一种干旱区绿洲土壤无机碳汇的定量分析方法与流程

1.本发明涉及土壤无机碳汇技术领域，特别是涉及一种干旱区绿洲土壤无机碳汇的定量分析方法。


背景技术：

2.碳汇，是指通过植树造林、森林管理、植被恢复等措施，利用植物光合作用吸收大气中的二氧化碳，并将其固定在植被和土壤中，从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。但由于土壤内部含有微生物以及一些土壤处在二氧化碳饱和的状态，因此，土壤在吸收二氧化碳时同时在释放二氧化碳。
3.现有技术中，干旱区绿洲土壤无机碳汇的定量分析方法并未将土壤释放的二氧化碳以及土壤中含有大量的有机碳的影响因素去除，因此在进行分析时，容易导致数据不准确，影响定量分析的结果。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种准确度高的干旱区绿洲土壤无机碳汇的定量分析方法。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
6.一种干旱区绿洲土壤无机碳汇的定量分析方法，包括：
7.步骤1：采集若干时间点各目标区域的土壤样品，各所述目标区域由干旱区绿洲检测区按土地类型划分得到，所述每一目标区域与一土地类型一一对应；
8.步骤2：将各所述土壤样品进行样品处理，以去除各所述土壤样品的有机物，得到去有机物土壤样品；
9.步骤3：采集所述若干时间点各所述目标区域的二氧化碳气体排出量；
10.步骤4：根据第一目标时间点和第二目标时间点对应的各所述目标区域的去有机物土壤样品以及各所述目标区域的二氧化碳气体排出量，确定第一目标时间点和第二目标时间点之间所述干旱区绿洲检测区土壤碳储量的变化；所述第一目标时间点和所述第二目标时间点为所述若干时间点中的点。
11.可选的，所述步骤2具体包括：
12.采用干燥设备对各所述目标区域的土壤样品进行干燥，得到各所述目标区域的干燥土壤样品；
13.采用除菌设备对所述干燥土壤样品进行除菌，得到处理好的土壤样品；
14.根据处理好的土壤样品，确定土壤碳密度，得到所述去有机物土壤样品。
15.可选的，所述样品处理包括以下步骤：
16.将土壤样品干燥；
17.将干燥后的土壤样品加入双氧水混合搅拌，得到物料a；
18.将物料水浴加热得到物料b；
19.将物料b冷却后，去除上清液，烘干，磨碎得到处理好得到土壤样品。可选的，所述
干旱区绿洲检测区的土壤碳储量变化，根据如下公式计算：
20.pr＝∑∑pa*δsoc-sf
21.其中，pr为土壤碳储量，pa为目标区域面积，sf为所述目标区域的二氧化碳气体排出量；δsoc＝(soc3-soc1)/sj，δsoc为年土壤无机炭密度变化量，soc1为第一目标时间点的30厘米土层的土壤碳密度，soc3为第二目标时间点的30厘米土层的土壤碳密度，sj为第一目标时间点到第二目标时间点的间隔时间。
22.可选的，所述第一目标时间点和所述第二目标时间点的间隔时间为三年。
23.可选的，在步骤1之前，还包括：
24.根据所述目标区域面积占所述检测区域面积的比例，确定所述目标区域土壤样品的采样数量。
25.可选的，在步骤4之后，还包括将目标区域的土壤碳储量转化为可视图像；所述可视图像包括柱状图、条形图和坐标系图。
26.可选的，所述土地类型包括草地、农耕地、人工林地以及旱地。
27.可选的，所述干燥设备包括土壤烘干箱。
28.可选的，所述混合搅拌的混合时间为1-3h，搅拌速度为300r/min；所述水浴的水浴温度为70-80℃，水浴时间为30-50min。
29.根据本发明提供的具体实施例，公开了以下技术效果：本技术提供了一种干旱区绿洲土壤无机碳汇的定量分析方法，通过将若干时间点采集的各目标区域的土壤样品进行样品处理，去除所述土壤样品中的有机物，以使土壤无机碳汇的定量分析时不受土壤样品中有机物的影响，然后采集若干时间点各所述目标区域的二氧化碳气体排出量，以考虑土壤在吸收二氧化碳时同时在释放二氧化碳的情况，最后，根据第一目标时间点和第二目标时间点对应的各所述目标区域的去有机物土壤样品以及各所述目标区域的二氧化碳气体排出量，确定第一目标时间点和第二目标时间点之间所述干旱区绿洲检测区土壤碳储量的变化。由于本技术在进行土壤无机碳汇的定量分析时，将土壤释放的二氧化碳以及土壤中含有大量的有机碳的影响因素去除，从而使定量分析结果更加准确。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本技术干旱区绿洲土壤无机碳汇的定量分析流程。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.本发明的目的是提供一种干旱区绿洲土壤无机碳汇的定量分析方法。
34.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
35.本技术提供了一种干旱区绿洲土壤无机碳汇的定量分析方法，包括以下步骤：
36.步骤1：采集若干时间点各目标区域的土壤样品，各所述目标区域由干旱区绿洲检测区按土地类型划分得到，所述每一目标区域与一土地类型一一对应。
