12 s 围垦后不同土地利用方式对长江口滩地土壤有机碳的影响.pdf

2010 届研究生硕士学位论文学校代码 10269 学号 51070802036 围垦后不同土地利用方式对长江口滩围垦后不同土地利用方式对长江口滩 地土壤有机碳的影响地土壤有机碳的影响 院院系 系 资源与环境科学学院环境科学系资源与环境科学学院环境科学系 专专业 业 生生态态学学 研究研究 方向 方向 恢复生态学恢复生态学 指导指导 教师 教师 陈小勇教授陈小勇教授 硕士研究生 硕士研究生 周学峰周学峰 2010 年 5 月完成 Dissertation for MasterUniversity Code 10269 Degree of 2010 ECNUStudent ID 51070802036 EffectsEffectsEffectsEffects ofofofof LandLandLandLand UseUseUseUse ChangeChangeChangeChanges s s s onononon SoilSoilSoilSoil OrganicOrganicOrganicOrganic CarbonCarbonCarbonCarbon ofofofof R R R ReclaimedeclaimedeclaimedeclaimedA A A Alluviallluviallluviallluvial S S S Soilsoilsoilsoils inininin thethethetheYangtzeYangtzeYangtzeYangtze EstuaryEstuaryEstuaryEstuary By Xuefeng Zhou Supervised by Professor Xiaoyong Chen In the subject of EcEcEcEco o o ologylogylogylogy Department of Enviromental Science East China Normal University Shanghai China May 2010 华东师范大学学位论文原创性声明华东师范大学学位论文原创性声明华东师范大学学位论文原创性声明华东师范大学学位论文原创性声明 郑重声明 本人呈交的学位论文 土地利用变化对长江口滩地土壤有机碳的影响 是在华东师 范大学攻读硕士 博士 请勾选 学位期间 在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果 除文 中已经注明引用的内容外 本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果 对本文的研究做 出重要贡献的个人和集体 均已在文中作了明确说明并表示谢意 作者签名 作者签名 日期 日期 年月日 华东师范大学学位论文著作权使用声明华东师范大学学位论文著作权使用声明华东师范大学学位论文著作权使用声明华东师范大学学位论文著作权使用声明 土地利用变化对长江口滩地土壤有机碳的影响 系本人在华东师范大学攻读学位期间在导师 指导下完成的硕士 博士 请勾选 学位论文 本论文的研究成果归华东师范大学所有 本人同意华东 师范大学根据相关规定保留和使用此学位论文 并向主管部门和相关机构如国家图书馆 中信所和 知网 送交学位论文的印刷版和电子版 允许学位论文进入华东师范大学图书馆及数据库被查阅 借阅 同意学校将学位论文加入全国博士 硕士学位论文共建单位数据库进行检索 将学位论文的 标题和摘要汇编出版 采用影印 缩印或者其它方式合理复制学位论文 本学位论文属于 请勾选 1 经华东师范大学相关部门审查核定的 内部 或 涉密 学位论文 于年月日解密 解密后适用上述授权 2 不保密 适用上述授权 导师签名本人签名 年月日 涉密 学位论文应是已经华东师范大学学位评定委员会办公室或保密委员会审定过的学位论 文 需附获批的 华东师范大学研究生申请学位论文 涉密 审批表 方为有效 未经上述部门 审定的学位论文均为公开学位论文 此声明栏不填写的 默认为公开学位论文 均适用上述授 权 硕士学位论文答辩委员会成员名单 姓名职称单位备注 宋永昌教授华东师范大学主席 王希华教授华东师范大学 阎恩荣副教授华东师范大学 本论文得到国家 十一五 林业科技支撑计划资助项目 2006BAD03A15 和上海市重大攻关项目 09DZ1205002 的 支持 I 围垦后不同土地利用方式对长江口滩地土围垦后不同土地利用方式对长江口滩地土 壤有机碳的影响壤有机碳的影响 论论 文文 摘摘 要要 21 世纪 全球气候变暖的日益严重 已成为国际社会普遍关注的重大环境问题 土壤 有机碳则是影响大气 CO2最大的碳源或者碳汇 它的变化将会对全球碳循环产生巨大的影 响 从而引起全球气候变化及相应的环境变化 土壤有机碳变化受土地利用变化的强烈影响 而农业用地的增加是最主要的土地利用变化形式 湿地是全球的重要碳汇 其碳储量约占世 界土壤有机碳总量的 20 25 对全球碳平衡有着重要贡献 而湿地围垦则是人类对河口 滩地普遍的干扰活动 由此引起的土壤有机碳储量变化也是影响全球大气碳循环的主要因 素 因此 探讨湿地围垦后土壤有机碳的变化趋势 以及不同土地利用方式对其变化的影响 程度具有重要意义 本文主要阐述了长江口崇明东滩围垦后稻田 菜地和林地 3 种土地利用 方式下土壤有机碳含量的变化动态 1 河口滩地围垦利用 38 年以来 土地利用方式的改变使得土壤含水量显著下降 从 而加剧了土壤有机沉积物质的矿化分解作用 引起 0 40cm 浅层土壤有机碳含量显著减小 且研究表明 土壤有机碳和总氮含量具有高度的相关性 R 0 944 P菜地 林地 其中 围垦后稻田中土壤有机碳含量较高潮滩差异不大 2 从土地利用年限来看 围垦初期 0 15 年 土壤有机碳含量由于有机质矿化分解作 用逐年加强而显著下降 释放 CO2 继而在围垦 15 38 年间 土壤中大量农作物残根 秸 秆以及枯枝落叶等外源有机物质不断积累 土壤有机碳含量反而逐步上升 固定 CO2 3 河口湿地围垦初期 土壤有机质的大幅减少 