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1.
  目的  土壤有机碳与全氮是土壤质量评价的重要指标,同时与全球碳氮循环和气候变化密切相关。地形,尤其微地形是驱动土壤特征空间异质性的重要因素。本文旨在探究微地形对土壤有机碳和全氮的影响,为无人机数据应用与东北天然林土壤养分管理提供依据。  方法  以云冷杉阔叶混交林为对象,通过无人机激光雷达数据提取4块1 hm2样地中400个10 m × 10 m样方的微地形因子,采用相关性分析和冗余分析研究微地形对土壤有机碳和全氮的影响。  结果  研究区20 ~ 40 cm土层土壤有机碳和全氮均与高程呈极显著正相关(r = 0.26,0.25,P < 0.01),0 ~ 20 cm土壤全氮含量与坡度呈极显著正相关(r = 0.18,P < 0.01),其余相关性皆不显著。各样地的相关性分析结果存在差异。样地Ⅰ土壤有机碳与高程呈负相关(0 ~ 20 cm:r = ?0.37,P < 0.01;20 ~ 40 cm:r = ?0.21,P < 0.05),样地Ⅲ与样地Ⅳ 20 ~ 40 cm土壤有机碳与高程呈负相关(r = ?0.20,?0.21,P < 0.05),样地Ⅲ 0 ~ 20 cm土壤有机碳与坡向呈正相关(r = 0.26,P < 0.05);样地Ⅰ20 ~ 40 cm土层土壤全氮与高程呈负相关(r = ?0.34,P < 0.01),与复合地形因子平面曲率呈负相关(r = ?0.24,P < 0.05)。在冗余分析中,RDA1约束轴的解释率达到88.05%,其中高程与20 ~ 40 cm土壤有机碳向量夹角较小,呈正相关关系,且高程与坡向对土壤有机碳和全氮有较大影响。  结论  对比样地中心法和缓冲区法两种方法提取的无人机激光雷达数据,发现样方中心法选取的地形因子更多,且回归模型R2较大。微地形中的高程、坡度、坡向均对云冷杉阔叶混交林表层土壤有机碳和全氮有一定影响。以研究区4块样地整体和样地个体为尺度,分析微地形因子与土壤有机碳和全氮的相关性时发现,两者存在较大差异,表明云冷杉阔叶混交林土壤有机碳和全氮具有很强的空间异质性,且与简单地形因子的相关性强于复合地形因子。   相似文献   

2.
 以位于适合人类居住黄海沿岸的大连市金州区大黑山松树林和玉米田为研究对象,分层采集土样,测定粘棕壤有机碳含量和机械组成。研究不同土地利用方式下土壤机械组成对有机碳含量的影响。结果表明:土壤有机碳含量的空间垂直分布总体上随着土壤深度增加而降低。松树林和玉米田土壤有机碳平均含量分别为7.619g/kg和5.971g/kg。土壤有机碳含量不同层次间差异极显著(P<0.01)。土壤机械组成与有机碳含量呈现显著的相关关系。松树林土壤粉粒平均含量与有机碳平均含量的相关性最大(R2=0.8822),玉米田土壤砂粒平均含量与有机碳平均含量的相关性最大(R2=0.9786);松树林、玉米田土壤粘粒含量与有机碳平均含量的相关性最小(分别为R2=0.8186、0.6145)。粉粒在各层土壤中所占的平均含量(>32%)最大。松树林土壤的粉粒和玉米田土壤的砂粒含量可以作为有机碳含量的一个预测因子,用来估计土壤有机碳的含量。  相似文献   

3.
李芳  彭滔 《安徽农业科学》2013,(28):11350-11353
[目的]研究名山县城东乡漂白土壤区有机碳田间尺度下受地形因子影响的空间变异规律及其影响因素,从而为土地利用规划、农业生产管理提供科学依据。[方法]运用GIS技术和地统计学的基本原理和方法对名山县城东乡漂白土壤区的44个表层土壤(0~20cm)样点有机碳含量数据进行分析。[结果]研究区域土壤有机碳含量为(24.22±5.55)g/kg,具有较强变异性,变异系数为22.91%,其中最大值为37.77g/kg,最小值为8.47g/kg,平均值为24.22g/kg。[结论]有机碳空间分布与高程呈显著负相关关系,与坡度呈显著负相关关系,与坡向呈正相关关系,但是相关性不是很明显。  相似文献   

