土壤有機(jī)碳密度的空間分布特征及其影響因素探究.pdf

1、土壤有機(jī)質(zhì)是土壤肥力的主要來(lái)源，對(duì)促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育和改善土壤的物理結(jié)構(gòu)起著重要的作用。而土壤有機(jī)碳作為土壤有機(jī)質(zhì)的重要組成部分，土壤碳庫(kù)作為全球生態(tài)系統(tǒng)中最大的碳庫(kù)，對(duì)全球氣候的變化和生態(tài)環(huán)境的影響作用是顯著的。為此探討土壤有機(jī)碳的空間分布特征及其影響因素對(duì)于更進(jìn)一步理解土壤有機(jī)碳的含量和變化規(guī)律具有重要意義。由于土壤有機(jī)碳在形成和發(fā)育的過(guò)程中受到自然和社會(huì)環(huán)境等因素的綜合作用與影響，在不同的尺度、區(qū)域其空間分布特征受影響因子作用機(jī)理和

2、作用大小均有所不同。
　　本文選擇位于鄂西山地和江漢平原過(guò)渡地帶，具有較復(fù)雜地形特征的宜都市作為研究區(qū)域，來(lái)綜合分析自然社會(huì)環(huán)境變量與土壤有機(jī)碳密度之間的關(guān)系。地形指數(shù)、土地利用類型和人類活動(dòng)被認(rèn)為是影響土壤有機(jī)碳密度分布的重要因素。本研究采用地統(tǒng)計(jì)分析、方差分析和疊加分析，分別探討各個(gè)影響因素對(duì)土壤有機(jī)碳密度的作用機(jī)制和作用大小。通過(guò)相應(yīng)數(shù)學(xué)方法對(duì)定性因子定量化，但由于環(huán)境變量的復(fù)雜性以及多變性，單純的將環(huán)境變量作為解釋變量參與

3、建立模型很容易產(chǎn)生多重性、冗余性以及共線性等問(wèn)題，為此本文將結(jié)合通徑分析和主成分方法進(jìn)行信息的提取與凝練選取代表性變量，從而為建立更為準(zhǔn)確高精度的土壤有機(jī)碳密度模型服務(wù)，利用三種預(yù)測(cè)模型（普通克里格和兩種形式協(xié)同克里格），實(shí)現(xiàn)了對(duì)研究區(qū)土壤有機(jī)碳密度的空間插值預(yù)測(cè)，并比較了三種方法的精度。研究結(jié)果如下:
　　(1)土壤有機(jī)碳密度的分布范圍為0.560～9.250 kg m-2，變異系數(shù)為37.9％，這說(shuō)明土壤有機(jī)碳密度表現(xiàn)出中等變

4、異程度，在不同的地理位置具有明顯的空間變異性。
　　(2)對(duì)本研究而言，不同地貌土壤有機(jī)碳密度的表現(xiàn)為:高丘(4.06±1.59kgm-2)＞中丘（3.75±1.54 kg m-2）＞低丘（3.52±1.12 kg m-2）;隨著坡度的增加，土壤有機(jī)碳密度先小范圍逐步降低再逐漸上升的趨勢(shì)，受該區(qū)域地形和植被類型的影響;SOCD偏高值區(qū)域多位在研究區(qū)的陰坡或半陰坡，因土地利用導(dǎo)致部分地區(qū)出現(xiàn)異常值;不同土地利用類型土壤有機(jī)碳密度的表

5、現(xiàn)為:城鎮(zhèn)聚落用地(3.848±1.16 kg m-2)＞林、草、水用地(3.82±1.59 kg m-2)＞農(nóng)業(yè)用地(3.70±1.28 kgm-2)＞未利用地(2.30±1.23 kg m-2);隨著道路網(wǎng)密度的增加，土壤有機(jī)碳密度先增加后減小。
　　(3)坡度與SOCD呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（0.239**）且其對(duì)SOCD有極顯著的直接影響作用，而受到其他因素的干擾較少;粗糙度與SOCD呈極顯著正相關(guān)(0.236**)，但其主要