2018, Vol. 39
2. 江西省鄱阳湖流域农业资源与生态重点实验室, 南昌 330045
2. Key Laboratory of Poyang Lake Watershed Agricultural Resources and Ecology of Jiangxi Province, Nanchang 330045, China
土壤有机碳(soil organic carbon, SOC)和全氮(total nitrogen, TN)是植物矿物质营养和有机营养的主要来源, 也是陆地土壤碳(C)库与氮(N)库的重要组成部分, 其含量与动态变化在一定程度上威胁着土壤肥力、生态安全和全球C、N元素循环, 已成为近些年来环境保护与全球气候变化背景下土壤学、环境学和水文科学的热点研究与应用发展领域[1~3].由于地球运动、环境变化以及人为活动等因素影响, 直接或间接引起土壤C、N空间分布差异, 致使土壤C、N存在着明显的区域效应、尺度效应和时间效应[4, 5].近年来, 国内外学者对不同地区、不同尺度和不同时空下土壤C、N空间分布特征及其影响因素进行了较为深入的探讨, 并取得了丰硕的研究成果[6~8].但这些都仅考虑土壤C、N自身变异特征, 而忽略了C、N间耦合平衡的关系(土壤碳氮比).有研究表明[9, 10], 土壤碳氮比(C/N)能更全面地阐述土壤C、N变异, 研究其空间变异特征及其影响因素对调控区域土壤C、N循环、土壤保护以及耕地可持续利用具有重要作用.
由于不同生态系统的土壤微生物活性差异、土壤C、N循环与转换以及有机质分解与积累速度的不同, 导致土壤C/N变化明显.目前关于土壤C/N的侧重点主要在土壤C、N与土壤微生物生物量和土壤肥力之间的关系上, 在区域尺度上如县域尺度研究土壤C/N空间变异及其影响因素相对较少[11~13].且在以往研究过程中, 由于数据采集、收集以及点位发生变化等问题, 导致已有研究较少考虑土壤C/N的时空变异特征.张春华等[14]研究近25年松嫩平原玉米带土壤C/N变异特征, 发现土壤C/N均值明显上升, 空间自相关范围减少.罗由林等[15]对近30年川中丘陵地区土壤C、N变异特征及其影响因素进行分析, 其研究结果表明土壤C、N均表现为周围低、中部高的趋势, 土壤C/N均值明显上升, 不同时期影响土壤C、N变异的影响因素不尽相同.前人的研究表明[16~18], 分析不同时期土壤C/N空间变异特征及其影响因素有利于更加详细地描述土壤C/N空间变异规律和精确估算土壤C、N汇潜力变化.
鄱阳湖生态经济区是以保护生态环境和发展经济为重要战略构想的经济特区, 是世界性生态文明与经济社会发展协调统一、人与自然和谐相处的生态经济示范区和中国低碳经济发展先行区[19, 20].鄱阳湖在不同时期均存在着剧烈水位波动, 由此引起频繁地干湿交替势必造成耕地土壤C、N含量的极大波动[21].本研究以鄱阳湖生态经济区商品粮基地县余干县为案例区, 通过对1982年余干县第二次土壤普查数据的整理和2012年余干县测土配方施肥项目收集的土壤样点数据, 结合成土母质、土壤类型、耕地利用方式、地形因子、pH、秸秆还田和氮肥施用量, 运用普通克里格法、相关性分析和回归分析, 系统探讨了近30年来土壤C/N空间变异特征及其影响因素, 以期为余干县耕地土壤C、N调控和指导土壤C/N数字制图方面提供科学依据.
1 材料与方法 1.1 研究区概括余干县(28°21′36″N~29°03′24″N, 116°13′48″E~116°54′24″E)总面积为2.33×103 km2, 人口100万, 下辖27个乡镇, 372个村委会.地貌以低丘和滨湖平原为主, 地势东南高, 西北低, 由东南部丘陵向西北缓慢倾斜, 过渡到湖滨平原.年均降水量1 548~1 692 mm, 雨量充沛, 年平均气温15.4~19.5℃, 全年无霜期约240~300 d, 为亚热带湿润气候.土地利用类型以耕地和林地为主(图 1).耕地面积为67 713 hm2, 其中水田面积63 974 hm2, 旱地面积3 739 hm2.粮食作物以水稻为主, 水稻产量占粮食总产量的90%以上.土壤类型主要是水稻土和红壤, 潮土和草甸土较少.植被以阔叶林、针叶林和野生草被为主, 具有典型的亚热带森林植物群落.
|
图 1 研究区样点分布图和土地利用类型 Fig. 1 Distribution of soil sampling sites and land-use types in the study area |
研究区1982年土壤样点数据来源于余干县第二次土壤普查时采集的200个土壤剖面数据[图 1(a)].每一个点位数据都记录在《江西省土壤》、《上饶市土壤》和《余干县土壤》等相关资料中, 且详细地介绍了该点位所在的采样地点、采样深度、酸碱度、SOC含量、TN含量、土壤C/N、成土母质、土壤类型、耕地利用方式、以及其他土壤养分因子含量.由于行政区域更名和合并等因素, 笔者结合研究区1982年和2012年余干县行政区划图和各乡镇行政区划图、1：1万地形图、居民点空间分布、遥感影像图、30 m的数字高程模型数据以及各乡镇土壤类型图等辅助资料对200个土壤样点数据逐一进行矢量化, 尽可能使采样点接近原采样位置[22].
