黄土高原地处干旱与半干旱区域，土层深厚，含有丰富的碳酸钙，在全国碳
循环中有着重要贡献。本研究以整个黄土高原地区为研究对象，根据全国第二次
土壤普查资料，共收集了黄土高原地区的495 个土壤剖面，2136 个样品，估算
黄土高原无机碳储量和密度，分析了黄土高原地区土壤无机碳密度空间分布格
局；结合安塞县纸坊沟流域，采用网格法共采集0-200cm 土壤剖面142 个，共
1750 个样品，分析了不同地形（峁顶、坡地、沟底）、不同土地利用方式（林
地、草地、农地、灌木地）下对流域土壤无机碳分布的影响，并估算了流域土壤
无机碳、有机碳和总碳的储量。取得主要结果如下：
1、黄土高原地区0-20 cm、0-50 cm、0-100 cm 中，土壤无机碳密度分别为
3.31 、8.41 和17.04 kg m-2，无机碳储量分别为2.39 Pg、5.31 Pg 和10.20 Pg，其
中，0-20 cm、0-50 cm 土层的无机碳储量分别占总储量的23.46%和52.08%。黄
土高原地区土壤无机碳密度主要集中在1-35 kg C m-2 范围之间，平均为17.04 kg
m-2，高于全国平均水平（6.3 kg m-2），西北干旱少雨地区的土壤无机碳密度相
对较高，而低无机碳密度主要分布在南部较湿润地区。
2、不同土地利用方式下，土壤剖面无机碳密度除20-50 cm 土层为耕地﹥草
地﹥林地，其它土层均为草地﹥耕地﹥林地。0-20 cm 草地的碳密度与耕地、林
地的差异显著，而耕地与林地差异不显著。20-50 cm、50-100 cm 土层林地与耕
地、林地与草地的碳密度差异均显著，而耕地与草地的碳密度无显著性差异。
3、地形和土地利用方式对纸坊沟流域土壤无机碳含量空间和剖面分布有显
著的影响。不同地形部位无机碳含量存在明显的差异，表现为峁顶（15.32 g·kg-1）
﹥坡地（14.45 g·kg-1）﹥沟底（12.27 g·kg-1）。与坡地相比，沟底SIC 含量降低
15%，峁顶则提高6%。整个小流域表层土壤平均SIC 含量为14.47 g·kg-1，变异
系数为13.85%，属于中等变异。土壤无机碳在空间上的分布主要由水土流失和土壤水分不同引起的。在不同土地利用方式下，灌木地土壤无机碳极显著高于林
地、草地、农地，林地和草地极显著高于农地，而林地与草地土壤无机碳含量无
显著性差异，土壤无机碳含量呈现灌木地（14.98 g·kg-1）﹥草地（14.59 g·kg-1）
﹥林地（14.43 g·kg-1）﹥农地（13.49 g·kg-1）的分布规律。
4、在纸坊沟流域，不同土地利用下，0-20 cm、0-50 cm 土层，灌木地和农
地土壤无机碳密度均处于偏低区，林地和草地处于土壤无机碳密度相对偏高区；
0-100 cm、0-200 cm 土层，林地、灌木地土壤无机碳密度处于偏高区，农地和草
地处于无机碳密度偏低区。同时可以发现，随着土层的增加林地和灌木地土壤无
机碳密度所占比例逐渐上升，说明植被根系对土壤无机碳密度有一定的影响。
0-20 cm、0-50 cm、0-100 cm 和0-200 cm 土层土壤有机碳密度分别为1.20 kg m-2、
2.20 kg C m-2、3.49 kg m-2 和5.93 kg m-2，低于全国和黄土高原尺度土壤有机碳密
度；上述土层无机碳密度分别为3.42 kg m-2、9.02 kg m-2、18.02 kg m-2 和35.03 kg
m-2，高于全国平均水平。纸坊沟流域0-20 cm 土层无机碳储量为28.6×106 kg，
有机碳储量为9.70×106 kg C，总碳储量为38.3×106 kg C；0-50 cm 土层土壤无机
碳为74.6×106 kg C，土壤有机碳储量为17.9×106 kg C，分别占该层总碳储量的
80.6%和19.4%； 0-100 cm 土层无机碳和有机碳储量分别为28.5×106 kg C、
147.5×106 kg C，总碳储量为92.5×106 kg C；0-200 cm 土层无机碳和有机碳储量
分别为285.6×106 kg C、48.4×106 kg C，总碳储量为334×106 kg C，无机碳储量对
总碳储量的影响更大。此外，100-200 cm 土层深度土壤总碳储量占0-200 cm 土
壤深度碳储量的47.3%，深层土壤碳储量潜力巨大，不容忽视。
关键词：黄土高原；土壤无机碳；储量；密度分布；土地利用；地形