太湖地區(qū)水稻土有機碳空間分異及其影響因素的研究.pdf

1、太湖地區(qū)是我國主要的水稻產(chǎn)區(qū)，水稻土有機碳變化與全球氣候變化息息相關(guān)，因此研究該地區(qū)水稻土肥力指標(biāo)空間分異特征和不同尺度下水稻土有機碳儲量變化及其影響因素，不僅對改善田間管理措施和提高農(nóng)田水肥利用率具有重要意義，而且為大氣碳收支的準(zhǔn)確評估提供參考依據(jù)。本文基于太湖地區(qū)1：50，000土壤數(shù)據(jù)庫，從行政區(qū)劃(整個區(qū)域、市級和縣級)尺度、土壤類型等方面研究了太湖地區(qū)水稻土養(yǎng)分空間分異，水稻土有機碳密度和儲量變異的特征及其主要影響因素。

2、 基于土壤空間數(shù)據(jù)和土壤屬性數(shù)據(jù)，建立了太湖地區(qū)1：50，000土壤數(shù)據(jù)庫。土壤空間數(shù)據(jù)主要由太湖地區(qū)37個縣(市)土壤圖進行矢量化、圖幅接邊而成，屬性數(shù)據(jù)為全國第二次土壤普查37個縣的土種志，通過PKB法(Pedological Knowledge Based method，PKB)將空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)集成，得到太湖地區(qū)1：50，000數(shù)據(jù)庫。其基本單元為土種，土壤類型包括48個亞類，12個土類，1670個典型剖面，而內(nèi)容則包括土壤

3、機械組成(砂粒、粉粒、粘粒)、土壤pH、有機質(zhì)、全氮、全磷、速效磷和速效鉀等?？臻g數(shù)據(jù)庫共有71763個圖斑，其中主要是水稻土圖斑，共計52034個，約占圖斑總數(shù)的73％；其次是潮土和紅壤，分別占圖斑總數(shù)的14％和4％。基于太湖地區(qū)1：50，000土壤數(shù)據(jù)庫研究結(jié)果如下： 1、利用變異系數(shù)分析pH值、有機質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、速效磷和速效鉀的空間變異性。研究表明，速效磷變幅近100 mg kg-1，變異系數(shù)大于100％，屬強變異

4、性；而其他指標(biāo)變異系數(shù)在10-100％之間，均屬中等變異性。太湖地區(qū)水稻土pH值大多在5.5-7.5之間。平原地區(qū)有機質(zhì)、全氮、全磷、全鉀和速效磷含量均屬于養(yǎng)分含量豐富地區(qū)；而低山丘陵地區(qū)全磷、速效磷及速效鉀含量均在低值范圍，屬于缺磷、缺鉀水平。 2、太湖地區(qū)剖面(0-100 cm)有機碳總儲量為251.66 Tg，密度為127.1 tC ha-1；表層(0-20 cm)為80.96 Tg，密度為38.5 t C ha-1，表層

5、儲量占剖面總儲量近1/3。不同類型水稻土有機碳密度差異很大，剖面(0-100 cm)有機碳密度最大的是潛育型水稻土，為200.0 t C ha-1，其次為脫潛型水稻土，186.4 t C ha-1，有機碳密度最小的是漂洗型水稻土，為73.9 t C ha-1，其余四種類型水稻土有機碳密度介于75-105 t C ha-1之間；脫潛型水稻土表層有機碳密度最大，漂洗型水稻土最小，分別為48.3 t C ha-1和25.8 t C ha-1，

6、其他類型水稻土有機碳密度介于27-40 t C ha-1之間。 就土壤性質(zhì)和環(huán)境因素對水稻土有機碳的影響而言，土壤粘?？梢越忉屍拭?0-100 cm)和表層(0-20 cm)土壤有機碳變異的12.7％和10.2％。土壤pH值與有機碳變異的相關(guān)性很差，而有機碳與全氮的相關(guān)性很穩(wěn)定，呈極顯著正相關(guān)，全磷、全鉀與有機碳的相關(guān)性則不顯著。氣候作用分別可以解釋整個剖面水稻土和表層水稻土有機碳變異的4.2％和2.4％，但隨著區(qū)域尺度的逐漸減

7、小，氣候?qū)ν寥烙袡C碳的影響也越來越??；而母質(zhì)和地形對土壤有機碳的影響因土壤類型不同而有很大差別。 3、在砂粒、粉粒、粘粒、pH值、全氮、全磷和全鉀及年降水量、年均溫、地形和母質(zhì)的綜合作用下可分別解釋水稻土整個剖面和表層水稻土有機碳變異的28.8％和72.4％。各因素對整個剖面(0-100 cm)水稻土有機碳影響的解釋程度依次為全氮＞粘粒＞地形＞母質(zhì)＞全鉀＞pH值，而表層(0-20 cm)則為全氮＞母質(zhì)＞地形＞全鉀＞粘粒。