4.
【目的】以黄土高原不同地貌气候类型区农田土壤为研究对象,研究农田土壤有机碳与其他理化属性的关系,探讨影响有机碳的土壤因子,为区域农田土壤固碳影响因素及固碳现状评估提供理论依据。【方法】采用多专题数据图综合分析方法,考虑土地利用、种植制度、地形地貌、土壤类型等将黄土高原地区划分为5个地貌类型区,在每个地貌类型区选取一个典型县,结合"联合单元布点法"进行样点布设,运用逐步线性回归模型、回归树模型和相关性分析研究不同地貌类型区农田土壤有机碳与其他理化属性的关系。【结果】1)不同地貌类型区农田土壤有机碳与pH、砂粒含量呈显著负相关关系,与粉粒含量、全氮、全钾呈显著正相关关系,该相关性受气候和管理措施影响较小;与体积质量、黏粒含量呈负相关,与全磷、有效磷、速效钾呈正相关,该相关性受气候和管理措施影响较大。农田土壤有机碳与黏粒含量的相关关系和黏粒含量有关,当黏粒含量为20%~25%,有机碳与黏粒的相关性较高;当黏粒含量大于30%时,有机碳与黏粒呈负相关趋势。2)区域尺度上,全氮、体积质量、全磷是影响农田土壤有机碳含量的重要因子;在各个地貌类型区中,全氮是影响农田土壤有机碳含量的重要因子。关中平原区、渭北高塬区、丘陵沟壑区、银川平原区、浅山丘陵区有机碳处于最高水平时的全氮阈值分别为1.39,0.95,1.33,1.38,1.64g/kg,有机碳处于低级水平的全氮阈值分别为0.97,0.59,0.86,0.76,1.06g/kg。【结论】黄土高原不同地貌类型区农田土壤有机碳与其他理化属性的相关性存在较大差异,且受气候和管理措施影响的程度不同。整体来看,全氮是影响黄土高原全区及各县域农田土壤有机碳的重要因子。  相似文献   

5.
【目的】探讨云南植胶区不同林龄橡胶林土壤有机碳含量变化特征及其影响因子,为天然橡胶产业的可持续发展提供理论依据。【方法】以云南省景洪市、瑞丽市和河口县3个植胶区5种林龄(0~5年、10~15年、16~20年、26~30年和31~35年)橡胶林土壤样品为对象,用pH计法测定土壤pH,烘干法测定土壤含水量,重铬酸钾容量—外加热法测定土壤有机碳含量,并用冗余分析探究影响土壤有机碳含量的影响因子。【结果】(1)云南橡胶林土壤有机碳含量为7.22~22.82 g/kg;其中景洪植胶区土壤有机碳含量最高,平均值为17.90 g/kg;最低的是河口植胶区,平均值为10.62 g/kg。(2)云南各植胶区不同林龄土壤有机碳含量差异比较:景洪0~5年、10~15年和16~20年3个龄级土壤有机碳含量均显著高于26~30年和31~35年2个龄级(P0.05),瑞丽0~5年土壤有机碳含量显著高于26~30年和31~35年2个龄级(P0.05),河口各龄级土壤有机碳含量差异不显著(P0.05);云南各植胶区土壤有机碳含量总体上表现出表层(0~20 cm)高于深层(20~40 cm)的特征。(3)地理位置(纬度、坡度和海拔)、气温和降水量对植胶区土壤有机碳含量空间差异的影响较大;土壤含水量、土壤pH、郁闭度和树高等的影响次之;不同土地利用类型对土壤有机碳含量的影响差异不显著(P0.05)。【结论】云南橡胶林土壤有机碳含量存在空间、林龄以及土层之间的变化。  相似文献   

