确定，年初的5月初在地表植被下5-15cm处取土测试，采用土壤盒装取植被下新鲜土样，然后在80℃左右下烘干至恒重，土壤含水量＝土壤干重-土壤干重/土壤干重×100％，土壤含水量要求为40％～70％；②湿地土壤类型的确定，确定土壤类型为草甸土、白浆土或沼泽土；水份的调控，水源选取地下水或无污染的河流、湖泊淡水；灌溉方法采用沟渠直接引水或者水泵抽取地下水方式。本发明能明显提高湿地植被覆盖率，提高植被固碳能力，增加土壤碳储量，减少温室气体排放，投入少，成本低，适用性广。
Description
(一)技术领域
本发明涉及湿地固碳增汇技术，具体说就是一种湿地固碳增汇的水份管理方法。
(二)背景技术
自工业革命以来，由于大规模人类活动的加剧，如燃烧大量的化石燃料、砍伐森林和开垦农业土地，改变了生态系统碳循环的自然过程以及生物圈固有的碳收支平衡，导致大气中CO2、CH4和N2O等温室气体浓度的持续升高，引发了全球变化问题，严重威胁着人类社会的生存和可持续发展。湿地作为地球三大生态系统之一，是陆地生态系统中最重要的碳库之一，占陆地生态系统碳储存总量的12％～24％。如果这些碳全部释放到大气中，则大气CO2的浓度将增加约200ppm，全球平均气温将因此升高0.8～2.5℃。由此可见，保护湿地可以减少温室气体排放，减缓气候变化的速度和强度。然而，以农业排水和开垦为主导的人类活动造成湿地不断丧失、和湿地严重退化，固碳增汇功能严重降低。目前国内外对固碳研究主要集中在高固碳植物品种选育和人工种植树木、草地等方面，大多集中植物固碳能力、固碳潜力等表像的理论研究上，而对于如何增加湿地碳汇的应用技术报道甚少。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供一种湿地固碳增汇的水份管理方法。
本发明的目的是这样实现的：步骤如下：
步骤一：湿地类型的确定：选取地表无积水的草甸或沼泽，草甸是由多年生中生草本植物为主体的群落类型，是在适中的水份条件下形成和发育起来的，沼泽是在多水或过湿条件下形成的以沼生植物占优势的一种植被类型；
步骤二：湿地环境因子的确定：①土壤含水量的确定，年初的5月初在地表植被下5～15cm处取土测试，采用土壤盒装取植被下新鲜土样，然后在80℃左右下烘干至恒重，土壤含水量＝(土壤湿重-土壤干重)/土壤干重×100％，土壤含水量要求为40％～70％，②湿地土壤类型的确定，首先将表层3～5cm土壤及杂草、枯落物等去除，然后垂直挖一个长80cm，宽50cm，深120～200cm的坑，然后用米尺测定深度，从下向上取土。草甸土为有明显的腐殖质积累过程和潴育过程，分为腐殖质层、潴育层和潜育层，腐殖质层，厚度一般20～50cm，腐殖质含量高，呈暗灰色-灰色，结构为团粒或粒状，潴育层腐殖质含量很少，而多铁锰结核，自上而下逐渐减少，潜育层呈青灰色、灰绿色或灰白色，有时有灰黄色铁锈斑块，土壤分散无结构，常为粉沙质壤土，有的偏粘；白浆土形成过程仅在土层上部进行，称为表层草甸-潴育-淋溶过程，可分为四层，腐殖质层，一般厚度为10～20cm，腐殖质含量较高，湿时呈暗灰色，白浆层厚度一般在20cm左右，灰白色，湿时浅黄色，雨后常会流出白浆，以粉沙为主，有较多的白色SiO2粉末，紧实。植物根系少，有机质含量很低，粘化淀积层，厚度120～160cm，棕褐色至暗褐色，小棱柱状结构或小棱块状结构，俗称“蒜瓣土”，母质层，通常在200cm以下出现，质地粘重，棕色或黄棕色；沼泽土成土过程包括土壤表层有机质的泥炭化和土壤下层的潜育化。分为泥炭层和潜育层，泥炭层位于沼泽土上部，也有成厚度不等的埋藏层存在；泥炭层厚度10～50cm，泥炭常由半分解或未分解的有机残体组成，颜色从未分解的黄棕色，到半分解的棕褐色甚至黑色，潜育层位于沼泽土下部，呈青灰色、灰绿色或灰白色，有时有灰黄色铁锈斑块。土壤分散无结构，常为粉沙质壤土，有的偏粘。确定土壤类型为草甸土、白浆土或沼泽土；
