[发明专利]一种基于岩石裸露率的喀斯特山地土壤有机碳储量与碳密度估算方法

说明书

本发明涉及生态环境技术领域，公开了一种基于岩石裸露率的喀斯特山地土壤有机碳储量与碳密度估算方法。通过卫星遥感数据解译，获取喀斯特地貌类型区岩石裸露率的空间分布，本发明的通过卫星检测岩石裸露率，不受地形地貌限制、操作简单、减少人力物力成本，本发明设计合理，能够根据喀斯特山地土壤空间分布的特点，通过实际测量获得的土壤有机碳密度值、岩石裸露率值，构建线性模型，最后通过已有的经遥感技术解译获取岩石裸露率数据，简便地进行区域尺度拓展，估算喀斯特地貌单元土壤有机碳密度与储量，无需再进行大量的土壤样品的采集与分析。当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

技术领域

本发明涉及生态环境技术领域，尤其涉及一种基于岩石裸露率的喀斯特山地土壤有机碳储量与碳密度估算方法。

背景技术

目前，无论流域、县域中小空间尺度，还是省域、整个南方喀斯特地区大空间尺度，喀斯特(尤其是喀斯特山地)土壤碳密度与碳储量的估算均采用传统的均质下垫面土壤的计算方法，这类方法只需要实际测量土壤表层碳含量，而其参数均取值于其它类型区的经验值，如纵向取值100CM作为土壤厚度、横向上把土壤视为连续分布。

面积约为55万平方公里的中国南方喀斯特地区，由于发育双层结构，地上地下相互连通，导致山地的地表土壤漏失与流失严重，岩石裸露，土壤分布不连续且深度不一，即土壤分布表现为纵向与横向上的高度空间异质性。传统估算方法虽然非常简单，但估算的结果与同气候区其他类型土壤相当，与喀斯特山地特征不符，远大于实际值。主要原因在于：(1)喀斯特山地景观上是岩石不同程度的裸露，土壤不是连续分布，如按传统方法则高估土壤碳储量和碳密度；(2)喀斯特岩石溶蚀和风化高度异质性，导致土壤厚度的高度非均一性，且土壤厚度明显小于同气候区黄壤或红壤，如按传统方法则高估土壤碳储量和碳密度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种基于岩石裸露率的喀斯特山地土壤有机碳储量与碳密度估算方法，能够低成本的检测出岩石裸露率，且能够估算区域尺度喀斯特山地土壤有机碳密度与储量。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种基于岩石裸露率的喀斯特山地土壤有机碳储量与碳密度估算方法，包括如下步骤：

S100、在喀斯特地貌类型区选择10°、15°、20°、25°、30°坡度各重复样地3个，用方格纸法测量岩石裸露率，按照蛇形法布点测量土壤厚度及测试有机碳含量、容重指标，计算土壤有机碳储量和碳密度并建立其与岩石裸露率的线性函数关系；

S200、通过卫星遥感数据解译，获取喀斯特地貌类型区岩石裸露率的空间分布；

S300、根据步骤S100建立的线性函数关系及步骤S200获取的岩石裸露率的空间分布，估算区域土壤有机碳储量与密度，并且获得土壤有机碳密度和碳储量的空间分布。

优选地，上述一种基于岩石裸露率的喀斯特山地土壤有机碳储量与碳密度估算方法中，所述步骤S100中方格纸法测量岩石裸露率，将采集的岩石对样地进行等距方格分割，方格纸的方格进行比例对应，测量裸露岩石的分布面积。

优选地，上述一种基于岩石裸露率的喀斯特山地土壤有机碳储量与碳密度估算方法中，所述步骤S100中测量土壤厚度及测试有机碳含量的方法还可以采用对角线法、梅花点法或棋盘式法其中的一种。