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江汉平原典型农业灌排单元土壤有机碳密度分布特征

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农田土壤有机碳库是陆地生态系统最重要的土壤碳库之一,明晰农田土壤有机碳的空间分布特征与影响机制,可为农田土壤肥力及固碳能力评价提供采样依据和理论基础.以江汉平原典型农业灌排单元(面积45 hm2)为研究对象,测定了104个样点0—200 cm深度范围内1560个土壤样品的有机碳含量,并计算碳密度,揭示土壤有机碳密度的空间分布特征,并分析耕作方式和耕作历史对其分布的影响.结果表明:(1)0—200 cm农田土壤剖面内,20,200 cm厚度土层有机碳密度的均值变化范围分别为1.75～3.77,11.67～34.24 kg/m2,随着土层深度的增加,农田土壤有机碳密度先急剧降低后缓慢增加,且100—200 cm土层的有机碳密度约占整个土壤剖面的45.26％,深层有机碳储量需引起重视;(2)在灌排单元尺度上,0—20 cm土层和0—200 cm剖面有机碳密度均具有较强空间自相关性,表明成土母质和地形等结构性因素是影响灌排单元尺度土壤有机碳空间空间分布特征的主导因子;(3)耕作方式和耕作历史影响农田土壤的有机碳密度,稻田所有土层的有机碳密度均高于旱地,0—200 cm剖面的有机碳密度是旱地的1.31倍;老稻田所有土层的有机碳密度均高于新稻田;林地改稻田和旱地改稻田样地在0—200 cm剖面有机碳总密度差异较小,但林地浅层土体的碳密度更大;合理的增加稻田面积是快速提高农田碳储量的有效途径之一;(4)灌排单元尺度农田土壤有机碳密度的代表性稳定深度为180—200 cm,在进行土壤有机碳密度调查时应尽量延伸采样深度.研究结果为提高农田土壤有机碳密度估算的准确性与采样设计的合理性,以及农田土壤的固碳能力评价提供了科学依据.
Distribution Characteristics of Soil Organic Carbon Density Under a Typical Agricultural Irrigation-Drainage Unit in Jianghan Plain

周黎、冯伟、易军、刘目兴、刘秀芸、陈露、庄道珩、张海林

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地理过程分析与模拟湖北省重点实验室,武汉 430079

华中师范大学出版社,武汉 430079

华中师范大学可持续发展研究中心,武汉 430079

农田碳密度 稻田 旱地 林地 耕作历史 江汉平原

国家自然科学基金国家自然科学基金湖北省自然科学基金湖北省自然科学基金华中师范大学中央高校基本科研业务费项目华中师范大学中央高校基本科研业务费项目

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2021

10.13870/j.cnki.stbcxb.2021.06.029

水土保持学报
中国土壤学会　中国科学院水利部水土保持研究所

水土保持学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.226
ISSN：1009-2242
年,卷(期)：2021.35(6)
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