步骤三：水份的调控，①水源的选取，地下水或无污染的河流、湖泊淡水等，②灌溉方法，采用沟渠直接引水或者水泵抽取地下水方式，③灌溉时间，于5月15日至5月30日，④灌溉原则，控制湿地地表水位为10～30cm，即地表积水10～30cm。
本发明湿地固碳增汇的水份管理方法，能明显提高湿地植被覆盖率，提高植被固碳能力，增加土壤碳储量，减少温室气体排放，突出特点是科学划分湿地类型以及环境因子特征，根据湿地特征确定最佳灌溉时间和最佳水位，集约化用水，以达到湿地固碳效率的最优化，并且投入少，成本低，适用性广，企事业单位可以承受，并可以顺利实施，易于大面积推广，可改变湿地的生态环境，减缓全球气候变暖，控制温室气体排放，可实现区域生态效益和经济效益的双赢。本发明可用于三江平原湿地的固碳增汇。
(四)具体实施方式
下面举例对本发明作进一步说明。
实施例1：本发明一种湿地固碳增汇的水份管理方法，步骤如下：
步骤一：湿地类型的确定：选取地表无积水的草甸或沼泽(草甸是由多年生中生草本植物为主体的群落类型，是在适中的水份条件下形成和发育起来的。沼泽是在多水或过湿条件下形成的以沼生植物占优势的一种植被类型)；
步骤二：湿地环境因子的确定：①土壤含水量的确定，年初的5月初在地表植被下5～15cm处取土测试，采用土壤盒(铝盒)装取植被下新鲜土样，然后在80℃左右下烘干至恒重，土壤含水量＝(土壤湿重-土壤干重)/土壤干重×100％，土壤含水量要求为40％～70％，②湿地土壤类型的确定，首先将表层3～5cm土壤及杂草、枯落物等去除，然后垂直挖一个长80cm，宽50cm，深120～200cm的坑，然后用米尺测定深度，从下向上取土。草甸土为有明显的腐殖质积累过程和潴育过程，分为腐殖质层、潴育层和潜育层，腐殖质层，厚度一般20～50cm，腐殖质含量高，呈暗灰色-灰色，结构为团粒或粒状，潴育层腐殖质含量很少，而多铁锰结核，自上而下逐渐减少，潜育层呈青灰色、灰绿色或灰白色，有时有灰黄色铁锈斑块，土壤分散无结构，常为粉沙质壤土，有的偏粘；白浆土形成过程仅在土层上部进行，称为表层草甸-潴育-淋溶过程，可分为四层，腐殖质层，一般厚度为10～20cm，腐殖质含量较高，湿时呈暗灰色，白浆层厚度一般在20cm左右，灰白色，湿时浅黄色，雨后常会流出白浆，以粉沙为主，有较多的白色SiO2粉末，紧实。植物根系少，有机质含量很低，粘化淀积层，厚度120～160cm，棕褐色至暗褐色，小棱柱状结构或小棱块状结构，俗称“蒜瓣土”，母质层，通常在200cm以下出现，质地粘重，棕色或黄棕色；沼泽土成土过程包括土壤表层有机质的泥炭化和土壤下层的潜育化。分为泥炭层和潜育层，泥炭层位于沼泽土上部，也有成厚度不等的埋藏层存在；泥炭层厚度10～50cm，泥炭常由半分解或未分解的有机残体组成，颜色从未分解的黄棕色，到半分解的棕褐色甚至黑色，潜育层位于沼泽土下部，呈青灰色、灰绿色或灰白色，有时有灰黄色铁锈斑块。土壤分散无结构，常为粉沙质壤土，有的偏粘。确定土壤类型为草甸土、白浆土或沼泽土；