不仅影响大气的碳循环 也会引起其 重要物理性质的改变 如 土壤粘粒减少 容重增加 从而显著影响了土壤的肥力和适耕性 因此建议围垦初期的农业活动采用稻田耕作或者其他因地制宜的有效农业管理方式 在脱盐 的同时减缓土壤有机碳含量损失 减少大气 CO2的排放 关键词 关键词 崇明东滩 围垦 土壤有机碳 全球变暖 碳循环 土地利用方式 矿化作用 II EffectsEffectsEffectsEffects ofofofof LanLanLanLand d UseUseUseUse ChangeChangeChangeChanges s s s o o o on n n n SoilSoilSoilSoil OrganicOrganicOrganicOrganic CarbonCarbonCarbonCarbon ofofofof ReclaimedReclaimedReclaimedReclaimedAlluvialAlluvialAlluvialAlluvial SoilsSoilsSoilsSoils inininin thethethetheYangtzeYangtzeYangtzeYangtze EstuaryEstuaryEstuaryEstuary ABSTRACTABSTRACTABSTRACTABSTRACT Climate warming is a severe environmental problem which has caused extensive concern Soil organic carbon SOC is a large reservoir that can act as a sink or source for atmospheric CO2 which strongly affects C cycle and global climate Soil C storage and dynamics is strongly affected by land use and coverage changes which is a key research subject in the scientific community The C reserve in wetlands takes up 20 25 percents of the total carbon in the earth and it makes a critical difference with the carbon balance Reclamation is common disturbance to alluvial lands of estuaries impacting the carbon recycle fiercely So it is urgent to study the dynamics and variations of SOC in reclaimed estuarine soils In the present study we tried to clarify the changes of SOC and total nitrogen TN content under different land use types and durations in East End of Chongming Island at the Yangtze Estuary the largest alluvial island in the world which has a chronosequence of reclaimed lands and provides a good and special case to study the effects on SOC after reclamation Three long term land use types i e paddy field vegetable field and woodland were involved 1 The soil moisture decreased significantly during the period of reclamation due to land use changes It accelerated the mineralization of the organic sediments and caused the SOC and TN to decrease prominently in the soils with the depth of 0 40cm by varying degrees with no distinguishable changes observed below 40cm reflecting the impact of cultivations The significant positive correlation of SOC with TN content R 0 944 P 0 001 is revealed and the same order of magnitude in the terms of SOC and TN was expressed tidal flat paddy field vegetable field woodland 2 The SOC descended dramatically during the soil development for the first 15 years after reclamation and which released CO2to the atmosphere until touching the lowest point Then the SOC ascended dramatically owing to accumulation of organic matters from farming residue and fallen leaves