2012年土壤样点按照耕地地力调查与质量评价技术规程(NYT 1634-2008), 根据研究区的实际情况, 在考虑均匀性、代表性和连续性以及研究区土壤类型、耕作制度、产量水平和土地利用现状等因素的前提下, 于农作物收获后在全县范围内采用多点混合的方法采集耕地表层(0~20 cm)土壤样品423个[图 1(a)].每个样点采集样品1 kg, 土壤样品经过自然风干后, 在实验室磨碎过筛, 采用重铬酸钾(K2Cr2O7)油浴加热测定SOC含量[23]; FossKjeltec8400全自动凯氏定氮仪测定TN含量[24].
1.3 数据处理1982年和2012年土壤样点数据及其相关图件均投影到同一坐标系统.由于2012年余干县测土配方施肥项目仅收集了耕地表层(0~20 cm)土壤样点数据, 而第二次土壤普查的数据收集的为0~100 cm左右的样点信息, 因此1982的所有数据均选取耕地表层(0~20 cm)的土壤样点信息进行探讨.高程、坡度、坡向、曲率、坡度变率、坡向变率均由高程数据[图 1(a)]在ArcGIS10.2中处理提取.常规性统计分析、方差分析、相关性分析和回归分析均在IBM SPSS Statistics 22软件中完成.在GS+(version7)软件中对半变异函数进行计算与模型拟合, 运用ArcGIS10.2地统计模块的普通克里格法对两段时期的土壤C/N进行空间插值. 1982~2012年的土壤C/N时空变化图则通过两时段土壤C/N空间分布图进行栅格叠加运算得到.
2 结果与分析 2.1 描述性统计特征从描述性统计分析结果可以看出(表 1), 余干县1982年土壤C/N介于0.50~15.10之间, 均值为10.05, 土壤C/N要低于全国第二次土壤普查平均水平(11.38)[15]; 变异系数为19.40%, 表现为中等变异性.余干县2012年土壤C/N值域范围4.13~27.30, 均值为11.18, 要低于全国平均水平(13.06)[25]; 从变异系数可以看出(表 1)2012年土壤C/N呈中等变异性. 1982年和2012年土壤C/N均值差异显著(P＜0.01).从K-S检验(P＞0.05)可以得出1982年和2012年土壤C/N均符合正态分布, 可以进行半变异函数分析和普通克里格法插值.
|
表 1 描述性统计结果1) Table 1 Descriptive statistical results |
2.2 半变异函数分析
在GS+软件中对土壤C/N进行半变异函数拟合, 用半变异函数描述其空间变异性.从半变异函数拟合结果可以看出(图 2和表 2), 1982年和2012年研究区土壤C/N的最优模型分别为高斯模型和指数模型, 模型的拟合系数分别为0.430和0.491, 模型的拟合效果较好.从模型的参数来看(表 2), 1982年和2012年的块金效应值(随机性因素引起的空间变异与系统总空间变异的比值)[8, 10]分别为15.91%和71.25%, 表明1982年土壤C/N空间变异主要由结构性因素引起, 呈弱空间相关性, 而2012年土壤C/N空间变异由结构性因素与随机性因素共同影响, 但更倾向于受随机性因素影响, 呈强空间相关性.近30年来土壤C/N由结构性因素和随机性因素的共同作用变为更倾向于受随机性因素的主导作用. 1982年和2012年土壤C/N的变程分别为5.58和3.96 km, 表明1982年和2012年土壤C/N的空间自相关范围均较小.
|
图 2 土壤C/N半方差函数 Fig. 2 Isotropic semivariogram of soil C/N ratio |
|
|
表 2 土壤C/N的半变异函数参数 Table 2 Semi-variance parameters of soilC/N ratio |
2.3 土壤C/N时间变异特征
为直观反映余干县土壤C/N的空间变异特征, 在半变异函数拟合的基础上运用普通克里格法对余干县1982年和2012年土壤C/N进行空间插值, 进而得到1982年[图 3(a)]和2012年[图 3(b)]土壤C/N的空间分布; 同时对测定值与预测值进行交叉验证, 其测定值与预测值显著相关(P＜0.01, 表 3), 平均误差较小, 表明普通克里格的空间插值结果较为可靠(表 3).并运用ArcGIS 10.2空间分析中的栅格计算器模块将2012年与1982年的空间分布进行叠加, 得到近30年来余干县土壤C/N时空变化图[图 3(c)].
