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土壤碳库是陆地碳库的主要组成部分，其较小幅度的变化就可能影响到碳向大气的排放，以温室效应影响全球气候变化。与自然生态系统相比，农业土壤碳库是受人为强烈干扰而又可以在较短的时间尺度上进行调节的碳库。因此寻求将能源消耗中排放的碳在农业中重新收集与固定成为国际上共同努力的趋势。有资料表明，水稻土是我国主要的耕作土壤，其面积约30 M ha，占全国耕地总面积的25％，占世界水稻土面积的23％，生产中国约44％的粮食，显然水稻土是我国重要的土壤资源。我国种植水稻已有7000多年的历史，水稻土是自然土壤在人为水耕熟化过程中形成的特殊的人为湿地土壤，归属《中国土壤系统分类》中独特的水耕人为土亚纲。虽然已有研究者对中国水稻土碳库进行了研究，但由于数据的限制，所估算的结果存在着较大的不确定性。而且还应该对影响全国水稻土有机碳库空间分异的主要因素深入研究。所以本研究以中国水稻土为研究对象，利用最近刚建成中国1：100万数字化土壤图和第二次土壤普查的1490个水稻土典型剖面数据。采用“PKB”(Pedological Knowledge Based method，PKB)法将水稻土的属性数据与空间数据相连接，建成中国1：100万水稻土数据库。研究水稻土有机碳密度、储量及其空间分布，着重从土壤理化性质、环境因素和人为因素这几个方面，分区域和类型探讨了影响水稻土有机碳的主要因素，主要研究结果表明：
1.根据中国1：100万水稻土数据库统计得到，中国水稻土面积为45.7 Mha，占我国土壤总面积的4.9％，是其他研究者所用水稻土面积的近1.5倍。水稻土有机碳密度空间变异性较大。水稻土有机碳密度空间分布虽然有地带性烙印，但不随气候和地形呈有规律的变化。中国水稻土剖面0-100 cm有机碳密度和储量分别为111.4 t C ha-1和5.09 Pg，其中有机碳储量要比其他研究者所获得的结果高66％～750％。水稻土表层0-30 cm和0-20 cm有机碳密度和储量分别为51.1 t Cha-1和37.6 t C ha-1，2.33 Pg和1.72 Pg。中国水稻土剖面0-100 cm无机碳密度和储量分别是50.9 t C ha-1和0.302 Pg，表层0-30 cm和0-20 cm无机碳密度和储量分别是17.0 t C ha-1和11.9 t C ha-1，0.101 Pg和0.07 Pg。累加得到中国水稻土剖面0-100 cm碳总储量为5.39 Pg，表层0-30 cm和0-20 cm碳总储量分别为2.44Pg和1.79 Pg。
2.土壤理化性质和成土母质对水稻土有机碳影响的研究结果表明，土壤质地只能解释水稻土表层0-20 cm和剖面0-100 cm有机碳变异的6.8％和5.3％。由此可见，在全国尺度的水稻土有机碳模拟预测时，土壤质地并不是关键因子。土壤质地中粘粒含量并不总是起主要作用，对多数类型和区域的水稻土来说，砂粒含量对有机碳的影响大于粘粒含量。pH值对水稻土有机碳的影响很小，这可能是由水稻土特殊的耕作方式，土壤多处于淹水的厌氧状态，抑制微生物的活性，缓冲了pH值的作用。成土母质对水稻土有机碳有显著影响，湖(河、海)相沉积物发育而成的水稻土有机碳明显高于其他母质，而下蜀黄土和黄土性沉积物发育而成的水稻土的有机碳明显低于其他母质。水稻土有机碳与全氮显著正相关，无论是按类型还是按区域划分全氮与水稻土有机碳的相关性都比较稳定，且相关系数整体较高，所以全氮对水稻土有机碳的影响较大。而全磷和全钾与水稻土有机碳相关性不稳定，并且相关系数整体较小，说明全磷和全钾对水稻土有机碳的影响相对较小。
3.环境和人为因素对水稻土有机碳影响的研究结果表明，水稻土有机碳对气候变化的敏感性较小。水稻土有机碳随温度的升高而略有减少，随降水量的增加而略有增大。水稻土有机碳与温度和降水的相关性小于其他耕作土壤，更小于自然土壤。所以气候变化后，在人活动强烈影响下的水稻土有机碳储量受温度和降水的影响较低，有助于缓解土壤碳释放与温度升高之间的正反馈关系。在耕作和管理条件不变的情况下，如果年平均温度升高1℃，年降水量减少10 mm，水稻土表层0-20 cm有机碳储量将减少47.83 Tg。水稻土有机碳随海拔高度的升高而略有增加。轮作制对水稻土有机碳储量有显著影响，冬浸田和单季稻田土壤有机碳明显高于双季稻和稻麦(稻经)轮作水稻田土壤有机碳。
4.水稻土有机碳的主要影响因素研究结果表明，砂粒含量，粉粒含量，粘粒含量、pH值、母质、全氮、全磷、全钾、年平均温度、年降水量、海拔高度和轮作制度共12因子综合作用，可以解释水稻土表层0-20 cm和剖面0-100 cm有机碳变异的45.2％和48.4％。