步骤三：水份的调控，①水源的选取，地下水或无污染的河流、湖泊淡水等，②灌溉方法，采用沟渠直接引水或者水泵抽取地下水方式，③灌溉时间，于5月15日至5月30日，④灌溉原则，控制湿地地表水位为10～30cm，即地表积水10～30cm。
实施例2：本发明一种湿地固碳增汇的水份管理方法，步骤如下：
步骤一：湿地类型的确定：选取地表无积水的草甸或沼泽(草甸是由多年生中生草本植物为主体的群落类型，是在适中的水份条件下形成和发育起来的。沼泽是在多水或过湿条件下形成的以沼生植物占优势的一种植被类型)；
步骤二：湿地环境因子的确定：①土壤含水量的确定，年初的5月初在地表植被下5～15cm处取土测试，采用土壤盒(铝盒)装取植被下新鲜土样，然后在80℃左右下烘干至恒重，土壤含水量＝(土壤湿重-土壤干重)/土壤干重×100％，土壤含水量要求为40％，②湿地土壤类型的确定，首先将表层3～5cm土壤及杂草、枯落物等去除，然后垂直挖一个长80cm，宽50cm，深120～200cm的坑，然后用米尺测定深度，从下向上取土。草甸土为有明显的腐殖质积累过程和潴育过程，分为腐殖质层、潴育层和潜育层，腐殖质层，厚度一般20～50cm，腐殖质含量高，呈暗灰色-灰色，结构为团粒或粒状，潴育层腐殖质含量很少，而多铁锰结核，自上而下逐渐减少，潜育层呈青灰色、灰绿色或灰白色，有时有灰黄色铁锈斑块，土壤分散无结构，常为粉沙质壤土，有的偏粘；白浆土形成过程仅在土层上部进行，称为表层草甸-潴育-淋溶过程，可分为四层，腐殖质层，一般厚度为10～20cm，腐殖质含量较高，湿时呈暗灰色，白浆层厚度一般在20cm左右，灰白色，湿时浅黄色，雨后常会流出白浆，以粉沙为主，有较多的白色SiO2粉末，紧实。植物根系少，有机质含量很低，粘化淀积层，厚度120～160cm，棕褐色至暗褐色，小棱柱状结构或小棱块状结构，俗称“蒜瓣土”，母质层，通常在200cm以下出现，质地粘重，棕色或黄棕色；沼泽土成土过程包括土壤表层有机质的泥炭化和土壤下层的潜育化。分为泥炭层和潜育层，泥炭层位于沼泽土上部，也有成厚度不等的埋藏层存在；泥炭层厚度10～50cm，泥炭常由半分解或未分解的有机残体组成，颜色从未分解的黄棕色，到半分解的棕褐色甚至黑色，潜育层位于沼泽土下部，呈青灰色、灰绿色或灰白色，有时有灰黄色铁锈斑块。土壤分散无结构，常为粉沙质壤土，有的偏粘。确定土壤类型为草甸土、白浆土或沼泽土；
步骤三：水份的调控，①水源的选取，地下水或无污染的河流、湖泊淡水等，②灌溉方法，采用沟渠直接引水或者水泵抽取地下水方式，③灌溉时间，于5月15日，④灌溉原则，控制湿地地表水位为10cm，即地表积水10cm。
实施例3：本发明一种湿地固碳增汇的水份管理方法，步骤如下：
步骤一：湿地类型的确定：选取地表无积水的草甸或沼泽(草甸是由多年生中生草本植物为主体的群落类型，是在适中的水份条件下形成和发育起来的。沼泽是在多水或过湿条件下形成的以沼生植物占优势的一种植被类型)；
步骤二：湿地环境因子的确定：①土壤含水量的确定，年初的5月初在地表植被下5～15cm处取土测试，采用土壤盒(铝盒)装取植被下新鲜土样，然后在80℃左右下烘干至恒重，土壤含水量＝(土壤湿重-土壤干重)/土壤干重×100％，土壤含水量要求为50％，②湿地土壤类型的确定，首先将表层3～5cm土壤及杂草、枯落物等去除，然后垂直挖一个长80cm，宽50cm，深120～200cm的坑，然后用米尺测定深度，从下向上取土。