6.
在张广才岭西部典型低山丘陵次生林区,按坡位、坡向差异对等设置36块样地,采集1 m深度剖面内不同发生层土样,研究了地形因子(坡位、坡向、坡度)对土壤有机碳含量、有机碳密度的影响,以及土壤有机碳与物理保护因子(黏粒、团聚体)的关系,并借助逐步回归分析量化各地形因子对土壤有机碳密度变异的相对贡献。结果表明,本地区土壤有机碳具有较大的空间变异性,土壤剖面的有机碳密度范围为8.9~31.3 kg/m。土壤有机碳的表聚特征明显,平均而言腐殖质层(A1层)集中了全剖面总有机碳的55.2%。坡位和坡向显著影响土壤有机碳的分布:下坡A1层有机碳密度是上坡的1.83倍,其1 m剖面有机碳密度是上坡的1.67倍, 阴坡A1层有机碳密度是阳坡的1.37倍,其1 m剖面有机碳密度是阳坡的1.17倍。坡度对上、下坡土壤有机碳含量和密度均无显著影响。排除坡位和坡积埋藏层等影响因子后,土壤有机碳含量、有机碳密度与黏粒、团聚体均无显著相关性,因此黏粒保护和团聚体保护并非土壤有机碳积累的控制因子。逐步回归显示,坡位是土壤有机碳数量分异的主控因子,可独立解释A1层有机碳密度空间变异的57.4%与1 m剖面有机碳空间变异的63.2%, 下层土壤埋藏层则是主控因子,可独立解释沉积层(B层)有机碳密度空间变异的63.4%, 黏粒和团聚体作为公认的土壤有机碳物理保护因子,却因贡献较小而在逐步回归过程中被剔除。研究结果可为区域森林土壤碳储量准确估算和碳汇林立地选择提供参考。   相似文献   

7.
闽江口湿地土壤——植物体系有机碳的分布特征   总被引:1,自引:0,他引:1  
对闽江口湿地5类典型群落土壤植物体系有机碳的分布特征进行了研究。结果表明:5类群落土壤中的有机碳含量最大值均出现在土壤亚层,沿土壤剖面整体上呈现下降的趋势,与其它群落相比,秋茄群落土壤具有较高的有机碳含量;5类湿地植物各部份的有机碳含量具有一定的差异性,在根、枝及叶中的含量最高值分别为香蒲根系、秋茄枝干及香蒲叶片;土壤有机碳与全氮、全磷的相关性分析表明,芦苇群落土壤有机碳仅与全氮含量表现出明显相关性,短叶茳芏群落土壤有机碳仅与全磷含量表现出明显相关性,其它群落土壤有机碳与全氮、全磷均具有明显相关性。  相似文献   

8.
长江口九段沙湿地土壤有机碳及微生物陆向分布   总被引:1,自引:0,他引:1  
通过分析九段沙湿地土壤有机碳及微生物因子的陆向分布,研究了土壤有机碳的空间差异性及其与土壤微生物因子的相互关系.结果表明,九段沙土壤有机碳的陆向分布具有显著差异(P<0.05),随着高程上升,其含量整体呈现增大趋势,互花米草区/芦苇混合区最高(9.18 g·kg~(-1));土壤微生物因子的陆向分布与土壤有机碳相似,且与土壤有机碳含量呈显著正相关关系(P<0.01).其中以土壤微生物呼吸和土壤脱氢酶最为明显;互花米草的引种及蔓延,增加了区域土壤有机碳含量,也增强了土壤微生物活性.  相似文献   

9.
土壤碳氮磷生态化学计量特征是陆地生态系统生物地球化学循环偶联的关键指标之一。以湖北宜昌点军区3种植被类型(柏树地、橘树地、菜地)的土壤作为研究对象,对土壤碳氮磷及其生态化学计量学进行了研究,探讨不同植被覆盖对土壤碳氮磷之间的关系与影响。结果表明,不同植被覆盖显著改变土壤碳氮磷含量,柏树地的土壤有机碳和全氮的含量显著大于柑橘地和菜地,而菜地和柑橘地土壤有机碳和全氮含量之间无显著差异,菜地的全磷含量最大,其次是橘树地,柏树地最小。3种植被覆盖的土壤碳氮比之间无显著差异,但是柏树地的土壤碳磷比最大,其次是橘树地,菜地的最小;土壤氮磷比是柏树地显著大于橘树地和菜地,而菜地和橘树地之间无显著差异。表明三峡库区土壤碳氮偶联反应,而氮磷之间以及碳磷之间并未发生偶联反应。相关性分析的结果表明,土壤碳磷比是柏树地橘树地菜地。碳磷比、氮磷比与有机碳之间的相关性大于全氮和全磷,表明土壤碳磷比和氮磷比主要受到碳的影响。  相似文献   

