【摘要】：土壤中碳氮含等量的空間分布規(guī)律及其影響因素,是全球碳氮循環(huán)的重要研究內容。為了研究我國南方紅壤區(qū)森林植被土壤碳氮要素的空間分布特征及其影響因素,本文以南方紅壤區(qū)典型區(qū)域的江西大崗山流域表層(0~20 cm)土壤為研究對象,綜合考慮研究區(qū)植被類型、地形條件和空間分布均勻性等因素,設置90個取樣點,并于2015年7月和2016年7月采集270個土壤樣品,基于地統(tǒng)計學相關理論和ArcGIS、ENVI、SPSS等軟件平臺,研究了植被和地形等因素對流域表層土壤碳氮要素空間分布的影響;同時,利用不同的土壤碳氮要素空間預測方法,分析了該流域表層土壤碳氮含量的空間分布特征,并對不同的空間預測方法進行了對比與探討。以期為我國南方紅壤區(qū)森林植被土壤碳氮等要素空間分布規(guī)律研究和森林生態(tài)系統(tǒng)服務功能的定量評價提供科學依據。主要研究結果如下:(1)大崗山流域表層(0~20 cm)土壤的土壤有機碳、全氮和堿解氮的平均含量分別為25.82 g/kg、1.63 g/kg和126.67 mg/kg。土壤有機碳、全氮和堿解氮的變異系數(shù)在25%~60%之間,均屬于中等程度變異。其中,土壤有機碳的變異程度最大(58.33%),其次為堿解氮(45.10%),全氮的變異程度最小(26.99%)。不同植被類型下的土壤碳氮含量差異顯著。土壤有機碳表現(xiàn)為馬尾松農田杉木闊葉混交林毛竹針闊混交林荒草地;土壤全氮表現(xiàn)為馬尾松農田杉木毛竹針闊混交林和闊葉混交林荒草地;土壤堿解氮表現(xiàn)為針闊混交林闊葉混交林杉木馬尾松農田毛竹荒草地。不同土層厚度下土壤碳氮含量明顯不同。0~10 cm層中的土壤有機碳、全氮和堿解氮的平均含量分別為32.39 g/kg、1.80 g/kg和152.66 mg/kg,10~20 cm層中土壤有機碳、全氮和堿解氮的平均含量分別為19.25 g/kg、1.46 g/kg和100.69 mg/kg,0~10 cm層中的土壤碳氮含量明顯大于10~20 cm層。(2)大崗山流域表層(0~20 cm)土壤有機碳與全氮和堿解氮之間均為顯著正相關,相關系數(shù)分別為0.93和0.88,土壤碳氮要素空間分布關系密切。土壤有機碳、全氮和堿解氮與NDVI、海拔、坡度和地形濕度指數(shù)呈正相關關系,而與匯流動力指數(shù)、沉積物運移指數(shù)呈負相關關系。植被和地形因子顯著影響土壤有機碳、全氮和堿解氮的空間分布。(3)本研究中,協(xié)同克里格插值法在預測土壤碳氮要素空間分布時精度更高,對土壤有機碳、全氮和堿解氮的預測精度分別為77.5%、76.9%和77.1%�；趨f(xié)同克里格插值法生成了大崗山流域土壤碳氮空間分布圖,分析了該流域的土壤碳氮要素空間分布特征。大崗山流域表層土壤有機碳和全氮含量的空間分布格局均呈現(xiàn)西北部高,東南部低,由西北向東南逐漸減少的趨勢,這種分布趨勢與該流域的DEM走向和NDVI分布趨勢基本一致。土壤堿解氮含量除在流域西北部較多外,其他區(qū)域差異不明顯。
【學位授予單位】：山東農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S153.6
【圖文】：

基于 NDVI 和地形因子的江西大崗山流域土壤碳氮空間分布特征材料與方法 研究區(qū)概況.1 地理位置研究區(qū)選在江西大崗山森林生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學觀測研究站，位于江西省分宜縣，地理坐標為東經 114°30'~114°45'，北緯 27°30'~27°50'，站區(qū)面積 9339.9 hm2。西宜春市袁州區(qū)和吉安市安�？h接壤，東北與分宜縣的部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)緊鄰。大崗山流域地置圖詳見圖 1。

山東農業(yè)大學碩士學位論文606-2003）和《森林生態(tài)系統(tǒng)長期定位觀測方法》（LY/T 1952-2011）技術標準，同合大崗山流域 2016 年 1:10000 地形圖生成 DEM 柵格圖（10 m×10 m），共設置 90樣點（圖 2）。其中，2015 年 7 月設置杉木林地 29 個、毛竹林地 14 個、馬尾松林 個、針闊混交林地 3 個、闊葉混交林地 3 個，農田 8 個、荒草地 10 個，2016 年 7置杉木林地 3 個、毛竹林地 2 個、馬尾松林地 2 個、針闊混交林地 2 個、闊葉混交 3 個，農田 3 個、荒草地 3 個。

14圖 3 土壤樣品的采集Fig.3 Soil sampling（2）土壤化學性質的測定2015 年 9 月和 2016 年 9 月在山東省土壤侵蝕和生態(tài)修復重點實驗室進行了土、全氮和堿解氮的測定。測定方法為：土壤有機碳采用外加熱重鉻酸鉀氧化—公式 2-1），全氮采用半微量凱氏法（公式 2-2），堿解氮采用堿解擴散法（）。① 土壤有機碳的測定

【參考文獻】

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本文編號：2762596