|
图 3 研究区土壤C/N的时空变化 Fig. 3 Spatio-temporal distribution of soil C/N ratio in the study area |
|
|
表 3 C/N插值的交叉验证结果1) Table 3 Cross validation result of C/N interpolation |
由图 3可知, 1982年余干县土壤C/N在空间分布上表现为中部高, 四周低, 大部分区域土壤C/N在9.0~11.0之间, 与表 1结果较为一致, 高值区域主要分布在白马桥乡、杨埠乡和大溪乡, 低值区域主要分布在梅港乡和黄金埠镇. 2012年余干县土壤C/N由西向东增大的趋势较为明显, 高值区相对集中且大部分区域土壤C/N大于11, 低值区域主要分布在江埠乡.从时空变化情况来看, 1982~2012年, 余干县绝大部分区域土壤C/N增加明显, 以东部区域增加最为显著, 包括古埠镇、杨埠乡、东塘乡、信丰垦殖场和康山垦殖场, 表明这些区域土壤C素增加速度要高于N素, 有利于SOC的固定[15].而江埠乡、瑞洪镇和白马桥乡土壤C/N明显降低, 表明土壤N素的积累速度要大于C素[18].这可能是因为西部地区靠近鄱阳湖, 土壤水分相对东部较充裕, 干湿交替周期短, SOC矿化速率要高于东部区域, 因此西部土壤C/N上升较东部而言较缓慢, 甚至出现土壤C/N下降的现象.
2.4 土壤C/N时间变异的影响因素 2.4.1 成土母质和土壤类型不同成土母质土壤C/N描述性统计分析结果表明(表 4)：近30年来, 不同成土母质均值有较大提高.相比于1982年, 2012年第四纪红色黏土、河湖沉积物和泥质岩类风化物土壤C/N均值分别提高了0.33、1.27和2.57.从变异系数可以看出, 近30年来不同成土母质土壤C/N的变异系数总体均呈下降趋势.不同土壤类型土壤C/N描述性统计分析结果表明(表 5)：2012年和1982年土壤C/N均值表现为水稻土＞红壤, 近30年来红壤呈下降趋势, 水稻土呈上升趋势.这主要与土壤自身特性有关, 红壤多由花岗岩、千枚岩、石灰岩、玄武岩等风化物发育而来, 土壤保水保肥力差, 呈弱酸性, 有机质含量较低且易于分解; 水稻土作为长期处于干湿交替的人为土, 耕作层有机质易于累积[26].
|
|
表 4 不同成土母质土壤C/N描述性统计结果 Table 4 Descriptive statistical results comparing soil C/N to soil parent material |
|
|
表 5 不同成土母质土壤C/N描述性统计结果 Table 5 Descriptive statistical results comparing soil C/N to soil parent material |
2.4.2 耕地利用方式
从表 6可以看出, 不同耕地利用方式土壤C/N均值含量差异明显. 1982年和2012年土壤C/N均值表现为水田＞旱地.这与水田秸秆还田率高和氮肥施用量大有关, 相对于水田而言, 旱地土壤干湿交替周期短, 通气条件好, 有机质易于分解且地表作物大多被人为收走, 归还量小; 同时对于江西省而言, 水田氮肥施用量远远高于旱地[8].近30年来旱地和水田土壤C/N均值分别提高了1.75和1.60.从变异系数可以看出, 不同时期的土壤C/N均表现为中等程度的变异性, 相比于1982年, 2012年变异系数有所降低, 这反映出自然因素和耕作活动降低了研究区土壤C/N的空间变异程度, 这与其它研究学者结果基本一致[8, 27].
|
|
表 6 不同耕地利用方式土壤C/N描述性统计结果 Table 6 Descriptive statistical results comparing soil C/N to farmland-use type |
2.4.3 地形因子和pH
由于两个时期的采样点数量不同, 仅比较其相关性是否显著而不比较相关系数的变化.从表 7可以看出, 1982年高程与土壤C/N相关性未通过α=0.05的显著性检验, 而2012相关性达到极显著相关水平(P＜0.01), 表明地势越低, 土壤C/N越高. 1982年和2012年坡度、坡向和坡度变率与土壤C/N分别为显著负相关关系、极显著正相关关系和极显著负相关关系, 表明坡度越大, 变化越剧烈, 土壤的冲刷和侵蚀程度越严重, 土壤C/N越低; 而随着坡向转北(阳坡变成阴坡), 植被和水分越充分, 土壤C、N易于累积. 1982年, pH对土壤C/N呈极显著负相关关系, 随着pH上升, 土壤C/N呈下降趋势.这是因为随着土壤pH的增大, 使得有机碳溶解性增大易于溶出, 而且有机矿物质会在酸性作用下被分解破坏, 成为易流失的复合度较小的粒子或单粒, 从而使得SOC含量减少[28, 29]; 但2012年pH对土壤C/N影响不显著, 这在一定程度上反映出余干县土壤酸化趋势已有所改善.
