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1、太湖地區(qū)是我國(guó)主要的水稻產(chǎn)區(qū),水稻土有機(jī)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(jī)碳儲(chǔ)量變化及其影響因素,不僅對(duì)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(píng)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(kù),從行政區(qū)劃(整個(gè)區(qū)域、市級(jí)和縣級(jí))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(jī)碳密度和儲(chǔ)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(kù)。土壤空間數(shù)據(jù)主要由太湖地區(qū)37個(gè)縣(市)土壤圖進(jìn)行矢量化、圖幅接邊而成,屬性數(shù)據(jù)為全國(guó)第二次土壤普查37個(gè)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(kù)。其基本單元為土種,土壤類型包括48個(gè)亞類,12個(gè)土類,1670個(gè)典型剖面,而內(nèi)容則包括土壤
3、機(jī)械組成(砂粒、粉粒、粘粒)、土壤pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、速效磷和速效鉀等??臻g數(shù)據(jù)庫(kù)共有71763個(gè)圖斑,其中主要是水稻土圖斑,共計(jì)52034個(gè),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%?;谔貐^(qū)1:50,000土壤數(shù)據(jù)庫(kù)研究結(jié)果如下: 1、利用變異系數(shù)分析pH值、有機(jī)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?gòu)?qiáng)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(jī)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(jī)碳總儲(chǔ)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(chǔ)量占剖面總儲(chǔ)量近1/3。不同類型水稻土有機(jī)碳密度差異很大,剖面(0-100 cm)有機(jī)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(jī)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(jī)碳密度介于75-105 t C ha-1之間;脫潛型水稻土表層有機(jī)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(jī)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(duì)水稻土有機(jī)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(jī)碳變異的12.7%和10.2%。土壤pH值與有機(jī)碳變異的相關(guān)性很差,而有機(jī)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(jī)碳的相關(guān)性則不顯著。氣候作用分別可以解釋整個(gè)剖面水稻土和表層水稻土有機(jī)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(jī)碳的影響也越來(lái)越?。欢纲|(zhì)和地形對(duì)土壤有機(jī)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(gè)剖面和表層水稻土有機(jī)碳變異的28.8%和72.4%。各因素對(duì)整個(gè)剖面(0-100 cm)水稻土有機(jī)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。
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