以農(nóng)牧交錯帶的內(nèi)蒙古赤峰市黃花甸子流域梯田土壤為研究對象,通過實地采樣并運用差異性、相關(guān)性及通徑分析等方法探討了土壤有機碳與土壤物理性質(zhì)的垂直變化特征以及二者間的關(guān)系。結(jié)果表明,（1）小流域梯田土壤有機碳具有表聚現(xiàn)象,且60 cm土層深度的土壤有機碳含量均值為6.66 g·kg^-1,在全國處于中等水平。（2）土壤容重、含水量、砂粒含量隨土層深度的增加而逐漸增加,粘粒含量逐漸減少。土壤容重、砂粒含量與有機碳含量呈顯著負相關(guān)關(guān)系,土壤含水量、粘粒含量與有機碳含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系。（3）通徑分析結(jié)果表明,土壤粘粒、土壤含水量的增加有利于土壤有機碳的累積和土壤肥力的提升,且土壤有機碳含量與土壤物理性質(zhì)的通徑分析剩余效應較小可以反應出土壤物理性質(zhì)是影響土壤有機碳變化的重要因子。研究結(jié)果可為農(nóng)牧交錯帶的赤峰市梯田土壤改良及碳庫研究提供科學依據(jù)。 

【文章來源】：生態(tài)環(huán)境學報. 2020,29(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

梯田60 cm深度土壤有機碳含量頻率分布

通徑分析（path analysis）方法（明道緒，1990；敬艷輝等，2006）由Wright于1921年首次提出，其實質(zhì)是標準化的多元線性回歸分析，它可以克服簡單相關(guān)分析和回歸分析的不足，從而清楚地反映各自變量與因變量間的關(guān)系，進而能直接比較各自變量對因變量的作用效應。此外，通徑分析能分別找出自變量對因變量的直接和間接影響效應，較全面、清楚地反映出各自變量對因變量的相對重要性。對于一個相互關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)，若有n個自變量xi(i=1,2,…,n）和1個因變量y之間存在線性關(guān)系，回歸方程為：y=b0+b1x1+b2x2+…+bnxn。根據(jù)各自變量間的簡單相關(guān)系數(shù)rij(i,j≤n）和各自變量與因變量間的簡單相關(guān)系數(shù)riy(i≤n），通過最小二乘法得到各自變量線性回歸系數(shù)的求解模型，以此為基礎來進行一定的數(shù)量變換，則可得出如下各簡單相關(guān)系數(shù)的分解方程：上述是通徑分析的基本模型，其中Piy為直接通徑，即是xi與y標準化后的偏相關(guān)系數(shù)，表示xi對y的直接影響效應；rij表示xi與xj的簡單相關(guān)系數(shù)，riy為xi與y的簡單相關(guān)系數(shù)，rij Pjy是間接通徑，代表xi通過xj對因變量y的間接影響效應。模型中的∑rij Piy(i≠j)，即表示xi通過其它變量對因變量y的間接影響總效應。上述方程表示的基本意義為：每一個自變量xi與因變量y的簡單相關(guān)系數(shù)riy被分解為Piy（直接通徑效果部分）和∑rij Piy(i≠j)（總間接通徑效果部分）。

梯田為我國重要耕地資源之一，它既可以保持水土又可保證糧食生產(chǎn)（趙藝學，2000），是黃土丘陵區(qū)的基本農(nóng)田，具有維持生態(tài)脆弱區(qū)糧食安全、生態(tài)安全及社會安定的作用。因此，有必要探究提高梯田土壤肥力的方法。土壤中有機質(zhì)的提高是土壤肥力提升的表現(xiàn)。本研究得出，梯田土壤有機碳含量隨土層深度的加深而減少，這與王澤、南雅芳等（2012）、王澤等（2012）對綠洲農(nóng)田、梯田土壤有機碳分布研究結(jié)論一致。此外，大多數(shù)林地土壤有機碳隨土層深度的變化也表現(xiàn)出相同的變化趨勢（郭月峰等，2013b；許明祥等，2004）。土壤中合理的物理性質(zhì)有利于土壤肥力的增加并促進作物生長。大多數(shù)研究指出，土壤有機碳含量隨容重增大而減少。這是因為通常來說，容重大的土壤較緊實且通透性差，土壤保水保肥性差且作物生長因受滯緩作用而導致有機質(zhì)含量少（劉永忠等，2005）。本研究得到，土壤有機碳與含水量呈顯著正相關(guān)。鄒俊亮等（2012）對晉西小流域不同地形和土地利用下土壤有機碳與含水量關(guān)系的研究同樣得到，二者間呈正相關(guān)關(guān)系。徐薇薇等（2014）研究得到，土壤中有機質(zhì)含量會影響土壤容重，有機質(zhì)的增多會使土體得到疏松，使得土壤容重減少。土壤含水量會隨著有機質(zhì)含量的增加有明顯的增加，這說明有機碳積累是土壤含水量增加的重要原因（Wall et al.,2003）。這是由于土壤有機碳含量的增加既可以改善土壤結(jié)構(gòu)，使容重減小，孔隙度增加，又能改變土壤的膠體狀況，使土壤的吸附作用增強。它們都有利于水分的保持，從而使土壤含水量增加。如此可知，土壤中物理性質(zhì)與有機碳含量是相互影響、相互制約的。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]小流域防護林碳匯效應及空間配置研究[D]. 郭月峰.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學 2014

碩士論文
[1]黃土高原區(qū)域農(nóng)田土壤碳組成與分布特征[D]. 李玉進.西北農(nóng)林科技大學 2013



本文編號：3621897