|
|
表 7 土壤C/N和地形因子、pH之间的Pearson相关系数1) Table 7 Pearson's correlations among soil C/N, terrain factor, and pH |
2.4.4 秸秆还田和氮肥施用量
由于第二次土壤普查时期没有记录秸秆还田和氮肥施用量信息, 因此本文仅列出2012年秸秆还田和氮肥施用量与土壤C/N的描述性统计信息.从表 8可以看出, 秸秆还田与否和氮肥施用量大小会使得土壤C/N存在明显差异.具体表现为：秸秆还田＞秸秆不还田, 这是因为秸秆不还田时, 部分C以农产品和作物秸秆的形式向系统外输出, 导致SOC含量降低, 而秸秆还田后, 秸秆周围会有大量的微生物进行繁殖, 形成土壤微生物活动层, 加速了对秸秆中有机态养分的分解释放, 可提高SOC含量; 氮肥施用量越大, 土壤C/N越低, 这是因为氮肥施用量的升高将直接增加TN含量, 同时氮肥施用会降低土壤酸碱度, 有机质易于分解.
|
|
表 8 2012年不同秸秆还田方式和氮肥施用量土壤C/N描述性统计结果 Table 8 Descriptive statistical results comparing soil C/N to straw incorporation patterns and nitrogen fertilization rate in 2012 |
2.4.5 各因素影响程度
运用SPSS软件中的回归分析方法, 对不同时期土壤C/N空间变异的影响因素进行分析.采用虚拟变量[8, 10]对成土母质、土壤类型、耕地利用方式、地形因子、pH、秸秆还田和氮肥施用量进行赋值, 基于回归分析法, 得出土壤C/N与成土母质、土壤类型、耕地利用方式、地形因子、pH、秸秆还田和氮肥施用量之间的回归分析结果.
从表 9可以看出：近30年来成土母质、土壤类型和地形因子对土壤C/N时空变异存在极显著影响(P＜0.01), 1982年其分别能独立影响17.3%、14.2%和7.4%的土壤C/N空间变异, 2012年其影响程度分别为8.7%、23.5%和12.2%.这表明近30年来成土母质对土壤C/N时空变异影响程度减小, 而土壤类型和地形因子的影响增大. 1982年耕地利用方式对土壤C/N空间变异影响程度不显著, 无法进行回归分析; 2012年耕地利用方式对土壤C/N空间变异影响程度极显著, 影响程度达到28.2%, 反映出人为耕作活动对余干县对土壤C/N时空变异的影响正在逐渐增大, 不同耕地利用方式下土壤C/N已形成较大差异, 同时也反映出研究区土地整治效果和土地垦殖率的上升. 1982年pH对土壤C/N空间变异影响程度极显著, 影响程度为2.3%, 2012年pH对土壤C/N空间变异无显著影响. 2012年秸秆还田和氮肥施用量对土壤C/N空间变异影响极显著, 可分别影响12.6%和42.3%的土壤C/N空间变异. 1982年, 主要受结构性因素影响(成土母质、土壤类型和地形因子); 2012年, 主要受随机性因素影响(氮肥施用量和耕地利用方式); 与半变异函数分析结果一致(表 2).
|
|
表 9 研究区土壤C/N与影响因素的回归分析结果1) Table 9 Regression equations for soilC/N ratio and influencing factors in the study area |
3 讨论 3.1 土壤C/N时空变异的原因
20世纪80年代以来, 农地由集体种植变为家庭联产承包以来, 农户的生产积极性迅速提高, 精耕细作, 有机肥料与化学肥料配合施用, 开始使用杂交品种, 耕地肥力与作物产量逐渐提高. 90年代以后, 随着工业企业的迅速壮大和农业生产机械化的发展, 农民对农地的重视程度逐渐降低, 有机肥料施用量逐渐降低, 化学肥料大量施用[30].近30年来SOC与TN含量均有不同程度的提高, 其原因一方面与大力推广秸秆还田有关, 尤其是第二次土壤普查后江西省在全省范围内推广秸秆还田技术.有研究发现, 1982年和2012年SOC和TN对土壤C/N均呈显著影响, 这是因为在绝大多数情况下SOC和TN与土壤C/N相关性显著[2, 6, 14].从表 1可以看出, 研究区2012年SOC均值较1982年上升了10.71%, TN均值上升了5.33%, 变异系数有一定程度的降低, 这与李忠佩等[17]对鄱阳湖经济区研究结果较为一致.另一方面与氮肥施用量密切相关, 据文献[31, 32]的记载, 近30年来余干县氮肥施用折纯量从1992年的9.65×105 kg, 到2002年的1.11×106 kg和2012年的1.99×106 kg, 氮肥施用量呈上升趋势, 这在一定程度上说明TN含量在不断上升, 这将直接导致土壤C/N变异.