10.
以延河流域不同植被区优势物种叶片为研究对象,测定并分析不同植被区植物叶片以及0~60 cm土壤中碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其生态化学计量比,采用方差分析和逐步回归分析的方法,分析不同植被区植物叶片C、N、P含量及生态化学计量比的差异及影响因素。结果表明:叶氮含量、叶磷含量、叶碳氮比、叶氮磷比在不同植被带间差异显著(P0.05),森林区植物生长主要受磷限制,草原区植物生长主要受氮限制,而森林草原区植物生长受氮、磷两者共同限制。植物叶片C、N、P含量及生态化学计量比与气候、地形、土壤因子间存在不同的相关关系。影响叶碳含量的主要因子是坡位,其次是坡度;影响叶氮含量的主要因子是坡度,其次是年均蒸发量;影响叶磷含量的主要因子是年均降水量;影响叶碳氮比的主要因子是土壤磷含量,其次是年均蒸发量;叶氮磷比受土壤碳含量影响最大,7—9月平均降水量次之,坡度影响最小。  相似文献   

11.
做为青海三江源区主要森林类型之一,祁连圆柏(Juniperus przewalskii)林提供着重要的生态系统服务功能,尤其在增加青海省陆地生态系统碳储量方面。以青海祁连圆柏林为研究对象,采用野外样地调查、室内试验和数理统计相结合的方法,分析主要地形因子(海拔、坡向、坡位、坡度)对土壤有机碳空间分布的影响。结果表明,祁连圆柏林土壤有机碳密度均值为209.56 t·hm-2。其中,以兴海中铁林场(247.37 t·hm-2)最大,泽库麦秀林场(158.96 t·hm-2)最小,各区域间存在一定差异。青海祁连圆柏林土壤有机碳密度随海拔增加呈先升后降的趋势,其中,以海拔3 500~3 700 m范围最大,为255.93 t·hm-2,海拔2 900~3 100 m最小,为152.03 t·hm-2;土壤有机碳密度随坡度增大而下降,坡度5°~15°最大,为297.22 t·hm-2;下坡位(251.76 t·hm-2)>中坡位(212.56 t·hm-2)>上坡位(153.24 t·hm-2);阳坡土壤有机碳密度(206.72 t·hm-2)略低于阴坡(215.55 t·hm-2)。通过t检验,不同海拔、坡度和坡位间土壤有机碳密度存在差异。总之,在不同立地因子中,海拔和坡位是调控祁连圆柏林土壤有机碳密度的主导因子。  相似文献   

12.
毕如田 《农学学报》2012,2(6):54-58
地形是景观空间分布格局的重要影响因子,特别是在人为活动占优势的景观中地形条件成为大尺度景观空间分布格局的决定因素。以地处黄土高原、水土流失较为严重的山西省永和县岔口小流域为研究对象,利用SPOT遥感影像、1:1万地形图和土地利用现状等数据,通过对小流域的土地利用现状和DEM分析,得到各地形分级单元的土地利用景观指数,并对流域土壤侵蚀风险进行了评价研究。结果表明:研究区土地利用景观格局分布与高程、坡度和坡向有一定的相关性,岔口小流域整体土壤侵蚀风险处于中等较低的水平。  相似文献   

13.
土壤有机碳分布对于生态系统碳循环过程有重要意义,热带森林土壤存在高度空间异质性,不同森林类型下土壤有机碳的分布仍存在很大不确定性。因此,以海南岛文昌市五种森林类型的表层土壤为研究对象,探究其有机碳分布特征,并通过相关性分析、逐步回归分析和冗余分析阐明影响土壤有机碳分布的主要影响因子,结果表明:文昌市五种森林类型土壤有机碳含量范围在6.18-35.71k/kg,木麻黄人工林土壤有机碳含量最低,不利于土壤碳固存,有机碳分布表现为桉树人工林>人工混交林>次生林>相思人工林>木麻黄人工林;不同森林类型中有机碳含量变化与土壤中全氮含量、碳氮比变化一致;影响有机碳分布的主要因素为土壤全氮含量和碳氮磷化学计量比。研究结果可以为热带地区土壤碳固存及森林生态系统管理保护提供理论依据。  相似文献   

