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松嫩平原玉米带土壤碳氮比的时空变异特征

苗丽 | -> | 1202| 0| 0.768842MB |时空变异,土壤C/N,碳氮循环,土地利用,松嫩平原玉米带

苗丽 苗丽 | 文档量 |浏览量24374

摘要:土壤碳氮比(C /N) 是土壤质量的敏感指标,是衡量土壤C、N 营养平衡状况的指标,它的演变趋势对土壤碳、氮循环有重要影响. 通过野外调查、采样和分析,运用地统计学方法和GIS 技术,探讨1980 ~ 2005 年松嫩平原玉米带土壤C /N 的时空变化规律. 结果表明,1980 年和2005 年土壤C /N 的平均值分别为10. 56 和12. 30. 2 个时期土壤C /N 的空间相关距离分别为196. 3 km 和51. 1 km,呈递减趋势,说明农田管理影响因素的作用在逐渐增强. 过去25 a 间,有84. 88% 的土壤面积的C /N 呈上升趋势,以西部增加最为显著,德惠和九台市部分地区有所降低. 对于不同的土地利用方式,旱田、水田、林地和草地土壤的C /N 均呈上升趋势,其中以草地增加最为明显,从1980 年的10. 03 ± 1. 12 上升为2005 年的12. 61 ± 0. 87;旱田和水田土壤C /N 均高于全国平均水平. 土壤C /N 的升高表明碳素的增加速度高于氮素,为保持C /N 的稳定提高,今后的农业生产中在提高氮素投入水平的同时,应注重碳素的归还水平,大力推广秸秆还田和增施有机肥.
    土壤有机质和全氮是土壤质量中最为重要的指标,也是陆地土壤碳库和氮库的重要组成部分,它们不仅反映土壤肥力水平,也印证区域生态系统演变规律. 它们之间的关系可以用土壤C /N 来表示,即土壤有机碳含量(0. 58 × 土壤有机质含量) 与全氮含量的比值,它是土壤质量的敏感指标,是衡量土壤C、N 营养平衡状况的指标,它的演变趋势对土壤碳、氮循环有重要影响. 土壤C /N 通常被认为是土壤氮素矿化能力的标志,低的C /N 可以加快微生物的分解和氮的矿化速率[1]. 国内外已有许多学者结合地统计学方法研究了土壤有机质和全氮的时空变异特征,探讨了变异的原因,取得了丰富的研究成果[2 ~ 8].
    松嫩平原玉米带位于吉林省中部,是东北地区乃至国家重要的玉米生产基地. 多年来,大面积连种玉米,种植结构单一,生态系统的能量转化和物质循环受到干扰,这些都会对土壤有机质和全氮的变化产生重要影响,进而影响其C /N. 目前国内外关于土壤碳氮关系的研究主要集中在碳氮总量及微生物碳氮间的关系上,但在区域尺度上研究土壤碳氮关系的时空演变以及土地利用变化的响应状况的研究还不多[9],对于我国东北重要农业区土壤C /N 的研究尚缺乏. 为此,选择松嫩平原玉米带作为研究区,利用第二次土壤普查数据和2003 ~ 2006 年定位采样数据,运用GIS 技术和地统计学相结合的方法对近25 年来土壤C /N 的时空变化规律进行研究,以期为
当地土壤质量演变趋势以及精确农业管理提供科学依据.
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