3.2 不同地区土壤C/N的分异目前, 部分土壤N储量估算和生态系统C模型研究中将土壤C/N视为一个常数, 由于土壤C/N在区域、尺度和时间上表现出较大的变异性.因此, 将土壤C/N视为一个常数会对土壤C、N储量估算产生极大的不确定性[33, 34].
从表 10可以看出, 土壤C/N存在着明显地区域、尺度与时间效应.从不同区域来看, 20世纪80年代川中丘陵地区土壤C/N均值为6.85, 松嫩平原地区为10.49, 华北平原地区为10.19, 而鄱阳湖经济区为10.05, 处于中等偏下水平.从不同尺度来看, 全球尺度下的土壤C/N较高, 为13.33;我国土壤C/N呈中等水平, 为11.38;而不同地区的土壤C/N普遍处于较低水平.从不同时间来看, 近30年川中丘陵区土壤C/N呈上升趋势, 近25年松嫩平原地区土壤C/N也呈上升趋势, 这与本研究土壤C/N变化趋势一致; 但与松嫩平原土壤C/N的空间自相关范围减小不同[14], 鄱阳湖经济区土壤C/N的空间自相关范围增大, 这表明随机性因素如人为活动对其影响越来越大, 而结构性因素如成土母质对其影响在不断减少.然而, 近30年来华北平原地区土壤C/N表现出下降趋势, 主要由于长期耕作和秸秆焚烧造成耕地SOC的大量损失[18].不同区域、尺度和时间下土壤C/N存在极大的变异性.因此, 应构建不同区域、尺度和时间下的土壤C/N数据库, 加强区域、尺度以及时间3者之间土壤C/N的空间变异及其影响因素研究, 才能更加深入和精确地估测土壤C、N储量和模拟土壤C、N循环过程[35].
|
|
表 10 其他地区土壤C/N Table 10 Soil C/N in different regions |
3.3 土壤C/N变化的环境意义
近30年来, 余干县农业管理措施、测土配方施肥和秸秆还田技术均有较大幅度的改善, 土壤C/N表现出明显地上升趋势, 均值增加了1.13, 由此引发不同区域、尺度和时间上的差异将更加明显[40].目前关于土壤C/N的研究主要集中在能否采取一定的措施提高土壤C/N[14].土壤C/N提高对土壤微生物分解C、N能力产生一定的抑制作用, 一般来讲, 土壤C/N与土壤微生物生物活性呈反比, 土壤C/N提高会减缓土壤C、N的矿化速度, 进而提高土壤的固C与固N能力[8, 41].由于陆地生态系统中土壤N大多数以有机N的形式存在于SOC中, 因而SOC的变化与土壤N变化紧密联系.文献[31, 32]的统计资料表明余干县氮肥施用折纯量在逐年上升, 秸秆还田量也在逐年上升, 而近30年来土壤C/N上升表明SOC的积累速度要大于TN的累积速度.李忠佩等[17]对鄱阳湖经济区近22年来SOC和TN进行研究, 发现SOC和TN均有提高但土壤C/N却明显下降.因此, 若增加余干县氮肥施用量对提高土壤C/N意义甚微, 且过量的施用氮肥不但会削弱土壤固C与固N能力, 引起N素通过淋溶和反硝化过程而损失, 从而污染地下水和河流, 并引发一系列如土壤酸化和农业面源污染等问题[15].因而余干县实现粮食增产和生态环境保护的主要途径是保持土壤C/N平衡.一方面, 大力推广秸秆还田技术, 增加农家肥、有机肥的使用, 逐步改善土壤理化性质与土壤C、N含量; 另一方面, 避免盲目增加氮肥施用量, 重点放在提高氮肥有效率和氮肥管理水平, 在追求高产的前提下将耕地质量较差或者耕地侵蚀严重的改为林草地或园地, 实现C、N含量之间的平衡, 促进农业与生态系统的可持续发展.
4 结论(1) 1982年和2012年余干县耕地土壤C/N的均值分别为10.05和11.18, 空间自相关距离分别为5.58 km和3.96 km, 呈降低趋势; 块金效应值分别为15.91%和71.25%, 表明1982年土壤C/N主要受结构性因素影响, 2012年土壤C/N主要受随机性因素影响.
