由标准气象站数据估计出的非洲撒哈拉以南土壤的气候和分解者活动:土壤碳平衡计算的一个简单气候指数

摘要

本文逐日计算了土壤的生物学活动,使用的是非洲气象站的标准气象数据、一个简单的土壤水分模型,并且使用了关于温度、土壤含水量和生物学活动之间关系的一般性假设。活动系数reclim由日土壤湿度和温度计算得出,从而考虑了温度与湿度之间的交互作用。瑞典中部（粘壤土,无作物）reclim的年均值标准化为1,在那里进行了最初的校准。由于土壤在储水能力和植物覆被上的差异会对蒸腾作用产生影响,所以我们选择的样地均为无作物的该土壤,这样就只包括了气候差异。瑞典reclim值,1,相当于诸如表土中含有的谷类秸杆等的年质量亏损约50%。非洲reclim年均值在干热地点（法亚,乍得）为1.1,温湿地点（布拉柴维尔,刚果）为4.7之间变动。肯尼亚样地的reclim值为2.1（高海拔,Matanya）至4.1（肯尼亚西部,Ahero）。这意味着假如土壤类型和经营相同,那么必须有4.1倍于瑞典的碳输入才能将Ahero的土壤碳水平维持在瑞典水平。对每一块样地都绘制了reclim日动态图,并讨论了年内动态差异。模拟实验表明,如果将土壤碳平衡的瑞典土壤移至肯尼亚的Ahero,30年内其土壤碳将损失41%。如果将Ahero保持碳平衡的土壤移至瑞典,30年内其土壤碳含量将增加64%。本文讨论了方法与结论的有效性,并将reclim与其它气候指数进行了对比。本文还提出了一种对reclim值进行粗略估计的简易方法。