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工业革命以来,人类活动向大气中释放过量的CO2已经引起全球气候变化。研究人类活动所释放的过量CO2的去向是全球碳循环研究中的核心问题。在目前的研究中,绝大部分的研究将焦点汇聚于不同碳库(海洋与土壤)有机碳收支变动,而忽略了对无机碳收支研究。因此,本论文以中国作为研究区域,利用Metaanalysis方法分析了中国大陆架海域碳酸钙近三十年来的收支变动,以及利用第二次全国土壤普查数据矫正并更新了中国土壤中无机碳含量。在全论文中回答了一个核心问题,即中国区域不同生态系统碳酸钙现存量为多少? (1)中国大陆架海洋生态系统碳酸钙收支特征为: 1)首次调查了近三十年来中国大陆架海域棘皮动物以及软体动物碳酸钙收支及变化特征。 对于棘皮动物碳酸钙收支特征而言,在过去三十年内,棘皮动物生物量/碳酸钙量以及总的底栖动物的生物量没有发现具有显著性的变动,但是棘皮动物生物量占大型底栖动物的生物量的比例呈现了明显的下降,下降速率为-6.2%/10a。对于软体动物碳酸钙收支特征而言,中国大陆架海域软体动物碳酸钙现存量为0.133 PgC/yr。2000年以来,我国海域软体动物碳酸钙量在波动中呈现明显的上升趋势。 2)探索了中国海域次级底栖动物中生产者生物多样性变动与次级生产力之间的关系。1997~2009年间,中国大陆架海域、黄海海域以及东海海域棘皮动物物种数量贡献均有着显著性的线性下降。对于整个大陆架海域,黄海以及东海,1997年之前和1997年之后的两个阶段的平均RSR没有显著性差异。此外,结果表明底栖动物生物多样性的变动会引起生物量更大的变动幅度。 (2)中国区域土壤无机碳含量特征为: 1)首次梳理并计算中国含碳酸钙土壤的土壤分类系统及分布面积。 结合土壤分类系统以及中国土壤发生分类系统,在中国区域含有无机碳的土壤中,所涉及的土纲为10种,占总土纲的71.4%,涉及土类为47种,占总土类数的77.0%,亚类为146种,占总亚类数的63.8%。利用中国土壤数据中1∶100万中国土壤数据库以及梳理了全国第二次土壤普查数据中不同土类的面积,矫正了前人研究中所采用的土类面积,中国区域含有无机碳的土地共466.18万km2,占全国总土壤面积的50.24%。 2)矫正了中国区域碳酸钙密度并更新了中国土壤无机碳含量。 利用自助抽样法处理矫正了中国土壤全土层中碳酸钙含量中位数为10.77g/cm2,面积加权平均值为12.91(±0.69)g/cm2。中国区域土壤土层无机碳含量为72.21PgC(±3.82PgC),其中,中国土壤有机质层中无机碳含量17.06PgC(±1.12PgC),占总土层的23.6%。 尽管本研究给出了中国区域近三十年来碳酸钙收支数据,但由于缺乏环境数据支持以及土壤碳酸钙数据更新的限制,无法具体分析海洋碳酸钙变动驱动因子以及无法了解气候变化对土壤碳酸钙影响。因此,在未来的研究中,需要加大对上述两方面的研究以加深碳酸钙对气候环境变化响应的认识。