(2) 从时间变异来看, 1982~2012年, 余干县绝大部分区域土壤C/N增加明显, 以东部区域增加最为显著, 包括古埠镇、杨埠乡、东塘乡、信丰垦殖场和康山垦殖场, 表明这些区域土壤C素增加速度要高于N素, 有利于SOC的固定.而江埠乡、瑞洪镇和白马桥乡土壤C/N明显降低, 表明土壤N素的积累速度要大于C素.
| [1] |
王燕, 赵哈林, 董治宝, 等. 荒漠绿洲农田盐渍化过程中土壤有机碳和全氮变化特征[J]. 水土保持学报, 2014, 28(6): 200-205. Wang Y, Zhao H L, Dong Z B, et al. The change characteristics of soil organic carbon and soil total nitrogen in farmland salinization in arid oasis[J]. Journal of Soil and Water Conservation, 2014, 28(6): 200-205. |
| [2] |
翁伯琦, 郑祥洲, 丁洪, 等. 植被恢复对土壤碳氮循环的影响研究进展[J]. 应用生态学报, 2013, 24(12): 3610-3616. Weng B Q, Zheng X Z, Dong H, et al. Effects of vegetation restoration on soil carbon and nitrogen cycles:a review[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2013, 24(12): 3610-3616. |
| [3] | Wang X, Pu L, Zhang M, et al. Spatial and temporal variations of soil organic carbon and total nitrogen pools in the coastal reclamation area, eastern China[J]. Environmental Earth Sciences, 2015, 74(6): 4763-4769. DOI:10.1007/s12665-015-4459-7 |
| [4] | Zhang Z Q, Yu D S, Shi X Z, et al. Priority selection rating of sampling density and interpolation method for detecting the spatial variability of soil organic carbon in China[J]. Environmental Earth Sciences, 2015, 73(5): 2287-2297. DOI:10.1007/s12665-014-3580-3 |
| [5] | Liu Z P, Shao M A, Wang Y Q. Large-scale spatial variability and distribution of soil organic carbon across the entire Loess Plateau, China[J]. Soil Research, 2012, 50(2): 114-124. |
| [6] | Chen T, Chang Q R, Liu J, et al. Spatio-temporal variability of farmland soil organic matter and total nitrogen in the southern Loess Plateau, China:a case study in Heyang County[J]. Environmental Earth Sciences, 2016, 75: 28. DOI:10.1007/s12665-015-4786-8 |
| [7] | Lu N, Liski J, Chang R Y, et al. Soil organic carbon dynamics of black locust plantations in the middle Loess Plateau area of China[J]. Biogeosciences, 2013, 10(11): 7053-7063. DOI:10.5194/bg-10-7053-2013 |
| [8] |
江叶枫, 郭熙, 孙凯, 等. 江西省耕地土壤碳氮比空间变异特征及其影响因素[J]. 环境科学, 2017, 38(9): 3840-3850. Jiang Y F, Guo X, Sun K, et al. Spatial variability of C-to-N ratio of farmland soil in Jiangxi Province[J]. Environmental Science, 2017, 38(9): 3840-3850. |
| [9] |
齐雁冰, 黄标, 顾志权, 等. 长江三角洲典型区农田土壤碳氮比值的演变趋势及其环境意义[J]. 矿物岩石地球化学通报, 2008, 27(1): 50-56. Qi Y B, Huang B, Gu Z Q, et al. Spatial and temporal variation of C/N ratios of agricultural soils in typical area of Yangtze Delta Region and its environmental significance[J]. Bulletin of Mineralogy, Petrology and Geochemistry, 2008, 27(1): 50-56. |
| [10] |
罗由林, 李启权, 王昌全, 等. 川中丘陵县域土壤碳氮比空间变异特征及其影响因素[J]. 应用生态学报, 2015, 26(1): 177-185. Luo Y L, Li Q Q, Wang C Q, et al. Spatial variability of soil C/N ratio and its influence factors at a county scale in hilly area of Mid-Sichuan Basin, southwest China[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2015, 26(1): 177-185. |
| [11] | Chaopricha N T, Marín-Spiotta E. Soil burial contributes to deep soil organic carbon storage[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2014, 69: 251-264. DOI:10.1016/j.soilbio.2013.11.011 |
| [12] | Rabbi S M F, Wilson B R, Lockwood P V, et al. Soil organic carbon mineralization rates in aggregates under contrasting land uses[J]. Geoderma, 2014, 216: 10-18. DOI:10.1016/j.geoderma.2013.10.023 |
| [13] | Zeng X H, Zhang W J, Cao J S, et al. Changes in soil organic carbon, nitrogen, phosphorus, and bulk density after afforestation of the "Beijing-Tianjin Sandstorm Source Control" program in China[J]. Catena, 2014, 118: 186-194. DOI:10.1016/j.catena.2014.01.005 |