III 3 Our results show that the SOC in paddy field had no remarkable change with the tidal flat after reclamation suggesting that it is recommended pattern to cultivate paddy during the first period after reclamation for lessening carbon emission as well as removing salts from the soils KeyKeyKeyKey words words words words ChongmingChongmingChongmingChongming IslandIslandIslandIsland reclamationreclamationreclamationreclamation landlandlandland useuseuseuse typestypestypestypes s s s soiloiloiloil organicorganicorganicorganic carboncarboncarboncarbon alluvialalluvialalluvialalluvial soilssoilssoilssoils mineralizationmineralizationmineralizationmineralization 1 目目目目录录录录 论 文 摘 要 I ABSTRACT II 图 表 目 录 2 第 1 章前言 1 1 1土壤有机碳变化与全球大气碳循环 1 1 2土地利用对土壤有机碳变化的影响 2 1 3湿地围垦后土地利用变化对土壤有机碳变化的影响 2 第 2 章研究方法 5 2 1 土壤样品采集 5 2 2 实验步骤和方法 6 2 2 1 土壤含水量 6 2 2 2 土壤容重 7 2 2 3 土壤粒径 7 2 2 4 土壤 pH 7 2 2 5 土壤有机碳含量测定 8 2 2 6 土壤总氮含量测定 8 2 3 数据处理和统计分析 8 2 3 1 土壤含水量和容重计算公式 8 2 3 2 土壤粒径数据分析 8 2 3 3 统计分析 9 第 3 章结果 10 3 1 不同土地利用方式下土壤主要物理性质变化特征 10 3 1 1 土壤 pH 容重以及平均粒径的变化特征 10 3 1 2 土壤含水量分布特征 12 3 2 不同土地利用方式下土壤有机碳含量分布特征 15 3 2 1 土壤总氮含量分布特征 15 3 2 2 土壤有机碳含量分布特征 18 3 2 3 土壤 C N 分布特征 23 2 3 3 土壤有机碳与相关指标的相关性分析 24 第 4 章讨论和结论 25 4 1 不同土地利用方式对土壤有机碳含量的影响 25 4 2 土地利用年限对土壤有机碳含量的影响 27 4 3 土层深度对土壤有机碳含量的影响 28 4 4 结论 29 参考文献 30 致谢 37 3 图图图图 表表表表 目目目目 录录录录 图 2 1崇明东滩不同围垦区土壤采样点6 图 3 1 土壤粒径分布曲线 引自周学峰等 2009 10 图 3 2 围垦区土壤含水量 14 图 3 3 围垦区土壤总氮含量 16 图 3 4 围垦区土壤有机碳含量 20 图 3 5不同土地利用方式下土壤有机碳与总氮含量的关系22 图 3 6 不同土地利用方式下土壤 C N 分布特征23 表 3 1 不同土地利用方式 年限和土层深度的围垦滩地上土壤主要物理性质11 表 3 2 崇明东滩土壤含水量多因素方差分析13 表 3 3 崇明东滩土壤总氮含量多因素方差分析15 表 3 4 不同土层土壤总氮含量分布 18 表 3 5 崇明东滩土壤有机碳含量多因素方差分析19 表 3 6 不同土层土壤有机碳含量分布 21 表 3 7 土壤有机碳含量与其他指标的相关性分析24 1 第第 1 1 章章前前言言 1 11 1土壤有机碳变化与全球大气碳循环土壤有机碳变化与全球大气碳循环 人类活动的影响造成了全球气候变暖 IPCC 2007 已引起世界各国的高度 关注 而大气 CO2浓度的增加是导致地球升温的主导因素 至 2009 年 为控制 CO2等温室气体的排放 应对全球气候变暖而制定的 联合国气候变化框架公约 United Nations Framework Convention on Climate Change 其参与国家已从 1992 年的 153 个增至 189 个 气候变化已成为国际社会普遍关注的重大环境问题 而 土壤有机碳则是大气 CO2重要的碳源 Houghton 1991 它的变化将会对全球碳循 环产生巨大的影响 从而引起全球气候变化及相应的环境变化 Houghton 2001 其变化动态是当前气候变化研究中的热点问题 土壤有机碳变化主要受气候 地形 农业利用以及土地管理方式的综合影响 其中土地利用强烈地影响着土壤有机碳含量变化 Guo Post Yonekuraet al 2010 1850 2000 年间 由于土地利用方式变化 已有 156PgC 排放到大气中 Houghton 2000 因此人类活动决定着土壤碳库充当 大气的碳源还是碳汇的角色 Lugo Lambinet al 2001 也是当前全球环境 变化的重要组成部分之一 随着科学界对全球气候和环境变化的关注 土地利用 变化已成为一个重要议题 Kumar Shepherdet al 2001 森林砍伐后变为草地或者农田 以及草地变为农田 将使 得土壤有机碳含量减小 反之 则使有机碳含量增大 Guo Lettens et al 2005 Falloonet al 2006 Jose 2004 西班牙西北部的拉维西奥萨河口滩地 围垦后 土壤碳库近乎高出围垦前 2 倍 Sant n 2007 Ellis 和 Atherton 2003 指 出 英国东部河口沉积滩地围垦后100 年到260年 表层土壤有机碳含量从 1 90 增加到 2 79 目前 研究者已致力于准确量化各种土地利用方式变化对全球碳 