目錄
1 引言
1.1 全球碳循環與土壤碳庫的「穩定器」作用
1.1.1 氣候變化背景下的全球碳失衡問題
1.1.2 人類活動對土壤碳庫的擾動
1.2 土壤碳庫研究的核心科學問題
1.2.1 研究的「認知偏頗」:從重SOC到SOC-SIC耦合的範式轉變
1.2.2 「微生物碳泵」理論與SOC穩定機制前沿
1.2.3 SIC碳匯效應的「地球化學試金石」:陽離子來源辨析
1.3 研究區概況及研究意義
1.3.1 寧夏中北部作為乾旱半乾旱區的典型性
1.3.2 服務國家「雙碳」戰略與區域生態安全的迫切需求
1.4 研究內容
2 研究區概況與研究方法
2.1 研究區自然地理背景
2.1.1 地理位置與行政區劃
2.1.2 地形地貌與地質構造
2.1.3 氣候與水文特徵
2.2 研究區生態與社會經濟概況
2.2.1 土壤類型與分佈
2.2.2 土地利用格局及其演變
2.2.3 農業生產與社會經濟狀況
2.3 數據來源與研究方法
2.3.1 多時期數據採集與來源
2.3.2 野外樣品採集
2.3.3 樣品預處理
2.3.4 樣品測試
2.3.5 土壤碳密度與儲量計算方法
2.3.6 空間預測的機器學習模型
2.3.7 環境變數的篩選與數據預處理
2.3.8 土壤指標空間變化的判斷方法
2.3.9 碳來源識別的同位素示蹤技術
3 土壤有機碳(SOC)時空演變與保育
3.1 SOC密度與儲量的空間分佈格局
3.1.1 基於機器學習的SOCD空間預測與驗證
3.1.2 不同時期SOCD空間分佈特徵
3.2 SOC儲量1980—2023年時空變化趨勢
3.2.1 1980—2023年SOCD與SOCS總量的「先降后升」動態
3.2.2 不同土壤類型下的SOC動態變化
3.2.3 不同土地利用方式下的SOC動態變化
3.3 SOC源/匯轉化特徵分析
3.3.1 碳源/匯空間分佈格局
3.3.2 環境變數(氣候、植被)的時空變化
3.3.3 不同生態系統SOC變化的主控因素分析
3.4 本章小結
4 土壤無機碳(SIC)來源、分佈與碳匯效應
4.1 SIC含量與密度的空間分佈特徵
4.1.1 SIC水平空間分佈規律
4.1.2 SIC垂向分佈特徵(典型剖面分析)
4.1.3 SIC空間分佈的影響因素
4.2 SIC來源的同位素示蹤與定量識別
4.2.1 有機碳碳同位素結果
4.2.2 基於δ13C的成土碳酸鹽(PC)與成岩碳酸鹽(LC)區分
4.2.3 基於87Sr/86Sr的硅質成土碳酸鹽(SPC)與鈣質成土碳酸鹽(CPC)區分
4.3 SIC碳庫儲量與真實碳匯效應評估
4.3.1 研究區SIC總儲量估算
4.3.2 成土碳酸鹽碳庫(PCS)的短期(百年至千年)碳匯效應
4.3.3 硅質成土碳酸鹽碳庫(SPCS)的長期(千年至百萬年)真實碳匯效應
4.4 本章小結
5 寧夏中北部土壤碳庫保育對策與建議
5.1 當前土壤碳庫保育面臨的核心問題與挑戰
5.2 構建「為土而碳」的綜合保育策略
5.2.1 構建一體化碳匯監測體系,釐清碳庫家底
5.2.2 踐行有機碳庫與無機碳庫協同保育的增匯策略
5.2.3 加強國土空間用途管制,優化固碳增匯格局
5.2.4 發展高碳匯能力的農業生產體系
5.2.5 科學布局林草恢復,平衡生態與水資源安全
5.3 推動土壤碳匯價值實現的政策建議
5.3.1 探索鹽鹼地改良的固碳新路徑
5.3.2 建立生態產品價值實現機制與碳交易體系
5.3.3 加強科技創新與成果轉化
5.4 本章小結
6 結論與展望
6.1 主要結論
6.2 研究展望
主要參考文獻
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