本文選題：土壤有機(jī)碳　切入點(diǎn)：尺度特征　出處：《內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：土壤碳庫作為陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大的碳庫,其動(dòng)態(tài)變化和儲(chǔ)量的分布不僅對(duì)土地質(zhì)量起著重要的指示作用,同時(shí)對(duì)全球氣候變化也有著巨大的影響。大量的研究顯示土壤有機(jī)碳的空間異質(zhì)性普遍存在,隨著精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展和科學(xué)利用土地的要求日益提升,土壤有機(jī)碳的時(shí)空變異性也受到廣泛關(guān)注。因此,準(zhǔn)確估算土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量,分析其時(shí)空變異特征并找到控制土壤有機(jī)碳空間分布的主導(dǎo)因素,不僅可以為當(dāng)前碳源、碳匯的研究工作提供科學(xué)參考,也對(duì)地區(qū)生態(tài)建設(shè)和科學(xué)利用土地資源起到積極的借鑒作用。本研究以內(nèi)蒙古赤峰市敖漢旗為研究對(duì)象,以實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),借助遙感、地理信息系統(tǒng)等工具,采用經(jīng)典統(tǒng)計(jì)學(xué)與地統(tǒng)計(jì)學(xué)相結(jié)合的方式對(duì)敖漢旗0～100cm深度土壤有機(jī)碳含量的空間變異特征及其空間分布格局進(jìn)行了研究,揭示了不同土層下影響土壤有機(jī)碳空間變異的主導(dǎo)因素;并對(duì)研究區(qū)進(jìn)行多尺度采樣,探尋表層土壤有機(jī)碳空間變異的尺度效應(yīng);結(jié)合土地利用方式的變化,分析30年前后敖漢旗土壤有機(jī)碳含量及儲(chǔ)量的變化特征和時(shí)間尺度上影響土壤有機(jī)碳時(shí)空變異的驅(qū)動(dòng)因素。研究得到以下主要結(jié)論:(1)敖漢旗0～100cm不同土層內(nèi)有機(jī)碳含量的分布特征基本相同,總體上均表現(xiàn)為東北部偏低,逐漸向西南部升高的分布特征。其中,表層(0～20cm)土壤有機(jī)碳含量南北差異明顯,呈現(xiàn)條帶狀分布,并具有中等強(qiáng)度的空間相關(guān)性;20cm以下深度土壤有機(jī)碳均具有強(qiáng)烈的空間相關(guān)性,隨著土壤深度的增加,隨機(jī)性因素所引起的空間變異逐漸降低,而地形、土壤等結(jié)構(gòu)性因素成為導(dǎo)致深層土壤有機(jī)碳空間變異的主要因素。0～100cm深度土壤有機(jī)碳含量的變化范圍為0.23～20.71g kg-1,土壤有機(jī)碳含量主要富集在0～40cm深度的土壤中,且隨著土壤深度的增加有機(jī)碳含量逐漸降低。土壤類型和土地利用類型對(duì)土壤有機(jī)碳含量具有顯著影響,不同土壤類型下土壤有機(jī)碳含量均表現(xiàn)為:棕壤褐土栗鈣土風(fēng)沙土;各土地利用方式下土壤有機(jī)碳含量均表現(xiàn)為:林地農(nóng)地草地。(2)廣義相加模型能夠較好地?cái)M合土壤有機(jī)碳含量與各環(huán)境因素之間的相互關(guān)系,隨著土壤深度的增加,各環(huán)境因素對(duì)土壤有機(jī)碳含量的影響也存在較大差異。在0～20cm 土層,植被和土壤容重是影響土壤有機(jī)碳含量的主導(dǎo)因素;20～40cm 土層,植被、海拔和土壤容重是影響土壤有機(jī)碳含量的主導(dǎo)因素;40～60cm 土層,坡度和海拔是影響土壤有機(jī)碳含量的主導(dǎo)因素;60～100cm 土層,土壤含水率是影響土壤有機(jī)碳含量的主導(dǎo)因素。(3)在縣域、中等區(qū)域和小流域尺度上表層土壤有機(jī)碳含量均具有中等強(qiáng)度的空間相關(guān)性。隨著研究尺度的縮小,隨機(jī)性因素所引起的空間變異占總變異的比例也逐漸降低,土壤有機(jī)碳的空間自相關(guān)距離逐漸縮小。不同研究尺度上各影響因子與土壤有機(jī)碳含量的相關(guān)關(guān)系也存在較大差異,縣域尺度上土壤和植被因子對(duì)土壤有機(jī)碳含量的影響最大,中等區(qū)域尺度上植被和海拔因子對(duì)土壤有機(jī)碳含量的影響最大,而小流域尺度上海拔和坡度對(duì)土壤有機(jī)碳含量的影響最大。(4)1985年敖漢旗土壤有機(jī)碳含量表現(xiàn)為較強(qiáng)的空間相關(guān)性,經(jīng)過30年的變化,土壤有機(jī)碳含量的空間自相關(guān)距離縮小;2014年土壤有機(jī)碳平均含量在不同土壤類型和土地利用方式下均比1985年顯著升高。土地利用方式的改變是土壤有機(jī)碳時(shí)空變異的最主要驅(qū)動(dòng)因素,2014年林地、農(nóng)地、草地土壤有機(jī)碳密度較1985年分別提高了 6.97%、5.39%和12.12%;就土壤碳儲(chǔ)量而言,2014年林地土壤碳儲(chǔ)量是1985年的3.89倍,而農(nóng)地和草地土壤碳儲(chǔ)量分別降低了 19.79%和22.85%;敖漢旗總碳儲(chǔ)量達(dá)到16.28× 106t,相比1985年增長(zhǎng)了 3.17%。敖漢旗退耕還林還草、風(fēng)沙治理以及荒山造林等生態(tài)建設(shè)工程的長(zhǎng)期大規(guī)模開展,使敖漢旗土地利用格局得到合理調(diào)配,各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤有機(jī)碳含量與儲(chǔ)量總體上升,尤其是北部的風(fēng)沙土區(qū)碳儲(chǔ)量升高最為顯著。
[Abstract]:In this paper , the spatial variability of soil organic carbon content and the spatial distribution pattern of soil organic carbon are studied by means of remote sensing and geographic information system . ( 2 ) The relationship between soil organic carbon content and soil organic carbon content is the main factor affecting the content of organic carbon in soil .

【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S153.6

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本文編號(hào)：1705736