14.
采煤造成地表塌陷,原地貌发生大的变化,土壤受到严重扰动,致使土壤养分转化和迁移发生较大的空间变异,而土壤有机碳的变化是表征土壤养分的关键因子。土地塌陷对土壤有机碳的影响逐渐成为复垦土壤质量的研究热点问题。本研究选择济宁兖州煤矿区典型塌陷区,采集不同坡位和不同深度的土壤样品,分析土壤有机碳在坡面和垂直剖面上的分布特征及影响因素。结果表明:(1)在坡面上,土壤有机碳呈现出从坡顶到积水边缘迁移,先降低再升高,在塌陷中心富集的变化趋势,采煤塌陷对坡中和坡底部位的土壤有机碳含量影响差异显著(P0.05);(2)在垂直剖面上,土壤有机碳含量随着土壤剖面层次的加深而降低,有机碳含量主要集中在0~20 cm土层,占整个土层(0~60 cm)的65.9%,显著高于20 cm以下各层次的有机碳含量(P0.05);(3)土壤的不同性质空间变异程度大小排序大致为:有机碳热导率含水量容重pH值;(4)土壤有机碳与容重、含水量、pH值、热导率均呈负相关关系,其中与含水量的相关性达到显著水平,相关系数为-0.493*(P0.05),与容重和pH值达到极显著相关,相关系数分别为-0.699**、-0.684**(P0.01),与热导率的相关性不显著。土地塌陷产生的地面坡度已经引起土壤有机碳的流失,土壤肥力下降,土地生产力也随之下降。  相似文献   

15.
红壤丘陵景观土地利用变化对稻田土壤有机碳储量的影响   总被引:6,自引:4,他引:2  
为研究区域景观尺度土地利用方式变化对稻田土壤有机碳储量的影响,利用野外实地采样中1264个土壤样点有机碳含量的调查,采用遥感和GIS手段,分析红壤丘陵景观1933-2005年的土地利用变化引起的稻田表层土壤有机碳储量的动态变化。结果表明:研究区稻田与林地、茶园呈双向演替机制,以林地转变为稻田为最主要的土地利用变化方式,集中在高程50m-150 m内。稻田表层土壤有机碳含量为14.3 g/kg,显著大于林地(13.0 g/kg)和茶园(9.5 g/kg)(p<0.01);且稻田土壤有机碳的变异系数仅为26.0%,明显低于林地(55.5%)和茶园(50.9%)。1933-2005年间,由稻田转变为其他利用方式(主要为林地和茶园)的面积为1233.53 hm2,共损失碳10015 t,而由其他利用方式转变为稻田的面积为1598.90 hm2,共增加碳15372 t。总体而言,1933-2005年间稻田土壤表层碳库呈增加的趋势,表现为碳增汇;土壤有机碳储量在高程50m-150 m内受土地利用变化影响的方向和程度最为显著。因此,保护和增加50m-150 m高程内的稻田面积对于提升亚热带红壤丘陵区的固碳潜力具有重要的意义。  相似文献   

16.
农田有机碳库是唯一可在较短时间尺度上通过合理利用而进行适度调节的碳库,农田土壤有机碳高精度制图对进一步明析地理环境背景,提升区域土壤固碳潜力,促进碳交易、碳中和等具有重要的意义。本研究以广东省为研究区,在中大空间尺度区域综合特征分区的基础上,基于地理探测器确定农田土壤有机碳空间分异的变量结构,分区构建分层多元复合模型,根据208 503个土壤采样点数据编制研究区高精度农田土壤有机碳密度空间分布图。结果表明:耦合自然地理特征和社会经济特征,引入多距离空间聚类进行中大空间尺度综合特征分区,能够显著收敛样本离散程度,土壤有机碳样本标准偏差均值、方差均值较未分区前分别下降0.55、3.53,Moran''s I指数上升0.08。受自然环境与人为扰动双重影响,农田土壤有机碳空间变异的变量众多,且不同综合特征分区内变量结构差异较大,年均降水量、海拔高度、地形坡度等变量在不同特征分区的影响力存在显著差异,土地利用方式及土壤理化性质等变量对不同特征分区均存在较大的影响力。基于地理探测器构建的分层多元复合模型,较好地解决了中大尺度和复杂情景下土壤有机碳空间分异规律与空间突变的同步表达矛盾,抑制了多变量插值噪声增加,其综合精度较地理加权回归模型(GWRK)、径向基函数神经网络(RBFNN)和普通克里格(OK)分别提升6.45%、10.45%和7.50%。在大密度样本集支持下,综合区域综合特征分区、地理探测器、分层多元复合模型等技术手段编制的广东省高精度农田土壤有机碳空间分布图,预测结果准确,空间细节表达清晰,为编制大空间尺度的土壤有机碳分布图探索了有效路径。  相似文献   

