中国土壤有机质含量变异性与空间尺度的关

《中国土壤有机质含量变异性与空间尺度的关》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第21卷第9期地球科学进展Vol.21No.92006年9月ADVANCESINEARTHSCIENCESep.，2006文章编号：1001-8166（2006）09-0965-09곘中国土壤有机质含量变异性与空间尺度的关系1，21吴乐知，蔡祖聪（1．土壤与农业可持续发展国家重点实验室，中国科学院南京土壤研究所，江苏南京210008；2．中国科学院研究生院，北京100049）摘要：以中国土种志资料为基础，分析了土壤有机质含量变异与空间尺度的关系及土类内和土类间的变异程度，探讨了不同空间尺度单元下，土壤有机质平均含量与土壤性质的相关性

2、。结果表明，以土壤剖面为单元，随着土壤剖面数的增加，土壤有机质含量的变异系数增大；行政区域尺度单元内部土壤有机质变异程度大于单元间土壤有机质含量的变异程度。以土壤分类单元为空间单元，土类内的有机质含量变异程度小于土类间的变异程度。随着统计单元空间尺度的增大，土壤有机质含量与土壤性质之间的相关性减弱。因此，采用网格法或行政区划分空间区域，获得空间区域单元内土壤有机质含量或贮量的精确估算需要较多的剖面，但外推至数据不足的空间区域时，估算的不确定较小；采用土壤分类单元为空间区域单元，结果则相反。关键词：土壤有机质；尺度；变异系数中图分类号

3、：S153.6文献标识码：A土壤有机质含量不仅是土壤肥力的重要指标，是，如果定义的区域内土壤有机碳含量变化很大，这也是重要的碳库，全球土壤有机碳库约为1500Pg，样估算的结果可能具有很大的不确定性。［14］是大气碳库的2倍，土壤有机碳库较小幅度的波动，空间尺度具有明确的地学含义，Lam等定义将导致大气中CO2浓度较大幅度的变动，进而影响了4种与空间现象有关的尺度：制图或地图尺度、地［1～4］理尺度、分辨率和运行尺度，而通常提及的是后面3全球气候变化。由于土壤是高度不均一的历史自然体，大尺度的土壤有机碳贮量估算仍然存在着种。尺度越大

4、，空间范围越大，显示差异的主导因素很大的不确定性，如我国1m土壤深度的有机碳贮也更概括抽象。对于任何一个自然环境的研究实［5～9］体，尺度的变换都可能导致异质性的出现和消量估算值从50Pg到180Pg。为了估算大尺度［15，16］的土壤有机碳贮量，往往将空间网格化或根据行政失。尺度效应是地理分异规律和地理综合规区域划分成若干单元，并假定网格内或行政区域内律在时间和空间上的表现，随着尺度变大，研究对象的土壤有机碳含量或密度均一，或取其平均值。网内的综合性、概括性增强，研究对象之间的主导分异格或行政区域内的土壤有机碳含量或密度通常用实因

5、子级别提高；随着尺度变小，研究对象内的分异际测定数据，或用模型估算，比较成熟的模型如性、多样性增强，研究对象之间的主导分异因子级别DNDC、CENTURY、ROTHC、NCSOIL［10～13］。影响土降低［17，18］。壤有机质含量的因素很多，包括气候条件、地形状中国区域辽阔，空间跨度很大，本文以《中国土况、植被类型、土壤性状和利用管理状况等。不同的种志》数据为基础，按照典型县区、省、大区和全国区域对应着各自不同的影响因素，导致不同的区域这四种尺度以及各种土类两方面分析20世纪80年尺度下表现出不同的土壤有机碳含量变异格局。但代中

6、国土壤有机质含量的变异性，探索不同的空间收稿日期：2006-01-13；修回日期：2006-08-01.곘*基金项目：国家重点基础研究发展计划项目“碳氮循环过程、协同转化机制与影响因素”（编号：2005CB121101）资助.作者简介：吴乐知（1979-），男，安徽太湖县人，博士生，主要从事土壤环境和全球变化研究.E-mail：lzhwu＠issas.ac.cn966地球科学进展第21卷区域划分方式下，土壤有机质含量变异程度随区域尺辖市范围内土壤剖面数较多的一个县为典型县，然度的增加而变化的规律，为确定土壤有机质贮量评估后按省（包括

7、直辖市）、大区划分空间区域单元，逐不确定性相对较小的空间区域划分方法提供依据。级扩大空间尺度，将《中国土种志》提供的典型剖面分别归入所属空间区域单元，以剖面为统计单元，统1土壤有机质含量变异程度与空间尺计各空间区域单元内表层土壤有机质含量的算术平度的关系均值和变异系数，分析表层土壤有机质含量变异程本文利用《中国土种志》1～6卷提供的2473度随空间尺度增大而变化的规律。分别以典型县个典型剖面土壤有机质含量及其土壤性质的资料进区、省、大区为统计单元，以单元表层土壤有机质算行统计分析。土壤有机质含量最大值一般出现在表术平均含量为该单元的

8、表征值，统计全国同级空间层，随深度增加而降低。表层土壤有机质含量的变单元之间土壤有机质含量的变异系数，分析空间区化最明显，对外界环境条件变化的响应最直接。因域单元之间土壤有机质含量的变异性随空间尺度增此，本文仅对表层（相当于森林土壤的