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人类活动产生的CO2浓度剧烈上升导致增温效应,因此全球碳循环受到普遍关注,而土壤碳循环是研究陆地生态系统碳循环的重要前提;另一方面,土壤有机碳的含量极其动态平衡也是反映土壤质量的一个重要指标。
本文选择安徽省江淮流域为研究区,采用ERSI的ArcGIS9.0为平台,以地统计分析模块(Geostatistical Analyst)和空间分析模块(Spatial Analyst)为主要分析工具,通过比较1980年代初与2003年两个时期的表层土壤有机碳含量分布,揭示该区域近20年土壤表层有机碳含量的时空变化,并分析其影响因素。
研究区土壤有机碳含量的空间分布具有明显的地带性,主要表现为土壤有机碳含量呈带状由东南向西北方向依次递减,1980年代初的调查结果表现得尤为明显。总体上研究区表层土壤有机碳含量偏低,80%以上的区域土壤有机碳含量都在1.50%以下。20多年来研究区东南部表层土壤有机碳含量以不同程度的下降为主,而西北部表层土壤有机碳含量总体上显著上升,沿长江两岸土壤的有机碳含量水平下降十分显著。20余年来研究区土壤有机碳的总体含量水平只是有很小幅度的增加,但其分布格局发生了较大的变化,自东南向西北呈带状递减的趋势已有所减弱。
土壤有机碳时空变化受多种因素影响,土壤类型、土地利用方式、土壤酸碱性等因素对研究区表层土壤有机碳含量的时空变化有着密切关系。水稻土有机碳含量相对较高,而潮土、黄褐土分布区土壤有机碳含量相对较低。研究区三种主要土地利用方式下,土壤有机碳平均含量是林地>水田>旱地。水旱轮作的利用方式比旱作更有利于土壤有机碳的积累。土壤有机碳含量的时空变化与土壤pH的分布有密切的关系。碱性土壤的有机碳含量与土壤pH呈显著的正相关关系。土壤有机碳含量显著下降的区域与土壤发生明显碱化的区域也在空间上相互对应。