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赤峰市敖汉旗农田土壤有机碳库变化特征及其固碳潜力研究

张美丽  
【摘要】:土壤有机碳(SOC)含量对维持和提高土壤肥力具有重要作用。本文以内蒙古赤峰市敖汉旗农田土壤为研究对象,通过实地采样并采用相关性、差异性、通径分析、CCA排序分析方法,探讨不同农田下的土壤有机碳垂直变化状况,研究地形因子、土壤理化性质及农田管理措施的差异对农田土壤有机碳的影响,且针对该旗农田土壤碳固定潜力状况进行研究,为合理管理和提高敖汉旗农田土壤碳库提供科学参考和基础数据。主要得出以下结论:1.敖汉旗农田土壤有机碳含量频率呈现正态分布,土壤有机质的均值约为9.07g/kg,处于缺乏状态。有机碳密度的均值为1.66kg/m2,大多处于1.15~2.15kg/m2之间,数据较离散,表明该旗农田土壤有机碳密度分布具有不均衡性。土壤有机碳含量均随土层深度的加深而降低,有明显表聚特点。各土壤类型的不同深度土壤中,土壤有机碳密度均表现为底层最高,底层受长年耕作压实作用大。在土壤60cm深度范围内,有机碳含量和密度最大、最小的土壤类型均分别为:棕壤土、风沙土,水浇地有机碳含量和密度均多于旱地。棕壤农田和水浇地规模的扩大有利于农田SOC的累积。2.各层土壤有机碳含量均随海拔、坡度的增加,呈现先增加后降低的趋势,阴坡的农田土壤有机碳含量显著高于阳坡(P0.05)。农田地形、土壤理化性质、管理措施对SOC含量的影响由大到小分别表现为:海拔坡度坡向,粘粒含水量容重全氮砂粒速效钾,秸秆还田传统耕作覆膜。通过CCA综合性排序分析可知,各主要影响因素中影响有机碳含量大小的排序为:农田管理措施土壤含水量粘粒含量容重海拔坡度。可通过免耕、秸秆还田等措施以提高农田土壤肥力。3.棕壤土耕层固碳潜力较强。农田耕层和60cm深度范围内土壤现有总SOC储量分别为2.77×106t、8.4×106t。农田土壤退耕还林后,耕层和60cm层土壤理想固碳潜力分别为2.70×106t、3.21×106t。考虑到当地人口粮食需求的情况下,可以退耕的农田面积为1216.5km2,现实固碳潜力分别为2.09×106t、2.46×106t。


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