西南沿边南卡江支流土壤有机碳格局及其影响因子

发布时间：2020-04-05 05:08

【摘要】：土壤有机碳(SOC)是陆地生态系统碳库的最主要碳源。研究区域土壤有机碳(SOC)空间格局及其主控环境因子,可为全球气候变化背景下陆地生态系统碳的变化机制及其循环规律、以及碳源与碳汇理论等研究提供重要的参考奠定基础,并为合理有效地利用土地资源、缓解温室效应研究提供科学依据。本文选择具有代表性的低纬湿热河谷山区--我国西南沿边南梅河流域作为研究区,利用网格法设置土壤采集点,挖掘73个60 cm深度剖面均分为三层进行土壤样品的采集(共219个土样),经土壤理化性质的分析和数据处理,结合研究区土地利用/覆被类型调查,采用地统计和数理分析方法,模拟分析土壤有机碳(SOC)的空间格局,及其与地形地貌、土壤理化性质等环境因子之间的关系,判识出影响土壤有机碳(SOC)的空间格局的主控因子。研究结果如下:(1)Pearson相关系数计算结果显示土壤有机碳(SOC)与土壤容重(R2=0.20-0.42,P0.01)、土壤全氮含量(R2=0.45-0.56,P0.01)具有极显著的相关关系;同时与海拔(R2=0.05-0.07,P0.05)、坡度(R2=0.05-0.08,P0.05)、坡向(R2=0.05-0.10,P0.01)也具有显著的相关关系。(2)土壤有机碳(SOC)在低于1000 m海拔范围内随着海拔的升高而增加,在高于1050 m海拔范围内随着海拔的升高而降低;缓坡(8°-15°)土壤有机碳含量最少,较陡坡(15°-25°)由于受土壤侵蚀影响,表层土的土壤有机碳含量较陡坡低(25°-35°),而深层土的土壤有机碳含量迅速回升并高于陡坡(25°-35°);土壤有机碳含量阳坡(西坡和南坡)大于阴坡(东坡和北坡)。(3)不同的土地利用/覆被类型的地表种植作物不同、经营管理模式不同以及人为干扰的程度和频率等差异的存在,使得不同土地利用类型的土壤有机碳含量的垂直分布特征和垂直变化特征存在较大的差异。所以,土地利用类型对土壤有机碳的垂直变化具有更为突出影响。地形(海拔、坡度和坡向)一方面在土壤侵蚀/水土流失的影响下改变到土壤有机碳(SOC)的积累状况,另一方面,地形地貌通过对光、热和水分进行再分配,从而影响到地表植被类型的分布、土壤营养物质和土壤有机碳的迁移转换,最后以地表不同的土地利用/覆被类型呈现出来,而土地利用/覆被类型的组合结构变化和调整会不断的影响到土壤有机碳的输入和积累能力。所以,地形地貌是影响土壤有机碳的最根本原因。(4)南梅河流域0-60 cm 土层深度的土壤有机碳密度为12.04 kg/m2,有机碳总储量为721.34×103t;其中表层土(0 cmd≤20 cm)的土壤有机碳储量(313.31×103t)约占总储量的43.00%。研究结果显示在西南沿边的低纬湿热河谷山区,地形是低纬湿热河谷山区土壤有机碳(SOC)的水平分布的主控因子,而土地利用/覆被类型对土壤有机碳(SOC)的垂直分布有较大的影响。因此,模拟和评估土地利用/覆盖变化对SOC的影响,需要综合考虑地形和土地利用管理的共同影响。这一发现可以提高我们对土地利用/覆盖变化对土壤有机碳(SOC)的影响的理解。
【图文】：

结合土壤样品的采集点的实测地理信息数据，通过ＤＥＭ数字地形分析技术，逡逑在ＧＩＳ空间分析模块下获取山体阴影数据和相关地形特征数据，包括海拔／高程，逡逑坡度和坡向（图３所示）。逡逑ａ＞ｊｈ％邋ｈ逦ｒ逡逑，》逦．逦＾邋．２２－逦■逦＇－Ｖ邋－２２°逦＇－Ｖ邋－２２°逡逑逦逦逦＝１５，Ｎ邋逦逦１逦Ｊ，５．Ｎ邋逦１逦１逦＝＊｜５．ｎ逡逑９９°邋＼Ｔ？．逦９９°１８＊Ｆ逦９９°１７Ｅ逦９９°Ｉ８＊Ｅ逦９９°Ｉ７Ｅ逦９９°Ｉ８＇Ｅ逡逑图３．南梅河地形特征逡逑海拔；ｂ）坡度；ｃ）坡向逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋３．邋Ｔｈｅ邋ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ邋ｆａｃｔｏｒｓ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｓｔｕｄｙ邋ａｒｅａ．逡逑ａ）邋Ｅｌｅｖａｔｉｏｎ；邋ｂ）邋Ｓｌｏｐｅ邋ａｎｄ邋ｃ）邋Ａｓｐｅｃｔ．逡逑其中海拔／高程以米（ｍ）为单位；基于水利部颁发的中华人民共和国行业执行标逡逑准（ＳＬ邋１９０－２００７）《土壤侵蚀分类分级标准》｜｜７２］进行坡度和坡向的分级。由于研究逡逑区为河谷山区，没有平地（＜８°邋）和坡度大于３５°的采样点，所以根据实际采样逡逑点的空间分布情况，将研宄区的坡度分为如下三个等级：缓坡（８°－１５°），较陡坡逡逑（１５。－２５°），，陡坡（２５。－３５°）；坡向作为一环形变量，按顺时针方向从０。到３６０。来进行逡逑统计：０－４５°和３１５°－３６０°为北坡；４５°－】３５°为东坡：丨３５。－２２５°为南坡：２２５。－３１５。为逡逑西坡。其中西坡和南坡统属于阳坡

３．１邋土壤有机碳含量空间格局逡逑比较南卡江支流南梅河流域在各土层及整个剖面的土壤有机碳含量的空间分逡逑布特征如图４所示，南卡江支流南梅河流域各个土层及整个剖面的土壤有机碳含逡逑量的空间分布上存在较大的相似性：土壤有机碳含量的整体分布特征表现为阳坡逡逑高于阴坡。在０邋ｃｍ＜ｄ￡２０邋ｃｍ的土层深度土壤有机碳含量在陡峭最高而缓坡最低，逡逑而在２０邋ｃｍ＜ｄ＾４０邋ｃｍ和４０邋ｃｍ〈把６０邋ｃｍ的土壤深度最高的ＳＯＣ含量在较陡峭，同逡逑样缓坡的土壤有机碳含量最低。在桉树林分布的区域无论是表层还是底层土还是逡逑就整个剖面数据而言，都属于有机碳含量高值区，并且整个剖面的最高有机碳含逡逑量值达到了邋３３．５３邋ｇ／ｋｇ。天然阔叶林分布的区域，表层土的土壤有机碳含量还属于逡逑次高区域，而在中间层和底层的深度范围内土壤有机碳含量便骤降为整个研宄区逡逑中的低值区，也即是表明这部分区域土壤有机碳含量表底层之间的垂直变化较其逡逑他区域显著。在橡胶林分布的区域，表层土显示出土壤有机碳含量较低的特征，逡逑而到了中间层和底层土的深度
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S153.6

【参考文献】

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本文编号：2614588