| [14] |
张春华, 王宗明, 居为民, 等. 松嫩平原玉米带土壤碳氮比的时空变异特征[J]. 环境科学, 2011, 32(5): 1407-1414. Zhang C H, Wang Z M, Ju W M, et al. Spatial and temporal variability of soil C/N ratio in Songnen Plain Maize Belt[J]. Environment Science, 2011, 32(5): 1407-1414. |
| [15] |
罗由林, 李启权, 王昌全, 等. 近30年来川中紫色丘陵区土壤碳氮时空演变格局及其驱动因素[J]. 土壤学报, 2016, 53(3): 582-593. Luo Y L, Li Q Q, Wang C Q, et al. Spatio-temporal Variations of soil organic carbon and total nitrogen and driving factors in purple soil hilly area of Mid-Sichuan Basin in the past 30 years[J]. Acta Pedologica Sinica, 2016, 53(3): 582-593. |
| [16] | Wang Z, Liu G B, Xu M X, et al. Temporal and spatial variations in soil organic carbon sequestration following revegetation in the hilly Loess Plateau, China[J]. Catena, 2012, 99: 26-33. DOI:10.1016/j.catena.2012.07.003 |
| [17] |
李忠佩, 吴大付. 红壤水稻土有机碳库的平衡值确定及固碳潜力分析[J]. 土壤学报, 2006, 43(1): 46-52. Li Z P, Wu D F. Organic C content at steady state and potential of C sequestration of paddy soils in subtropical China[J]. Acta Pedologica Sinica, 2006, 43(1): 46-52. |
| [18] |
李新民, 杨萍果, 邓树元. 晋南县域农田生态系统土壤碳氮时空变化特征[J]. 山西农业科学, 2013, 41(2): 160-162. Li X M, Yang P G, Deng S Y. Spatial and temporal variability of Agro-ecosystem soil carbon and nitrogen in southern Shanxi[J]. Journal of Shanxi Agricultural Sciences, 2013, 41(2): 160-162. |
| [19] | 肖文婧. 鄱阳湖生态经济区土地生态脆弱性评价[D]. 南昌: 江西农业大学, 2015. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10410-1015648188.htm |
| [20] |
刘滨, 陈美球, 罗志军, 等. 鄱阳湖生态经济区主体功能分区研究[J]. 中国土地科学, 2009, 23(7): 55-60. Liu B, Chen M Q, Luo Z J, et al. Main function zoning in Poyang lake ecological economic region[J]. China Land Science, 2009, 23(7): 55-60. |
| [21] |
王苑, 宋新山, 王君, 等. 干湿交替对土壤碳库和有机碳矿化的影响[J]. 土壤学报, 2014, 51(2): 342-350. Wang Y, Song X S, Wang J, et al. Effect of drying-rewetting alternation on soil carbon pool and mineralization of soil organic carbon[J]. Acta Pedologica Sinica, 2014, 51(2): 342-350. DOI:10.11766/trxb201304190186 |
| [22] | Li Q Q, Yue T X, Wang C Q, et al. Spatially distributed modeling of soil organic matter across China:An application of artificial neural network approach[J]. Catena, 2013, 104: 210-218. DOI:10.1016/j.catena.2012.11.012 |
| [23] |
张甘霖, 龚子同. 土壤调查实验室分析方法[M]. 北京: 科学出版社, 2012. Zhang G L, Gong Z T. Soil survey laboratory methods[M]. Beijing: Science Press, 2012. |
| [24] |
毛达如. 植物营养研究方法[M]. 北京: 北京农业大学出版社, 1994. Mao D R. Plant nutrition research methods[M]. Beijing: Beijing Agricultural University Press, 1994. |
| [25] |
李丹维, 王紫泉, 田海霞, 等. 太白山不同海拔土壤碳、氮、磷含量及生态化学计量特征[J]. 土壤学报, 2017, 51(1): 160-170. Li D W, Wang Z Q, Tian H X, et al. Carbon, nitrogen and phosphorus contents in soils on Taibai Mountain and their ecological stoichiometry relative to elevation[J]. Acta Pedologica Sinica, 2017, 51(1): 160-170. DOI:10.11766/trxb201604140096 |
| [26] |
罗由林, 李启权, 王昌全, 等. 近30年来川中紫色丘陵区土壤碳氮时空演变格局及其驱动因素[J]. 土壤学报, 2016, 53(3): 582-593. Luo Y L, Li Q Q, Wang C Q, et al. Spatio-temporal variations of soil organic carbon and total nitrogen and driving factors in purple soil hilly area of Mid-Sichuan Basin in the past 30 Years[J]. Acta Pedologica Sinica, 2016, 53(3): 582-593. |
| [27] |
赵小敏, 邵华, 石庆华, 等. 近30年江西省耕地土壤全氮含量时空变化特征[J]. 土壤学报, 2015, 52(4): 723-730. Zhao X M, Shao H, Shi Q H, et al. Spatio-temporal variation of total N content in farmland soil of Jiangxi province in the past 30 years[J]. Acta Pedologica Sinica, 2015, 52(4): 723-730. |
| [28] |
