小流域尺度下土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量估算與空間分布特征研究.pdf

1、蘭陵溪小流域是秭歸縣退耕還林的非常重要的科技示范點(diǎn)，是三峽庫區(qū)生態(tài)恢復(fù)與重建的重要區(qū)域，而杉木溪小流域則存在大面積的天然林。對這兩個(gè)比較典型的小流域的土壤有機(jī)碳空間分布特征的研究，不僅有助于區(qū)域碳循環(huán)研究，而且可以為我國三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)與資源可持續(xù)利用研究提供依據(jù)。
　　 本文以蘭陵溪和杉木溪為例，共采集土壤樣本931個(gè)，表層土壤樣點(diǎn)322個(gè)，深層土壤樣點(diǎn)73個(gè)。通過對樣本進(jìn)行分析，一方面從土地覆蓋類型、地形、經(jīng)營管理措施等

2、影響因素下了解到土壤有機(jī)碳的空間分布特征，一方面對蘭陵溪和杉木溪的土壤碳密度和碳儲(chǔ)量進(jìn)行了估算。得出的主要結(jié)論如下：
　　 (1)經(jīng)過對蘭陵溪和杉木溪不同土地覆蓋類型下碳儲(chǔ)量的估算，得到兩個(gè)流域總的碳儲(chǔ)量為153.24×106kg和49.94×106kg。蘭陵溪和杉木溪的土壤總平均碳密度為10.32 kg/m2和9.79kg/m2。其中蘭陵溪各土地覆蓋類型下100cm的碳密度分別為：茶園12.41 kg/m2、農(nóng)田11.55kg

3、/m2、經(jīng)濟(jì)林12.45 kg/m2、針葉林13.23 kg/m2、闊葉林14.49kg/m2、混交林9.02 kg/m2；杉木溪各土地覆蓋類型下100cm的碳密度分別為茶園8.26kg/m2、農(nóng)田10.14kg/m2、經(jīng)濟(jì)林8.74 kg/m2、針葉林9.81kg/m2、闊葉林13.94kg/m2、混交林7.87kg/m2。蘭陵溪20cm碳密度為4.27kg/m2-5.28kg/m2，杉木溪20cm碳密度為2.95kg/m2-5.75

4、kg/m2。表層土壤的碳儲(chǔ)量占到了整個(gè)土層的33.07%-47.32%，這進(jìn)一步說明了表層土的有機(jī)碳的積累作用。
　　 (2)通過對實(shí)施退耕還林措施10年的蘭陵溪各層土壤有機(jī)碳含量的研究，發(fā)現(xiàn)相對于5年前有了明顯的提高，一方面可能退耕還林(坡改梯等)對有機(jī)碳的積累起到了有利作用，另一方面可能是施肥、灌溉等人為因素的影響。蘭陵溪表層土壤的有機(jī)碳含量顯著高于杉木溪表層土壤的有機(jī)碳含量，隨著土層的的加深，差異逐漸減小。
　　

5、(3)通過對蘭陵溪的57個(gè)深層土壤和杉木溪的22個(gè)深層土壤的有機(jī)碳含量的研究表明，有機(jī)碳的含量隨著土壤深度的增加而降低，并且在0-60 cm土壤有機(jī)碳的含量下降極為顯著，而在60-100 cm，土壤有機(jī)碳含量的下降較為平緩甚至有少數(shù)有回升現(xiàn)象。
　　 (4)不同土地覆蓋類型這兩層土壤有機(jī)碳含量表現(xiàn)為闊葉林)針葉林)混交林)茶園)農(nóng)田)經(jīng)濟(jì)林的分布變化規(guī)律。總的來說，天然林(針葉林、闊葉林、混交林)>人工林(茶園、農(nóng)田、經(jīng)濟(jì)林)，

6、其中天然林以闊葉林有機(jī)碳含量最高；人工林中經(jīng)濟(jì)林的有機(jī)碳含量最低，茶園、農(nóng)田、經(jīng)濟(jì)林三者之間的土壤有機(jī)碳含量不存在顯著差異，闊葉林顯著高于針葉林和混交林的土壤有機(jī)碳含量。隨著土壤深度的增加，土地覆蓋類型對土壤有機(jī)碳含量的影響逐漸減弱。
　　 (5)不同坡位土壤有機(jī)碳表現(xiàn)為下坡>中坡>上坡，并且坡位對有機(jī)碳含量的影響隨著土壤深度的增加更顯著，在60-100cm土壤有機(jī)碳含量坡位的差異達(dá)到極顯著水平。SOC含量從低到高依次為：15°

7、-25°，大于25°，0°-15°。土壤有機(jī)碳與海拔的關(guān)系表現(xiàn)為顯著的正相關(guān)。
　　 (6)兩個(gè)小流域的第一層和第二層土壤有機(jī)碳的塊金值與基臺(tái)值之比分別為50%和53.5%，為中等程度的空間相關(guān)性。說明隨機(jī)性因素和結(jié)構(gòu)性因素共同決定了土壤有機(jī)碳含量的空間變異。兩個(gè)小流域的第一層和第二層的空間自相關(guān)距離分別為802.2 m和1283.1 m，第一層的自相關(guān)距離小于第二層的自相關(guān)距離，這可能是于第一層的土壤受施肥、耕作措施、種植制度