黑土有机碳动态变化的模拟

利用CENTURY模型，以嫩江、北安、海伦、哈尔滨和公主岭为研究地点，模拟黑土开垦前自然状态下及开垦后耕地条件下0-20cm的土壤有机碳的动态变化过程及主要影响因素的作用，并预测了未来100年，不同管理措施改变及气候变化和大气CO2升高对土壤有机碳的影响。通过对模型的验证表明，CENTURY模型在黑土区的应用获得较好的模拟效果。模拟结果显示，黑土有机碳动态平衡被打破以后，将达到一个新的平衡，这一过程大致可分为三个阶段：初期的快速变化阶段、中期的速率趋缓阶段和后期的缓慢趋向于新的平衡阶段。在变化过程中，从净变化量来看，黑土慢分解土壤有机碳组分对土壤有机碳总量的变化影响较大。在黑土区，气温是影响土壤有机碳变化的主要气候因素。在目前的管理方式下，未来100年间，黑土有机碳下降趋势将继续减缓，但在各研究地点，不同的开垦年限及地理位置等使其存在一定差异。采取增施有机肥、秸秆还田及免耕等积极的农业管理措施，有利于减缓土壤有机碳的损失，增加土壤碳截获，但这些措施对黑土有机碳各组分的影响不同。在黑土区未来气候变化和大气CO2浓度增加的协同作用下，尤其在降水量增加的情况下，将有利于土壤有机碳的积累。