干旱区典型绿洲土壤有机质含量分布特征及其影响因素

干旱区典型绿洲土壤有机质含量分布特征及其影响因素

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1、干旱区典型绿洲土壤有机质含量分布特征及其影响因素唐梦迎*国家自然科学基金项目(U1303381,41261090)和自治区重点实验室专项基金(2016D03001)资助SupportedbyNational Natural Science Foundation ofChina (U1303381,41261090)andAutonomousregionkeylaboratoryofspecialfund(2016D03001)†通讯作者Correspondingauthor,E-mail:watarid@xju.edu.cn

2、作者简介:唐梦迎(1992—),女,新疆乌苏人,硕士研究生,为主要从事干旱区资源遥感研究。E-mail:tmy1128@163.com收稿日期:收到修改稿日期:优先数字出版日期:,2丁建丽1,2夏楠1,2魏阳1,2冯娟1,2谭娇1,2(1新疆大学资源与环境科学学院,乌鲁木齐,830046)(2新疆大学绿洲生态教育部重点实验室,乌鲁木齐,830046)摘要以新疆南部的渭干河–库车河流域三角洲绿洲为对象,按照土地利用方式布设78个采样点,分别采集表层(0~20cm)和亚表层(20~40cm)土样共156份,分析土壤有机质(SOM

3、)含量和土壤酸碱度(pH)分布特征,并讨论在作物类型、土地利用方式和土壤pH因素的影响下,表层和亚表层SOM含量的差异性。结果表明:表层SOM含量范围为3.7~24.1gkg-1,平均含量为11.04.2gkg-1;亚表层SOM含量较低,为2.7~12.9gkg-1,平均含量为7.02.2gkg-1。表层中作物类型和土地利用方式的SOM均值、标准差都高于亚表层,二者的变异系数在20%~50%之间,属中等变异。方差分析和逐步回归分析表明,各因素对SOM含量的变异性影响存在较大差异。作物类型、土地利用方式和土壤pH三种影响因素对

4、研究区表层和亚表层的SOM变异综合解释能力分别为45.1%和43.7%,综合分析得出各因素中作物类型因素对研究区SOM含量影响最大。关键词渭干河–库车河流域三角洲绿洲;土壤有机质;逐步回归分析;影响因素中图分类号P934;S158文献标识码A土壤有机质(Soilorganicmatter,SOM)是土壤的重要组成物质,对改善土壤理化性质以及植物的生长起着重要作用,其含量的多少可反映土壤肥力水平的高低[1]。SOM是陆地生态系统中碳循环的重要源和汇,它能够提高土壤质量和作物产量,并能够固定碳,应对全球变暖[2-3]。由于各地的

5、自然条件和农林业经营水平差异,SOM受到的影响因素不同,故其含量存在差异。鉴于土壤有机质的重要性,研究SOM及其影响因素十分必要[4-5]。在区域尺度上,SOM主要受气候、土地利用方式和地形因素等差异的影响[6-9]。土壤有机质已经成为地球化学、环境化学和土壤学的研究重点之一[10-11]。国内外学者对SOM的影响因素做了大量研究。如Ajami等[12]研究伊朗北部半湿润地区的黄土土壤,得出土地利用方式影响土壤有机碳存储,保护林地可以更好地存储土壤有机碳。Wang等[13]运用主成分分析法和冗余分析法探讨新西兰草原SOM组分

6、的影响因素,表明土壤景观类型和土地利用方式可进一步解释SOM组分的可变性。李婷等[14]研究表明沱江流域中游SOM含量主要受土壤质地、土地利用方式、海拔高度和坡度等因素影响。王合玲等[15]采集新疆艾比湖流域SOM数据,得出SOM含量受植被群落类型、土壤质地和土壤剖面深度3个因素的影响。目前对于土壤有机质影响因素已有广泛的研究基础[16-17],但大部分的研究区位于气候寒冷的东北地区和高温湿热的西南地区,中国新疆等西北干旱半干旱地区影响SOM的因素研究较少。渭干河–库车河三角洲绿洲(简称渭–库绿洲)是新疆典型的荒漠绿洲,土壤

7、盐渍化现象显著,耕作历史悠久[18]。本研究以该绿洲为研究区,对表层(0~20cm)和亚表层(20~40cm)SOM含量进行定量分析,并讨论作物类型、土地利用方式和土壤pH等因素对土壤有机质含量的影响,旨在为干旱区绿洲土壤的改良和合理利用提供科学依据。1材料与方法1.1研究区概况渭–库绿洲位于新疆南部的塔里木盆地中北部(东经81º28′30″~84º05′06″,北纬39º29′51″~42º38′01″),是我国西北干旱区典型荒漠绿洲。地貌为扇形洪积、冲积倾斜平原,海拔在947~1070m之间,总体地势北高南低。气候类型为

8、大陆性暖温带干旱气候,年均气温为11℃,极端最高温度为40.8℃,极端最低温度−27.8℃,年均蒸发量大于2000mm,年均降水量55.45mm,蒸发强烈,降水分布不均。主要土壤类型有砖红壤、红壤等[19];主要土地利用方式为耕地、草地、林地、荒地和盐渍地等;经济方式以农牧业为主[20],

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