专利名称：湿地固碳增汇的营养调控方法
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营养调控方法。
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C02、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O. 8 2. 5°C。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。
发明内容
本发明的目的在于提供一种湿地固碳增汇的营养调控方法。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(铝盒)装取植被下新鲜土样，然后在80°C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X 100 %，土壤含水量要求为60 % 95%,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；步骤三营养物质的施用，①营养物质的选择，氮肥、磷肥和钾肥，②施用时间，于 5月15日至5月30日，晴朗天气的下午，③施用剂量配比氮肥按每亩3. 5 4. 5千克施用，磷肥按每亩2. 5 3. 5千克施用，钾肥按每亩2. O 2. 5千克施用。本发明湿地固碳增汇的营养调控方法，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植被类型以及其环境因子，科学配比营养物质的施用量，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，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。
具体实施例方式下面举例对本发明作进一步说明。实施例I :本发明一种湿地固碳增汇的营养调控方法，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°C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X 100 %，土壤含水量要求为60 % 95%,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；步骤三营养物质的施用，①营养物质的选择，氮肥、磷肥和钾肥，②施用时间，于5月15日至5月30日，晴朗天气的下午，③施用剂量配比氮肥按每亩3.5 4.5千克施用，磷肥按每亩2. 5 3. 5千克施用，钾肥按每亩2. O 2. 5千克施用。实施例2 :本发明一种湿地固碳增汇的营养调控方法，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°C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X 100%,土壤含水量要求为60%，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 ；步骤三营养物质的施用，①营养物质的选择，氮肥、磷肥和钾肥，②施用时间，于 5月15日，晴朗天气的下午，③施用剂量配比氮肥按每亩3. 5千克施用，磷肥按每亩2. 5千克施用，钾肥按每亩2. O千克施用。实施例3 :本发明一种湿地固碳增汇的营养调控方法，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°C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X 100%,土壤含水量要求为75%， 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
5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 ；步骤三营养物质的施用，①营养物质的选择，氮肥、磷肥和钾肥，②施用时间，于 5月20日，晴朗天气的下午，③施用剂量配比氮肥按每亩4. O千克施用，磷肥按每亩3. O千克施用，钾肥按每亩2. 3千克施用。实施例4 :本发明一种湿地固碳增汇的营养调控方法，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°C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X 100%,土壤含水量要求为95%， 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 ；步骤三营养物质的施用，①营养物质的选择，氮肥、磷肥和钾肥，②施用时间，于 5月30日，晴朗天气的下午，③施用剂量配比氮肥按每亩4. 5千克施用，磷肥按每亩3. 5千克施用，钾肥按每亩2. 5千克施用。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% 20%，(小叶章草甸年固碳量由实施前700g/m2提高到实施后的840g/m2，毛果苔草沼泽年固碳量由实施前600g/m2提高到实施后的690g/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。
权利要求
1.一种湿地固碳增汇的营养调控方法，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，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°C下烘干至恒重，土壤含水量=(土壤湿重-土壤干重)/土壤干重X 100%，土壤含水量要求为60% 95%，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、白衆土或沼泽土 ；步骤三营养物质的施用，①营养物质的选择，氮肥、磷肥和钾肥，②施用时间，于5月 15日至5月30日，晴朗天气的下午，③施用剂量配比氮肥按每亩3.5 4.5千克施用，磷肥按每亩2. 5 3. 5千克施用，钾肥按每亩2. O 2. 5千克施用。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种湿地固碳增汇的营养调控方法。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60％～95％，确定土壤类型为草甸土、白浆土或沼泽土；营养物质选择氮肥、磷肥和钾肥，施用剂量配比氮肥按每亩3.5～4.5千克施用，磷肥按每亩2.5～3.5千克施用，钾肥按每亩2.0～2.5千克施用。本发明能提高湿地植被覆盖率、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。
文档编号A01B77/00GK102598910SQ201210064170
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月13日 优先权日2012年3月13日
发明者付晓玲, 倪红伟, 刘峰, 刘赢男, 孟祥楠, 崔福星, 张荣涛, 徐明怡, 曾昭文, 朱道光, 杨帆, 柴春荣, 焉志远, 王建波, 王继丰, 谢立红, 邢军会, 钟海秀, 黄庆阳 申请人:黑龙江省科学院自然与生态研究所