| 东北典型黑土区旱地土壤有机质组分的纬度分布特征及其影响因素 |
| 摘要点击 242 全文点击 9 投稿时间：2025-02-22 修订日期：2025-07-31 |
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| 中文关键词 东北典型黑土区 颗粒态有机质（POM） 矿物结合态有机质（MAOM） 纬度分布特征 旱地土壤 影响因素 |
| 英文关键词 the typical black soil region in Northeast China particulate organic matter （POM） mineral-associated organic matter （MAOM） latitude variation characteristics dryland soil influencing factor |
| DOI 10.13227/j.hjkx.202502178 |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 田春花 | 沈阳农业大学土地与环境学院, 农业农村部东北耕地保育重点实验室, 土肥资源高效利用国家工程实验室, 沈阳 110866 | 2022220450@stu.syau.edu.cn | | 梅秀文 | 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所, 北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室, 北京 100081 | | | 姚益 | 沈阳农业大学土地与环境学院, 农业农村部东北耕地保育重点实验室, 土肥资源高效利用国家工程实验室, 沈阳 110866 | | | 郝思祺 | 沈阳农业大学土地与环境学院, 农业农村部东北耕地保育重点实验室, 土肥资源高效利用国家工程实验室, 沈阳 110866 | | | 张思宇 | 沈阳农业大学土地与环境学院, 农业农村部东北耕地保育重点实验室, 土肥资源高效利用国家工程实验室, 沈阳 110866 | | | 李双异 | 沈阳农业大学土地与环境学院, 农业农村部东北耕地保育重点实验室, 土肥资源高效利用国家工程实验室, 沈阳 110866 | | | 安婷婷 | 沈阳农业大学土地与环境学院, 农业农村部东北耕地保育重点实验室, 土肥资源高效利用国家工程实验室, 沈阳 110866 | atting@syau.edu.cn | | 汪景宽 | 沈阳农业大学土地与环境学院, 农业农村部东北耕地保育重点实验室, 土肥资源高效利用国家工程实验室, 沈阳 110866 | |
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| 中文摘要 |
| 探讨东北地区旱地土壤有机质（SOM）组分的空间分布特征及其影响因素，对深入理解土壤有机质稳定机制、黑土地保护和利用等都具有重要意义. 在东北典型黑土带沿纬度梯度采集旱地表层（0~20 cm）土壤样品，根据粒径大小将SOM划分为颗粒态有机质（POM）和矿物结合态有机质（MAOM），分析其随纬度的变化特征；采用随机森林模型方法结合气候和土壤因子，探讨影响土壤有机质组分空间分异的主要因子. 结果表明，POM（R2=0.58）和MAOM（R2=0.93）组分均与纬度呈显著（P<0.05）正相关关系. 随着SOM含量的增加，POM占SOM比例呈指数型变化趋势，MAOM占SOM比例呈抛物线型变化趋势. POM（r分别为-0.448、-0.602、-0.691和-0.496）和MAOM（r分别为-0.492、-0.686、-0.798和-0.578）均与pH、容重、年均温、砂粒含量呈极显著（P<0.01）负相关关系. POM（r分别为0.540、0.641、0.317、0.296、0.267）和MAOM（r分别为0.497、0.471、0.402、0.463和0.273）均与速效磷、年均降水量、粉粒、速效钾和黏粒呈显著（P<0.05）正相关关系. 随机森林模型分析表明，年均降水量、年均温、pH是影响POM变异的主要因素，其解释能力分别为16.96%、16.77%和10.52%；年均温、pH和砂粒是影响MAOM变异的主要因素，其解释能力分别为21.51%、16.69%和13.42%. 综上，东北典型黑土区旱地土壤有机质组分随纬度增加而增加，矿物结合态有机质随土壤有机质增加呈饱和趋势，且年均温是影响其变异的主控因子. |
| 英文摘要 |
| This research on the spatial distribution characteristics of soil organic matter （SOM） fractions and their influencing factors is of great significance to deeply understand the stable mechanism of SOM and the protection and utilization of black soil. The dryland soil samples at 0-20 cm depth were collected from the typical black soil region， and then were divided into particulate organic matter （POM） and mineral-associated organic matter （MAOM） fractions according to particle size. And then we analyzed the latitude variation characteristics of POM and MAOM， and explored the effects of climate and soil factors on their spatial distribution by using the random forest model method. The result showed that POM （R2 = 0.58） and MAOM （R2 = 0.93） fractions were significantly （P < 0.05） positively correlated with latitude. The percentages of POM and MAOM in SOM showed an exponential and parabolic trend with the increase in SOM content， respectively. POM （r -0.448， -0.602， -0.691， and -0.496， respectively） and MAOM （r -0.492， -0.686， -0.798， and -0.578， respectively） were significantly （P < 0.01） negatively correlated with pH， bulk density， mean annual temperature， and sand content. POM （r 0.540， 0.641， 0.317， 0.296 and 0.267， respectively） and MAOM （r 0.497， 0.471， 0.402， 0.463， and 0.273， respectively） were significantly （P < 0.05） positively correlated with available phosphorus， mean annual precipitation， silt content， available potassium and clay content. The random forest model showed that mean annual temperature， mean annual precipitation， and pH mainly controlled the POM variation， with %IncMSE values of 16.96%， 16.77% and 10.52%， respectively. The variation of MAOM was dominantly driven by mean annual temperature， pH and sand content， with %IncMSE values of 21.51%， 16.69% and 13.42%， respectively. In conclusion， SOM fractions showed increased trends with latitude gradients， and mineral-associated organic matter tended to be saturated with soil organic matter increase in the typical black soil region of Northeast China. Average annual temperature is the most important factor driving the variation of SOM fractions. |
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