库变化的影响 DeFrieset al 2002 Achardet al 2004 尤其着力于热带森林土地 利用的变化研究 Lasco De Jonget al 2000 Haripriya 2003 natcom 2004 Woomeret al 2004 土地利用变化显著影响着土壤有机碳储量 周涛 史培军 2006 同时也影 响了总氮储量 土壤有机碳 总氮含量变化取决于碳和氮的输入和输出量大小 气候 地形 水文以及植被等是影响土壤碳氮含量的重要因素 江长胜 2009 土壤有机碳的主要来源是动物 植物 微生物残体和根系分泌物 主要输出途径 为 CO2和 CH4的排放 Barriuso 1992 土壤氮素是生态系统中生产力高低的主要 限制因子 Tilman 1996 Burkeet al 1997 其主要来源是动植物残体 生物固氮 水流输入以及大气干湿沉降 高俊琴等 2006 主要靠微生物分解和侵蚀损失输 出 土壤全氮的 80 以上来源于土壤有机质 贾月慧 2005 生态系统中的氮素 显著影响着植物光和作用 Anten 1998 并在一定程度下影响植物对大气 CO2的 吸收能力 Oren 2001 土壤容重和土壤粒径分布 particle size distribution 是指示 土壤有机质含量大小的重要指标 中国科学院南京土壤研究所 1978 受土地利 用方式的显著影响 Fuet al 2001 其变化是不同利用格局对土壤性质影响的响 应结果 Wanget al 2006 Wanget al 2008 1 31 3湿地围垦后土地利用变化对土壤有机碳变化的影响湿地围垦后土地利用变化对土壤有机碳变化的影响 湿地是全球的重要碳汇 其碳储量约占世界土壤有机碳总量的 20 25 Gorham 1991 对全球碳平衡有着重要贡献 而在大部分欧洲海岸沿线 围垦 3 已成为普遍的人类活动 过去的 200 年以来西班牙沿海湿地将近减少了一半 Sant n 2007 我国湿地面积约占全球湿地面积的 7 Matthews Zhaoet al 2004 围垦后在逐渐向农业土壤发育的过程中 土壤理化性质以及生态系统碳氮的转化 过程也发生显著改变 已有研究表明 河口湿地围垦后土壤沉积结构模糊 孔隙 度增加 Ellis 周学峰等 2009 pH 值和碳酸盐含量也显著下降 Iostet al 2006 Sant n 2007 同时土壤有机质大量增加且土壤腐殖化程度提高 Sant n 2007 而且围垦进一步加剧了土壤有机质表层与下层的含量差异 Ellis Pink Sparlinget al 1992 Shepherdet al 2001 同 Steffens 等 2008 以及 Tan 和 Lal 2005 指出的一样 这种显著的变化发生在 0 40cm 土壤 浅层 而且土壤有机碳含量的消长变化趋势与总氮含量的变化具有高度的一致 性 亦与其他学者的研究结果一致 吕国红等 2006 高亚军等 2000 Sant n 2007 围垦前高潮滩受潮水影响 土壤含水量很高 且芦苇分布密度非常大 潮水 来时不断累积土壤粘粒和粉砂等细颗粒物质 与红树林区一样 梁士楚 2003 潮滩土壤以细颗粒为主 潮滩中受人为干扰较小 芦苇等有机物残体大部分归还 到土壤中 形成腐殖质 积累大量有机质 这些有机质与土壤粘粒形成比较稳定 的团聚体 能够减少其矿化分解程度而受到保护 Hassink 1997 此外 潮滩湿 地土壤中 固氮细菌和蓝绿藻能够固定大气中的 N 余晓鹤等 1991 也是高潮 滩氮库偏大的一个原因 围垦后 人类通过耕作活动影响土壤水分入渗量和蒸发量 使得稻田 菜地 和林地含水量均显著降低 地表径流 降雨或者人工灌溉等是直接影响土壤入渗 水量的主要因素 而植被类型 根系分布深度 密度及叶片蒸腾强度也是影响土 壤水分的蒸发和植被蒸腾作用的决定性因素 Turner 1989 一方面 稻田维持长 达半年的水淹 菜地也有定期的人工灌溉水分补充 增大了稻田和菜地土壤的入 渗水量 而林地的水分补充则只有降水这一途径 另一方面 林地树木根系较多 且分布很深 树冠较大且蒸腾耗水量大 再加上由于地域限制 采样点林地树木 比较稀疏 直径普遍仅为 10cm 左右 冠层郁闭度较小 地表裸露度高 土壤水 分蒸发量更大 所以林地含水量显著低于菜地和稻田 相关性分析表明 土壤含水量的变化与土壤有机碳含量的变化呈中度正相关 R 0 309 P 0 001 因此土壤含水量的变化显著影响土壤有机碳含量的变化 Leiroset al 1999 土地利用以后 湿地变为农田 土壤含水量骤降 湿度大大 减小 通透性更高 氧气更充足 微生物活性显著增强 使得有机质矿化速率剧 增 土壤有机碳含量显著减小 Tan Hajabbasiet al 1997 加之人类对 农作物的获取使得返还土壤的有机残体减少 更加剧了这种变化 Davidson Pink Shepherdet al 2001 土壤 pH 值也能够影响微生物的结构和功能 从而影响土壤有机质的矿化能 力 Moscatelli 2007 和碳氮的固定和累积能力 白军红 2003 土壤有机碳的矿化C 潜力与土壤 pH 呈显著负相关 相关系数R 0 742 李顺姬等 2010 土壤 pH 值 的升高可能会引起土壤有机碳矿化潜力降低 崇明东滩围垦后土壤 pH 虽然有所 提高 但是研究区域土壤 pH 范围为 7 97 9 38 差别不大 对有机质矿化的影 响就比较微弱 不同土地利用方式显著改变了土壤有机质的含量 从而引起土壤结构和容重 的明显变化 相关性分析表明 土壤有机碳含量与土壤平均粒径 R 0 524 P 0 001 容重 R 0 351 P 0 001 均呈显著负相关 围垦利用以后 土壤有机 质含量有较大幅度下降 加剧了土壤细颗粒物质受风蚀的程度 从而导致土壤平 均粒径增大 且不同土地利用方式下土壤平均粒径的增大幅度同其有机质的减小 幅度相一致 加之有机质的大幅下降 继而使得土壤容重减小 但是 菜地虽然 有机质含量比稻田小 平均粒径较稻田大 但是其容重却显著比稻田小 分析其 可能原因 