1. 研究目的与意义
土壤有机碳(Soil Organic Carbon , SOC) 是全球碳循环过程中重要的碳库[1-2]。全球约有1500 Pg 碳以土壤有机碳形式存在,总量约是全球植被碳储量的3 倍,是大气中碳储量的2倍[3-5]。因此研究SOC其分布状况、变异规律及其主要影响因素是评估区域土壤碳储量,实现土壤可持续利用的前提。SOC的含量及其动态平衡也是反映土壤质量或土壤健康的一个重要指标, 直接影响土壤肥力和作物产量的高低[6]。研究表明[7~10],土壤有机碳在很大程度上影响着土壤结构的形成和稳定性、土壤的持水性能和植物营养的生物有效性以及土壤的缓冲性能和土壤生物多样性等, 缓解和调节与土壤退化及土壤生产力有关的一系列土壤过程。
由于土壤有机碳在陆地生态系统中起到的重要作用,因此为保护珍贵的土壤资源以维持经济的可持续发展, 需要人们对SOC的分布特征进行研究。目前在全球变化的背景下, 对土壤有机碳储量、分布、转化、衰减机理进行研究, 并揭示其影响因素和生态效应, 将有助于探求如何科学地利用和保护有限的土壤资源,减缓土壤中温室气体排放、增加土壤碳截存, 提高土壤质量, 对退化土地的生态恢复及环境治理和保护等都有重要的意义。对于研究SOC 分布状况、变异规律及其主要影响因素是评估区域土壤碳储量,实现土壤可持续利用的前提,也是土壤质量研究的重要内容。气候、地形、母质、植被等自然因素和人为因素共同作用形成了不同的土壤类型,各种因素相互作用的差异,导致了SOC含量的变异[11]。目前,在省域尺度上土壤有机碳密度的影响因素已有些研究[12-13],但是对于县域尺度上的影响因素研究较少。本文将研究区设定在山东省沂源县,通过逐步回归分析方法,探索土壤表层有机碳含量与各景观因子之间的相关关系,研究土壤表层有机碳分布特征。
2. 国内外研究现状分析
国外研究中,post(1982)对陆地不同生命带碳密度的研究表明,冻原(rain tundra)的碳密度可达到36.6 kgm-2 ,而干旱高温的暖温带沙漠(warm temperate desert)平均土壤碳密度只有1.4 kg m-2[23]
burke 等(1989)在美国中部大平原草地上研究认为, soc 含量随降雨量和土壤粘粒含量增加而增加, 随温度增加而降低[24] ;
nichols (1984)在美国南部大平原的研究, soc 含量与土壤粘粒含量呈正相关, 而降雨量的影响很小[25] ;
3. 研究的基本内容与计划
1数据采集 ①根据土壤类型、土地利用方式,将采样区域划分为若干个采样单元,每个采样单元的土壤性状要尽可能均匀一致。采样集中在位于每个采样单元相对中心位置的典型地块。 ②采样深度:大田作物采样深度为0-20cm,蔬菜采样深度为0-30cm,果树采样深度为0-60cm,分为0-30cm、30-60cm采集基础土壤样品。 ③采样路线:随机、等量和多点混合的原则进行采样。要避开路边、田埂、沟边、肥堆等特殊部位。 ④采样方法:每个采样分点的取土深度及采样量应保持一致,土层上层与下层的比例要相同。取土器应垂直于地面入土,深度相同。用取土铲取样应先铲出一个耕层断面,再平行于断面取土 ⑤样品量 混合土样以取土1Kg左右为宜 ⑥样品标记:采集的样品放入样品袋,用铅笔写好标签、内外各一张,调查单元编号 土地利用 样品个数。对于典型土地利用也需要取土。 2土壤有机质测定利用重铬酸钾油浴法测定土壤有机质 3空间分布模型建立采用回归分析,研究年均温、年均降雨量、成土母质、土地利用、土壤质地和土壤pH 对SOC的影响,利用SPSS13. 0 for Windows 完成,探求省域尺度下SOC的主要影响因素
计划:2015年11月-2016年1月,数据搜集、查阅资料; 2016年2月,室内实验,完成开题报告; 2016年3月,撰写文献综述及数据分析; 2016年4月,完成论文初稿; 2016年5月,论文定稿,准备答辩。
4. 研究创新点
本研究将范围定在县域尺度下,通过采样分析最终制图,预测县域尺度的下有机质的空间分布。