37.步骤2：将各所述土壤样品进行样品处理，以去除各所述土壤样品的有机物，得到去有机物土壤样品。
38.步骤3：采集所述若干时间点各所述目标区域的二氧化碳气体排出量。
39.步骤4：根据第一目标时间点和第二目标时间点对应的各所述目标区域的去有机物土壤样品以及各所述目标区域的二氧化碳气体排出量，确定第一目标时间点和第二目标时间点之间所述干旱区绿洲检测区土壤碳储量的变化；所述第一目标时间点和所述第二目标时间点为所述若干时间点中的点。
40.其中，所述土地类型包括草地、农耕地、人工林地以及旱地。
41.在一些实施例中，在步骤1之前，还可以包括：
42.根据所述目标区域面积占所述检测区域面积的比例，确定所述目标区域土壤样品的采样数量。
43.具体的，根据草地、农耕地、人工林地以及旱地所占检测区域面积的比例，确定采集的土壤样品的数量。所述土壤样品的数量的计算方式为ni取整，且当ni的计算结果小于3时ni取3；其中，ni为i类土地类型的样方数量，ai为i类土地类型的土地面积，采集的每份土壤重力大于3kg。
44.在一些实施例中，所述步骤2可以包括：
45.采用干燥设备对各所述目标区域的土壤样品进行干燥，得到各所述目标区域的干燥土壤样品。
46.采用除菌设备对所述干燥土壤样品进行除菌，得到处理好的土壤样品。
47.根据处理好的土壤样品，确定土壤碳密度，得到所述去有机物土壤样品。
48.具体的，可以将各目标区域采集的土壤样品放入土壤烘干箱进行干燥，得到干燥后的土壤样品，再利用双氧水的除菌作用，将双氧水加入干燥后的土壤样品中进行混合搅拌，以去除土壤内部的微生物，其中混合时间为1-3h，搅拌速度为300r/min，得到物料a。然后对物料a进行水浴加热，其中水浴温度为70-80℃，加热时间为30-50min，得到物料b，最后将物料b冷却后，除去上清液，进行105℃的烘干处理，并通过研磨器磨碎，得到处理好的土壤样品。
49.其中，根据处理好的土壤样品，确定土壤碳密度，具体可以如下：
50.以目标区域的区域面积为100平方米为例，根据目标区域的面积占检测区域面积的比例，获取的土壤样品为10份，根据每份土壤样品中碳的含量，计算获取10份土壤样品的碳含量的平均值，将该平均值作为目标区域单位面积的土壤碳密度。
51.在一些实施例中，采集所述若干时间点各所述目标区域的二氧化碳气体排出量的方法具体可以包括：
52.利用气井法收集土壤气体，将l型pvc管对应目标区域的土壤样品采集区域分别进行埋设，水平于地面的部分为土壤气体采集管，垂直于地面部分为导气管，升至地面，顶端
连接自动气体采样器，经24h后，为避免气体污染，抽取土壤气体排放3次后进行气体收集，将收集的气体样品于样品袋中，带回实验室分析，计算采集的时间间隔内，各所述目标区域的二氧化碳气体排出量。
53.在一些实施例中，根据第一目标时间点和第二目标时间点对应的各所述目标区域的去有机物土壤样品以及各所述目标区域的二氧化碳气体排出量，可以确定第一目标时间点和第二目标时间点之间所述干旱区绿洲检测区土壤碳储量的变化，此处以第一目标时间点和第二目标时间点的间隔时间为三年为例。
54.具体的，根据第一目标时间点至第二目标时间点采集的同一目标区域的土壤样品，计算目标区域的年土壤无机炭密度变化，计算公式如下：
55.δsoc＝(soc3-soc1)/sj
56.其中，soc1为第一目标时间点的30厘米土层的土壤碳密度，soc3为第二目标时间点的30厘米土层的土壤碳密度，sj为第一目标时间点到第二目标时间点的间隔时间，即间隔时间为三年。
57.根据上述年土壤无机炭密度变化δsoc以及第一目标时间点至第二目标时间点的时间间隔内土壤样品的目标区域的二氧化碳气体排出量，计算目标区域的土壤碳储量，计算公式如下：
58.pr＝∑∑pa*δsoc-sf
59.其中，pa为土壤面积；sf为第一目标时间点至第二目标时间点的时间间隔内目标区域的土壤样品的二氧化碳气体排出量。
60.在一些实施例中，在得到目标区域的土壤碳储量之后，还可以包括：
61.将目标区域的土壤碳储量转化为可视图像。
62.其中，可视化图像可以包括柱状图、条形图和坐标系图。
63.综上所述，本技术具有以下优点：1)对采集的若干时间点各目标区域的土壤样品进行样品处理，以去除土壤样品中的有机物，使土壤无机碳汇的定量分析时不受土壤样品中有机物的影响。2)收集若干时间点各所述目标区域的二氧化碳气体排出量，以考虑土壤在吸收二氧化碳时同时在释放二氧化碳的情况，减少土壤释放对估测数值的影响，提高数值的准确性。3)根据第一目标时间点和第二目标时间点对应的各所述目标区域的去有机物土壤样品以及各所述目标区域的二氧化碳气体排出量，确定第一目标时间点和第二目标时间点之间所述干旱区绿洲检测区土壤碳储量的变化。根据目标检测区土壤碳储量的变化，获得干旱区绿洲土壤在总体规划层面的碳汇量可视化图，可适用于干旱区绿洲土壤中规划师快速估算碳汇量以及碳汇量的空间可视化，从而为干旱区绿洲土壤规划方案调整提供指导意义。
64.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
65.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。