一是菜地每年轮种 翻耕两次 耕层土壤相对疏松 土壤孔隙度大 27 二是稻田由于多年的反复淹灌 粘粒淀积作用非常显著 使得土体紧实 容重偏 大 林地容重偏高则是与其有机质最低 平均粒径最大显著相关的 4 24 24 24 2 土地利用年限对土壤有机碳土地利用年限对土壤有机碳含量含量的影响的影响 围垦初期 0 15 年间 土壤有机碳含量持续减小 继而 15 38 年间土壤有 机碳含量显著上升 这与已有的研究成果相似 土壤有机碳在围垦后几年甚至几 十年 呈现缓慢下降的趋势 Houghton 1991 Leemans 1997 Iost 2007 本文研究 显示 围垦后 0 9 年土壤有机碳含量年下降率远小于 9 15 年 其土壤总氮年 均下降率也小于 9 15 年 说明围垦后 0 15 年土壤有机质矿化分解作用逐渐增 强 这主要与围垦后土壤含水量逐年减小有关 Moorhead Tan Elliset al 2000 东滩围垦区内 芦苇 蔬菜和水稻的根系主要集中在耕作层 0 20cm表层土壤由于具有大量根系分泌物以及死根等有机残体腐解归还 为土 壤提供了丰富的碳源和氮源 加之人类耕作活动在20 40cm土层形成犁底层减小 了N素的淋溶以及农业施肥 使得其有机碳含量远远大于下层 类似的研究也表 明 耕作层土壤受耕作活动影响最强烈 有机质含量很高 尹云锋等 2005 李成 亮等 2004 熟化程度大 腐殖质含量高 因此 0 20cm土层土壤平均粒径也显 著小于下层 再加上表层土壤熟化程度大 根系 微生物含量远多于下层 其作 用增大了非毛管孔隙度 所以使得在垂直剖面上表层土壤容重显著小于下层 然 而 20 40cm层土壤容重显著大于其他各层 主要是是因为该层为耕作犁底层 耕作时的外界压力使得土层紧实 非毛管孔隙少而造成 29 4 4 4 4 4 4 4 4 结论结论 1 河口滩地围垦利用 38 年 土地利用方式的改变使得土壤含水量显著下降 从而加剧了土壤有机沉积物质的矿化分解作用 引起 0 40cm 浅层土壤有机 碳含量显著减小 且研究表明 土壤有机碳和总氮含量具有高度的相关性 R 0 944 P菜地 林地 其中 围垦后稻田中土壤有机碳含量较高潮滩差异不大 2 从土地利用年限来看 围垦初期 0 15 年 土壤有机碳含量由于有机质矿化 分解作用逐年递增而显著下降 同时释放 CO2 继而在围垦 15 38 年内 土 壤中大量农作物残根 秸秆以及枯枝落叶等外源有机物质不断积累 土壤有 机碳含量反而逐步上升 土壤有机碳含量反而逐步上升 固定 CO2 3 河口湿地围垦初期 土壤有机质的大幅减少 不仅使得湿地成为较大的碳源 也引起了其重要物理性质的改变 如 土壤粘粒减少 容重增加 从而显著 影响了土壤的肥力和适耕性 因此建议围垦初期的农业活动采用稻田耕作或 者其他因地制宜的有效农业管理方式 在脱盐的同时减缓土壤有机碳含量损 失 减少大气 CO2的排放 30 参考文献参考文献 Achard F Eva H D Mayaux P Stibig H J Belward A 2004 Improved estimates of net carbonemissionsfromlandcoverchangeinthetropicsforthe1990s Global Biogeochemical Cycles 18 1029 1036 Anten N P R Werger M J A Medina E 1998 Nitrogen distribution and leaf area indices in relation to photosynthetic nitrogen use efficiency in savanna grasses Plant Ecology 138 63 75 Arrouays D Pelissier P 1994 Modeling carbon storage profiles in temperate forest humicloamy soils of France Soil Science 157 185 192 Barriuso E Baer U Calvet R 1992 Dissolved organic matter and adsorption desorption of dimefuron atrazine and carbetamide by soils Journal of Environment Quality 21 359 367 Burke I C Lauenroth W K Parton W J 1997 Regional and temporal variation in net primary production and nitrogen mineralization in grasslands Ecology 78 1330 1340 Carter M R 1991 The influence of tillage on the proportion of organic carbon and nitrogen in microbial biomass of medium textured soils in a humid climate Biology and Fertility of Soils 11 135 139 Davidson E A Ackerman I L 1993 Changes in soil carbon inventories following cultivation of previously untilled soils Biogeochemistry 20 161 193 De Jong B H J Ochoa Gaona S Castillo Santiago M A Ram rez Marcial N Cairns M A 2000 Carbon flux and patterns of land use land cover change in the Selva Lacandona Mexico