基于GIS的江漢平原土壤養(yǎng)分空間分異及土壤有機碳研究
發(fā)布時間:2018-06-15 05:35
本文選題:江漢平原 + GIS ; 參考:《華中農業(yè)大學》2015年碩士論文
【摘要】:土壤碳庫是陸地生態(tài)系統(tǒng)碳庫中最重要的,土壤有機碳發(fā)生較小的變化都會影響大氣中溫室氣體的濃度進而引起全球氣候變化。耕地土壤長期受人類活動影響,所以其有機碳庫也發(fā)生著變化,因此,農田土壤有機碳密度和儲量以及固碳潛力的估算、空間分異分析以及有機碳的影響因素的研究,可以為制定土壤有機碳的提升方案提供依據。本研究依據湖北省測土配方施肥數據,利用江漢平原范圍內3071個樣點,建立土壤數據庫,利用GIS技術研究了江漢平原耕地耕層土壤養(yǎng)分空間分異特征、土壤有機碳密度和有機碳儲量及空間變化,并估算江漢平原耕層有機碳潛力,最后對耕層有機碳的影響因子進行了討論。主要研究結果如下:(1)研究江漢平原農田耕層土壤有機質、全氮、全磷、全鉀、p H值、速效磷和速效鉀的變異性,變異系數高低依次為:速效磷速效鉀全鉀全氮全磷有機質p H值。變異系數最大的是速效磷,所以速效磷為高度變異。其他指標都屬于中等變異;诮瓭h平原土壤數據庫研究表明,江漢平原土壤p H大多處于中性,但江河湖泊分布較多的地區(qū)土壤明顯偏堿性。土壤養(yǎng)分空間分異特征主要受土壤母質、地形因子以及施肥等因素的影響。(2)基于江漢平原土壤空間數據庫,通過Arc GIS,計算得出江漢平原耕層土壤不同土類土壤有機碳密度高低次序為:水稻土潮土黃棕壤紫色土石灰土,土壤有機碳儲量與有機碳密度分布規(guī)律一致。水田土壤有機碳密度和儲量明顯大于旱地,而且有機碳所占比例與江漢平原水田和旱地所占面積比例相似。在統(tǒng)計的江漢平原16個縣區(qū)研究對象中,耕層土壤有機碳密度最大和最小的分別是應城市和天門市,而有機碳儲量最大和最小的分別是監(jiān)利縣和沙市區(qū)。(3)通過己經建立的基于長期定位試驗的農田固碳潛力模型估算江漢平原的固碳潛力,結果顯示目前江漢平原耕層有機碳密度均值為3.33 kg/m2,達到飽和狀態(tài)的有機碳密度即SOCP平均為8.18 kg/m2,土壤碳增長潛力為4.85 kg/m2。江漢平原的SOCP空間分異明顯,西南地區(qū)略高于東北地區(qū)。具體來說,公安縣飽和狀態(tài)有機碳密度最大,仙桃市最小,而碳密度增長潛力最大的為枝江市,這與水熱等氣候資源分布和土壤特性有著密切關系。江漢平原耕層土壤(0~20cm)的碳儲量在耕地土壤有機碳處于飽和狀態(tài)下的值為17519.07萬噸,即可增加固碳10385.88萬噸。(4)通過自然因素和人為管理這兩個方面對江漢平原耕層有機碳的影響因素進行討論,結果顯示土壤養(yǎng)分因子中對耕層有機碳有顯著影響的是:全氮、全鉀、堿解氮和陽離子交換量(CEC),而土壤p H與土壤有機碳的相關性很差,且不穩(wěn)定。成土母質及土壤物理性質對耕層有機碳含量具有顯著影響:不同質地下耕層有機碳含量大小依次為:粘壤土粘土壤土砂土,不同土壤類型下耕層土壤有機碳含量高低依次為:水稻土潮土黃棕壤,不同土壤母質發(fā)育的土壤有機碳含量大小依次為:泥質巖類風化物河湖沉積物碳酸鹽巖類風化物第四紀紅色粘土紅砂巖類風化物結晶巖類風化物。農田管理措施對土壤有機碳含量影響也較大,例如輪作制度和灌溉水平:不同灌溉水平的耕層有機碳含量的均值分布規(guī)律表現為:充分滿足基本滿足無灌溉措施。不同輪作制度的耕層有機碳含量的分布規(guī)律表現為:柑橘麥-玉麥-稻菜-稻油-稻。
[Abstract]:In this paper , the soil organic carbon density and reserves and the influence factors of organic carbon have been studied . The results are as follows : ( 1 ) The soil organic carbon density and reserves and the distribution of organic carbon in the paddy field are different . The results show that the average value of organic carbon in cultivated land is 3.33 kg / m ~ 2 , the average value of organic carbon in cultivated land is 8.18 kg / m ~ 2 , and the soil organic carbon content is 4.85 kg / m2 .
【學位授予單位】:華中農業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:S127;S158
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本文編號:2020894
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