蔡乾坤. 长期施用氮肥对杉木人工林土壤C、N、P的影响[D]. 南昌: 南昌工程学院, 2015. Cai Q K. Impacts of long-term nitrogen fertilization on soil C, N and P in a Chinese fir plantation[D]. Nanchang: Nanchang Institute of Technology, 2015. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-11319-1016056279.htm |
| [29] |
蔡丹, 杨秀虹, 雷秋霜, 等. 华南典型树种凋落叶的野外分解和溶解性有机质溶出动态[J]. 应用生态学报, 2016, 27(9): 2823-2830. Cai D, Yang X H, Lei Q S, et al. Field decomposition and dissolved organic matter release dynamics in leaf litter of typical trees in South China[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2016, 27(9): 2823-2830. |
| [30] |
江叶枫, 叶英聪, 郭熙, 等. 江西省耕地土壤氮磷生态化学计量空间变异特征及其影响因素[J]. 土壤学报, 2017, 54(6): 1527-1539. Jiang Y F, Ye Y C, Guo X, et al. Spatial variability of ecological stoichiometry of soil nitrogen and phosphorus in farmlands of Jiangxi Province and its influencing factors[J]. Acta Pedologica Sinica, 2017, 54(6): 1527-1539. |
| [31] | 上饶市统计局, 国家统计局上饶调查队. 上饶统计年鉴[M]. 北京: 中国统计出版社, 1992. |
| [32] | 余干县统计局. 余干统计年鉴[M]. 北京: 中国统计出版社, 1992. |
| [33] |
贺合亮, 阳小成, 王东, 等. 青藏高原东部窄叶鲜卑花灌丛土壤C、N、P生态化学计量学特征[J]. 应用与环境生物学报, 2015, 21(6): 1128-1135. He H L, Yang X C, Wang D, et al. Ecological stoichiometric characteristics of soil carbon, nitrogen and phosphorus of sibiraea angustata shrub in eastern Qinghai-Tibetan Plateau[J]. Chinese Journal of Applied and Environmental Biology, 2015, 21(6): 1128-1135. |
| [34] |
刘素真. 土壤有机碳储量估算及其空间分布-以福建省为例[D]. 北京: 北京林业大学, 2016. Liu S Z. Estimation of soil organic carbon storage and its spatial distribution-A case of Fujian Province[D]. Beijing: Beijing Forestry University, 2016. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=degree&id=Y3099708 |
| [35] |
王建林, 钟志明, 王忠红, 等. 青藏高原高寒草原生态系统土壤碳氮比的分布特征[J]. 生态学报, 2014, 34(22): 6678-6691. Wang J L, Zhong Z M, Wang Z H, et al. Soil C/N distribution characteristics of alpine steppe ecosystem in Qinhai Tibetan Plateau[J]. Acta Ecologica Sinica, 2014, 34(22): 6678-6691. |
| [36] |
王绍强, 于贵瑞. 生态系统碳氮磷元素的生态化学计量学特征[J]. 生态学报, 2008, 28(8): 3937-3947. Wang S Q, Yu G R. Ecological stoichiometry characteristics of ecosystem carbon, nitrogen and phosphorus elements[J]. Acta Ecologica Sinica, 2008, 28(8): 3937-3947. |
| [37] |
李启权, 岳天祥, 范泽孟, 等. 中国表层土壤有机质空间分布模拟分析方法研究[J]. 自然资源学报, 2010, 25(8): 1385-1399. Li Q Q, Yue T X, Fan Z M, et al. Study on method for spatial simulation of topsoil SOM at national scale in China[J]. Journal of Natural Resources, 2010, 25(8): 1385-1399. DOI:10.11849/zrzyxb.2010.08.015 |
| [38] |
李启权, 岳天祥, 范泽孟, 等. 中国表层土壤全氮的空间模拟分析[J]. 地理研究, 2010, 29(11): 1981-1992. Li Q Q, Yue T X, Fan Z M, et al. Spatial simulation of topsoil TN at the national scale in China[J]. Geographical Research, 2010, 29(11): 1981-1992. |
| [39] |
周学文, 赵小敏, 胡国瑞, 等. 南方丘陵地区水田土壤养分变异分析[J]. 江西农业大学学报, 2009, 31(5): 919-926. Zhou X W, Zhao X M, Hu G R, et al. The analysis of soil nutrient variability in hilly paddy field of southern China[J]. Acta Agriculturae Universitis Jiangxiensis, 2009, 31(5): 919-926. |
| [40] |
乐丽红, 朱安繁, 侯英杰, 等. 余干县耕地土壤养分时空变化特征研究[J]. 江西农业大学学报, 2016, 38(5): 986-994. Li L H, Zhu A F, Hou Y J, et al. A study on the spatial-temporal changes of farmland soil nutrient of Yugan county[J]. Acta Agriculturae Universitis Jiangxiensis, 2016, 38(5): 986-994. |
| [41] |
李涛, 葛晓颖, 何春娥, 等. 豆科秸秆、氮肥配施玉米秸秆还田对秸秆矿化和微生物功能多样性的影响[J]. 农业环境科学学报, 2016, 35(12): 2377-2384. Li T, Ge X Y, He C E, et al. Effects of straw retention with mixing maize straw by alfalfa straw or N fertilizer on carbon and nitrogen mineralization and microbial functional diversity[J]. Journal of Agro-Environment Science, 2016, 35(12): 2377-2384. DOI:10.11654/jaes.2016-0539 |