Ambio 29 504 511 DeFries R S Houghton R A Hansen M C Field C B Skole D Townshend J 2002 Carbon emissions from tropical deforestation and regrowth based on satellite observations for the 1980s and 1990s Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 99 14256 14261 Dixon R K Brown S Houghton R A Solomon A M Trexler M C Wisniewski J 1994 Carbon pools and flux of global forest ecosystems Science 263 185 190 Ellis S Atherton J K 2003 Properties and development of soils on reclaimed alluvial sediments of the Humber estuary eastern England Catena 52 129 147 31 Falloon P Smith P Bradley R I Milne R Tomlinson R Viner D Livermore M Brown T 2006 RothCUK a dynamic modelling system for estimating changes in soil C from mineral soils at 1 km resolution in the UK Soil Use and Management 22 274 288 Fu B J Guo X D Chen L D Ma K M Li J R 2001 Soil nutrient changes due to land use changes in Northern China a case study in Zunhua County Hebei Province Soil Use and Management 17 294 296 Garc a C Hern ndez T 1996 Organic matter in bare soils of the mediterranean region with a semiarid climate Arid Soil Research and Rehabilitation 10 31 41 Gorham E 1991 Northern peatlands role in the carbon cycle and probable responses to climate warming EcologicalApplications 1 182 195 Gr nzweig J M Sparrow S D Dan Yakir F Chapin F S 2004 Impact of agricultural land use change on carbon storage in BorealAlaska Global Change Biology 10 452 472 Guo L B Gifford R M 2002 Soil carbon stocks and land use change a meta analysis Global Change Biology 8 345 360 Hajabbasi M A Jalaliant A Kariimzdadeh H R 1997 Deforestation effects on soil physical and chemical properties Lordegan Iran Plant and Soil 190 301 308 Haripriya G S 2003 Carbon budget of the Indian forest ecosystem Climatic Change 56 291 319 Hassink J 1996 Preservation of plant residues in soils differing in unsaturated protective capacity Soil Science Society of America Journal 60 487 491 Hassink J 1997 The capacity of soils to preserve organic C and N by their association with clay and silt particles Plant and Soil 191 77 87 Haynes R J 1999 Size and activity of the soil microbial biomass under grass and arable management Biology and Fertility of Soils 30 210 216 Houghton J T 2001 In Climate Change 2001 The Science Basis ed Houghton J T Ding Y Griggs D J Noguer M Linden P J V Dai X Maskell K C Johnson A NewYork Cambridge University Press Houghton R A 1991 Tropical deforestation and atmospheric carbon dioxide Climate Change 19 99 118 Houghton R A 1995 Land use change and the carbon cycle Global Change Biology 1 32 275 