草甸土为有明显的腐殖质积累过程和潴育过程，分为腐殖质层、潴育层和潜育层，腐殖质层，厚度一般20～50cm，腐殖质含量高，呈暗灰色-灰色，结构为团粒或粒状，潴育层腐殖质含量很少，而多铁锰结核，自上而下逐渐减少，潜育层呈青灰色、灰绿色或灰白色，有时有灰黄色铁锈斑块，土壤分散无结构，常为粉沙质壤土，有的偏粘；白浆土形成过程仅在土层上部进行，称为表层草甸-潴育-淋溶过程，可分为四层，腐殖质层，一般厚度为10～20cm，腐殖质含量较高，湿时呈暗灰色，白浆层厚度一般在20cm左右，灰白色，湿时浅黄色，雨后常会流出白浆，以粉沙为主，有较多的白色SiO2粉末，紧实。植物根系少，有机质含量很低，粘化淀积层，厚度120～160cm，棕褐色至暗褐色，小棱柱状结构或小棱块状结构，俗称“蒜瓣土”，母质层，通常在200cm以下出现，质地粘重，棕色或黄棕色；沼泽土成土过程包括土壤表层有机质的泥炭化和土壤下层的潜育化。分为泥炭层和潜育层，泥炭层位于沼泽土上部，也有成厚度不等的埋藏层存在；泥炭层厚度10～50cm，泥炭常由半分解或未分解的有机残体组成，颜色从未分解的黄棕色，到半分解的棕褐色甚至黑色，潜育层位于沼泽土下部，呈青灰色、灰绿色或灰白色，有时有灰黄色铁锈斑块。土壤分散无结构，常为粉沙质壤土，有的偏粘。确定土壤类型为草甸土、白浆土或沼泽土；
步骤三：水份的调控，①水源的选取，地下水或无污染的河流、湖泊淡水等，②灌溉方法，采用沟渠直接引水或者水泵抽取地下水方式，③灌溉时间，于5月20日，④灌溉原则，控制湿地地表水位为20cm，即地表积水20cm。
实施例4：本发明一种湿地固碳增汇的水份管理方法，步骤如下：
步骤一：湿地类型的确定：选取地表无积水的草甸或沼泽(草甸是由多年生中生草本植物为主体的群落类型，是在适中的水份条件下形成和发育起来的。沼泽是在多水或过湿条件下形成的以沼生植物占优势的一种植被类型)；
步骤二：湿地环境因子的确定：①土壤含水量的确定，年初的5月初在地表植被下5～15cm处取土测试，采用土壤盒(铝盒)装取植被下新鲜土样，然后在80℃左右下烘干至恒重，土壤含水量＝(土壤湿重-土壤干重)/土壤干重×100％，土壤含水量要求为70％，②湿地土壤类型的确定，首先将表层3～5cm土壤及杂草、枯落物等去除，然后垂直挖一个长80cm，宽50cm，深120～200cm的坑，然后用米尺测定深度，从下向上取土。草甸土为有明显的腐殖质积累过程和潴育过程，分为腐殖质层、潴育层和潜育层，腐殖质层，厚度一般20～50cm，腐殖质含量高，呈暗灰色-灰色，结构为团粒或粒状，潴育层腐殖质含量很少，而多铁锰结核，自上而下逐渐减少，潜育层呈青灰色、灰绿色或灰白色，有时有灰黄色铁锈斑块，土壤分散无结构，常为粉沙质壤土，有的偏粘；白浆土形成过程仅在土层上部进行，称为表层草甸-潴育-淋溶过程，可分为四层，腐殖质层，一般厚度为10～20cm，腐殖质含量较高，湿时呈暗灰色，白浆层厚度一般在20cm左右，灰白色，湿时浅黄色，雨后常会流出白浆，以粉沙为主，有较多的白色SiO2粉末，紧实。植物根系少，有机质含量很低，粘化淀积层，厚度120～160cm，棕褐色至暗褐色，小棱柱状结构或小棱块状结构，俗称“蒜瓣土”，母质层，通常在200cm以下出现，质地粘重，棕色或黄棕色；沼泽土成土过程包括土壤表层有机质的泥炭化和土壤下层的潜育化。分为泥炭层和潜育层，泥炭层位于沼泽土上部，也有成厚度不等的埋藏层存在；泥炭层厚度10～50cm，泥炭常由半分解或未分解的有机残体组成，颜色从未分解的黄棕色，到半分解的棕褐色甚至黑色，潜育层位于沼泽土下部，呈青灰色、灰绿色或灰白色，有时有灰黄色铁锈斑块。土壤分散无结构，常为粉沙质壤土，有的偏粘。确定土壤类型为草甸土、白浆土或沼泽土；
