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《山西大学》 2003年
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黄土丘陵小流域土壤碳库空间变异与储量研究

贾宇平  
【摘要】: 土壤碳是陆地生态系统碳循环的重要组成部分。本文以砖窑沟流域为研究区域,通过对该流域62个点的取样分析,运用地统计学方法研究了该流域土壤无机碳酸盐碳和有机碳的空间变异性特征,探讨了影响空间变异的复杂因素,估算了流域土壤无机碳酸盐碳库和有机碳碳库储量。并以连续两年定位观测数据为依据,估算了流域土壤气态CO_2的碳储量。得出以下主要结论: 深度0-200cm的10个层次中,除个别层次土壤无机碳和有机碳含量服从对数正态分布外,其余所有层次的土壤无机碳和有机碳含量均服从正态分布;各层次土壤无机碳含量平均为10.78-12.16g/kg,含量值随着深度加深先增后减,60-80cm层内含量最高;有机碳含量平均为1.46-4.13g/kg,含量值随深度增加而减少。土壤碳的这种分布格局与大气降水的淋溶、土壤生物活动等因素有关。土壤无机碳含量的变异系数范围为0.10-0.14,有机碳含量的变异系数范围为0.26-0.36,均属中等程度的变异,有机碳的变异系数略大于无机碳的变异系数,与两者的来源不同有关。 土壤无机碳和有机碳作为区域化变量,既有随机性又有结构性。结构分析表明,不同层次土壤无机碳和有机碳含量可用不同的理论模型来拟合,各层次土壤无机碳和有机碳在所设计的研究尺度上均具有良好的结构性,它们的空间自相关距离大约都在1km左右,20-40cm层土壤无机碳的独立间距最小(0.9474km),10-20层土壤有机碳的独立间距最大(1.4113km)。进一步分析表明,各层次土壤无机碳和有机碳的空间变异主要是由空间自相关部分引起的,由随机因素引起的空间变异小。 Kriging插值结果显示,在同一土壤层次的不同地貌部位,土壤碳含量存在明显差异,土壤无机碳含量是梁峁地高、沟川地低,土壤有机碳含量是沟川地高、梁峁地低。土壤碳在空间上的这种分布特征主要是由土壤水分含量不同所引起的,此外,人类生产活动对土壤碳的分布也有一定影响。在不同地貌部位的不同层次之间,无机碳含量在地势高的梁峁地的土壤剖面上变化幅度大,有机碳含量在地势低的沟川地的土壤剖面上变化幅度大,二者的差异主要由各自的来源、在土壤中的迁移、转化等的不同所引起。 对全流域土壤无机碳和有机碳存量进行统计,计算得到:0-200cm深度内土壤无机碳总储量为88.64×10~4t,有机碳总储量为13.11×10~4t,气态CO_2碳储量为3.739t~81.937t;0-100cm深度以内土壤无机碳总储量为44.99×10~4t,有机碳总储量为7.73×10~4t,气态CO_2碳储量为1.870t~40.969t,它们分别占0-200cm土壤无机碳总储量、有机碳总储量和气态CO_2碳储量的50.76%、58.97%和50%,100-200cm深 度以内土壤碳库储t在全部碳库储量中占很大比重,这一深度的土壤碳库不容忽略。 砖窑沟流域土壤主要以黄土为母质,流域土壤无机碳储量约相当于有机碳储童 的5内6倍,土壤碳库以无机碳为主,有机碳次之,气态C仇碳库只占很小比例。因 此,在黄土高原地区必须重视对土壤碳酸盐无机碳库的研究。 1以无m深度内,砖窑沟流域土壤有机碳储量低于黄土区平均有机碳储量,说明 流域的土城有机质含t偏低。增施有机肥料,提高土壤有机质含量是流域土地可持 续利用、区域农业可持续发展的必然选择。
【学位授予单位】:山西大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:S153

【引证文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 贾宇平;黄土丘陵小流域土壤碳库空间变异与储量研究[D];山西大学;2003年
2 郭文义;规模经营农田养分空间变异与精准管理[D];中国农业科学院;2011年
3 马亚平;黑龙江西部半干旱区坡耕地土壤水文物理特性及其空间变异试验研究[D];东北农业大学;2010年
4 郑洲;天等县龙马屯岩溶洼地土壤养分空间变异研究[D];广西师范学院;2011年
5 张铁婵;耕地土壤养分空间变异与地力评价研究[D];西北农林科技大学;2010年
6 张明;豫中烟区土壤养分空间变异及其管理分区[D];河南农业大学;2010年
7 王亮;山地柑橘园部分主要养分空间变异研究[D];西南大学;2011年
8 刘东海;县域尺度农田养分空间变异与肥力综合评价[D];中国农业科学院;2011年
9 宋文峰;GIS和地统计学应用于泸州植烟土壤养分空间变异及分区管理技术研究[D];河南农业大学;2011年
10 徐敬敬;基于GIS的崇明土壤养分空间变异及肥力综合评价研究[D];上海交通大学;2010年
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