287 Houghton R A 2003 Revised estimates of the annual net flux of carbon to the atmosphere from changes in land use and land management 1850 2000 Tellus Series B Chemical and physical meteorology 55 378 390 Houghton R A 1999 The annual net flux of carbon to the atmosphere from changes in land use 1850 1990 Tellus Series B Chemical and Physical Meteorology 51 298 313 Iost S Landgraf D Makeschin F 2007 Chemical soil properties of reclaimed marsh soil from Zhejiang Province P R China Geoderma 142 245 250 IPCC 2007 In Climate Change 2007 The Physical Science Basis ed Solomon S Qin D Manning M Marquis M Averyt K Tignor M M B Miller Jr H L R Cambridge Cambridge University Press Jobbagy E G Jackson R B 2000 The vertical distribution of soil organic carbon and it s relation to climate and vegetation EcologicalApplication 10 423 436 Kummar D M Turner B L 1994 The human causes of deforestation in Southeast Asia Bioscience 44 323 328 Lambin E F Turner B L Geist H J Agbola S B Angelsen A Bruce J W Coomes O T Dirzo R Fischer G Folke C George P S Homewood K Imbernon J Leemans R Li X Moran E F Mortimore M Ramakrishnan P S Richards J F Skanes H Steffen W Stone G D Svedin U Veldkamp T A Vogel C Xu J C 2001 The causes of land use and land cover change moving beyond the myths Global Environmental Change 11 261 269 Lasco R D Pulhin F B 2000 Forest land use change in the Philippines and climate change mitigation Mitigation andAdaptation Strategies for Global Change 5 81 97 Leemans R 1997 Effects of global change on agriculture land use scaling up from physiological processes to ecosystem dynamics In Ecology in Agriculture ed Jackson L E San Diego Academic Press 415 452 Leirs M C Trasar Cepeda C Seoane S GilS F 1999 Dependence of mineralization of soil organic matter on temperature and moisture Soil Biology and Biochemistry 31 327 335 Lettens S Orshoven J V Wesemael B V Muys B Perrin D 2005 Soil organic carbon changes in landscape units of Belgium between 1960 and 2000 with reference to 1990 33 Global Change Biology 11 2128 2140 Lugo A E Brown S 1993 Management of tropical soils as sinks or sources of atmospheric carbon Plant and Soil 149 27 41 Matthews E Fung I 1987 Methane emission from natural wetlands global distribution area and environmental characteristics of sources Global Biogeochemical Cycles 1 61 86 Miranda J G V Montero E Alves M C Gonz lez A P V zqueze V E 2006 Multifractal characterization of saprolite particle size distributions after topsoil removal Geoderma 134 373 385 Montero E 2005 R nyi dimensions analysis of soil particle size distributi