[发明专利]一种高寒草地生态系统淋溶性土壤有机碳的监测方法

说明书

本发明公开了一种高寒草地生态系统淋溶性土壤有机碳的监测方法，包括如下步骤：按照土体分布深度开挖剖面，在剖面的一侧取出保持土层原状的圆柱形土柱，安置在自制的监测装置中；通过冲洗‑平衡压力器用具有一定压力的纯净水冲洗淋溶液收集容器数次，收集淋溶液，冷冻干燥得到固体物质；采用有机碳分析仪进行有机碳定量，或将固体物质复溶于D₂O中，通过液体核磁共振技术进行结构鉴定，或通过¹³C固体核磁共振技术进行结构鉴定，确定某高寒草地生态系统的淋溶性有机碳构成；估算计量某地域高寒草地生态系统淋溶性有机碳碳库泄露。本发明补充完善了现有高寒草地生态系统碳泄露监测体系，进而提高高寒草地生态系统碳汇估算的准确性和科学性。

技术领域

本发明涉及高寒草地生态生态系统碳流失度量技术领域，具体涉及一种高寒草地生态系统淋溶性土壤有机碳的监测方法。

背景技术

青藏高原生态系统对全球气候变化敏感，系统的行为能更早地预兆全球变化，进而影响到邻近地区乃至全球气候。高寒草地生态系统是青藏高原生态系统极为重要的组成部分和碳汇。水溶性土壤有机碳(下称水溶性有机碳)是土壤有机碳的组成部分，尽管不同生态类型水溶性有机碳在土壤有机碳中的占比有所差异(1～5％)，但其含量及其发挥的生态作用不容忽视，是土壤有机碳研究的重要内容。水溶性土壤有机碳的水溶性特性一方面提示了其具有不稳定的特点，另一方面揭示了具有随土壤水分向下迁移淋溶最终可能移出土体(生态系统碳泄露途径之一)进入水系统聚集的特点。

为满足林业碳汇计量和监测，国家林业局发布实施了《全国林业碳汇监测技术指南(试行)》。做为目前我国较为权威的行业碳汇监测指南。

高寒草地生态系统与林业生态系统相比具有土壤有机碳在整个系统里占据碳储存量更大比重的特点，或者说高寒草地生态系统的碳存量主要是土壤有机碳的存储量。因此《全国林业碳汇监测技术指南(试行)》给出的大而化之的土壤有机碳监测估算方法不完全适用。有鉴于此，我们总结高寒草地生态系统土壤研究的已有成果和文献，依据水溶性土壤有机碳的特性，综合我们自己的研究，提出“高寒草地生态系统淋溶性土壤有机碳(下称淋溶性有机碳)”这个概念。淋溶性有机碳的概念小于水溶性有机碳，是水溶性有机碳的一个类别，其稳定性较一般意义上的水溶性有机碳高，具有随水向下迁移的特性，在生态系统碳汇监测计量中，是碳汇泄露的一个重要方面。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种高寒草地生态系统淋溶性土壤有机碳的监测方法，解决了高寒草地生态系统碳汇计量存在的某些漏洞，补充完善了现有高寒草地生态系统碳泄露监测体系，进而提高高寒草地生态系统碳汇估算的准确性和科学性。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种高寒草地生态系统淋溶性土壤有机碳的监测方法，包括如下步骤：

S1、选择便于工作的典型高寒草地生态系统区域，按照土体分布深度开挖剖面，在剖面的一侧取出尽可能保持土层原状的圆柱形土柱，安置在自制的监测装置中；具体的：

S11、用薄膜无缝隙套住圆柱土柱，并在草生长段安装隔离圈，使之与薄膜紧密结合并保持高出土面3～5cm；

S12、根据不同类型土壤的特别性状，在土壤淋溶液分离托盘正面底部铺垫n(1≤n≤3)层具有一定托水性的喷溶布，然后将用薄膜无缝隙包裹的圆柱土柱安装于土壤淋溶液分离托盘中，并保证薄膜紧密贴合于土壤淋溶液分离托盘的内侧壁；

S13、按照圆柱土柱与地面保持一致的要求，即土柱植物生长面(地面)与原有地面保持在统一平面，在土层以下的母质层(取出的用于监测的土柱(即用薄膜包裹的土柱)以下的土层)中安装淋溶液收集容器，并实现冲洗-平衡压力器、采样管的安装，实现冲洗-平衡压力器、采样管和淋溶液收集容器的无缝隙链接；

S14、将安装有土柱的土壤淋溶液分离托盘于淋溶液收集容器之上；