17.
以山西省垣曲县为研究区,基于研究区土地利用现状和DEM数据,利用ArcGIS 10.3对研究区高程、坡度、坡向等地形因子进行提取,将地形特征与土地利用现状叠置分析,得到该地区不同高程、坡度、坡向上的土地类型分布情况.结果表明,土地利用的空间分布与地形因子具有显著相关性.在低海拔、小坡度的无坡向和阳坡地区,土地利用类型多受到人类活动的影响,耕地、园地、居民点及工矿用地多分布于这一地区;高海拔、大坡度的地形对林地、草地的变化影响较大;水域多分布于低海拔、地势平缓地区,受坡向影响不大.  相似文献   

18.
根据44个表层土壤(0~20 cm)样点速效磷的化验数据,应用地统计学的基本原理和方法,结合GIS技术,研究名山县城东乡漂洗水稻土速效磷在田间尺度下的空间变异规律及其影响因素。结果表明:研究区土壤速效磷含量为16.51±15.85 mg/kg,具有较强的变异性;速效磷具有中等空间相关性,空间插值结果呈块状分布;pH、坡向与速效磷含量相关性不显著,而坡度与速效磷含量呈极显著负相关关系,有机质、高程与速效磷含量均呈极显著正相关关系,表明高程、坡度与有机质对速效磷含量具有比较明显的影响。  相似文献   

19.
为揭示不同土地利用类型对土壤纤维素酶活性(soil cellulase activity,SCA)和土壤肥力因子的影响,阐明土壤肥力因子与SCA之间的关系及影响,在黑龙江省海伦市,选择土地利用类型为旱地和有林地的土壤为研究对象,运用通径分析方法,阐明土壤肥力因子对SCA的正负效应。结果表明,有林地土壤的有机碳、全氮、全磷、含水率、SCA极显著高于旱地;旱地土壤的pH极显著高于有林地。相关性分析表明,旱地土壤SCA与有机碳、全氮含量呈显著负相关;有林地土壤SCA与有机碳含量和土壤含水率呈极显著正相关性,与全氮含量呈显著正相关。通径分析表明,土壤pH、全氮和含水率是直接显著影响旱地土壤SCA的重要因子,有机碳和全氮对SCA产生间接负效应;有机碳、全氮是决定有林地土壤SCA的主控因子。土壤肥力因子与SCA在旱地与有林地间存在极显著差异,旱地土壤肥力水平与SCA劣于有林地,说明该区域旱地存在长期高强度人为利用,导致旱地的养分状况发生退化,水分减少。  相似文献   

20.
清晰地认识区域土壤有机碳的时空变异特征,能够为土壤质量动态监测和科学利用土地资源提供重要保障。选择赤峰市敖汉旗作为研究区,在实测调查数据的基础上,对比分析了敖汉旗在1985-2014年土壤有机碳的时空变异特征。结果表明: 1985年和2014年土壤有机碳含量分别为6.91和7.49 g·kg-1,且在空间上均呈现由南向北逐渐降低的分布特征。1985年,土壤有机碳含量在研究尺度内具有较强的空间自相关性,经过30 a的变化,农、林、草3种土地有机碳含量平均分别增长5.92%、10.22%与8.47%,土壤有机碳的空间自相关距离缩短。退耕还林、还草以及沙地植被恢复后,土壤有机碳含量均有显著提升。  相似文献   

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