步骤三：水份的调控，①水源的选取，地下水或无污染的河流、湖泊淡水等，②灌溉方法，采用沟渠直接引水或者水泵抽取地下水方式，③灌溉时间，于5月30日，④灌溉原则，控制湿地地表水位为30cm，即地表积水30cm。
以上实施方式中的方法用于三江平原湿地，2009年，在黑龙江省建三江洪河农场设立5000亩的实验地，通过本技术的实施，湿地碳量较实施前提高了15％～25％，(小叶章草甸年固碳量由实施前650g/m2提高到实施后的812.5g/m2，毛果苔草沼泽年固碳量由实施前570g/m2提高到实施后的655.5g/m2)，湿地碳增汇明显。温室气体排放得到有效的控制，生态效益显著，对区域社会、经济的发展和减缓全球气候变化意义重大。
Claims (1)
1.一种湿地固碳增汇的水份管理方法，其特征在于：步骤如下：
步骤一：湿地类型的确定：选取地表无积水的草甸或沼泽，草甸是由多年生中生草本植物为主体的群落类型，是在适中的水份条件下形成和发育起来的，沼泽是在多水或过湿条件下形成的以沼生植物占优势的一种植被类型；
步骤二：湿地环境因子的确定：①土壤含水量的确定，5月初在地表植被下5～15cm处取土测试，采用土壤盒装取植被下新鲜土样，然后在80℃下烘干至恒重，土壤含水量＝(土壤湿重-土壤干重)/土壤干重×100％，土壤含水量要求为40％～70％，②湿地土壤类型的确定，首先将表层3～5cm土壤及杂草、枯落物去除，然后垂直挖一个长80cm，宽50cm，深120～200cm的坑，用米尺测定深度，从下向上取土，草甸土为有明显的腐殖质积累过程和潴育过程，分为腐殖质层、潴育层和潜育层，腐殖质层，厚度一般20～50cm，腐殖质含量高，呈暗灰色-灰色，结构为团粒或粒状，潴育层腐殖质含量很少，而多铁锰结核，自上而下逐渐减少，潜育层呈青灰色、灰绿色或灰白色，有时有灰黄色铁锈斑块，土壤分散无结构，常为粉沙质壤土，有的偏粘；白浆土形成过程仅在土层上部进行，称为表层草甸-潴育-淋溶过程，可分为四层，腐殖质层，一般厚度为10～20cm，腐殖质含量较高，湿时呈暗灰色，白浆层厚度一般在20cm左右，灰白色，湿时浅黄色，雨后常会流出白浆，以粉沙为主，有较多的白色SiO2粉末，紧实，植物根系少，有机质含量很低，粘化淀积层，厚度120～160cm，棕褐色至暗褐色，小棱柱状结构或小棱块状结构，俗称“蒜瓣土”，母质层，通常在200cm以下出现，质地粘重，棕色或黄棕色；沼泽土成土过程包括土壤表层有机质的泥炭化和土壤下层的潜育化，分为泥炭层和潜育层，泥炭层位于沼泽土上部，也有成厚度不等的埋藏层存在；泥炭层厚度10～50cm，泥炭常由半分解或未分解的有机残体组成，颜色从未分解的黄棕色，到半分解的棕褐色甚至黑色，潜育层位于沼泽土下部，呈青灰色、灰绿色或灰白色，有时有灰黄色铁锈斑块，土壤分散无结构，常为粉沙质壤土，有的偏粘，确定土壤类型为草甸土、白浆土或沼泽土；
步骤三：水份的调控，①水源的选取，地下水或无污染的河流、湖泊淡水，②灌溉方法，采用沟渠直接引水或者水泵抽取地下水方式，③灌溉时间，5月15日至5月30日，④灌溉原则，控制湿地地表水位为10～30cm，即地表积水10～30cm。
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| CN102577688B (zh) | 2013-10-23 |
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