摘要
土壤在调节森林生态系统碳氮循环,提高碳、氮储量及维持生态平衡等方面起着关键作用。华南地区森林土壤有机碳和全氮储量估算以及有机碳和全氮含量和密度的垂直变化和空间分布特征研究可为森林土壤碳、氮储量预测及碳氮库管理提供数据支撑。基于 2005—2023 年华南地区森林土壤有机碳和全氮含量历史文献数据,通过构建森林土壤密度与有机质回归模型,估算土壤有机碳和全氮密度及储量;采用统计学与地统计学方法探讨华南地区 0 ~ 60 cm 土层森林土壤有机碳和全氮含量及密度的变化特征,并分析其影响因素。结果表明:(1)华南地区 0 ~ 60 cm 土层森林土壤有机碳密度均值和储量分别为 3.53 kg·m-2、2452.13 Tg C,全氮密度均值和储量分别为 0.27 kg·m-2、194.30 Tg N;各省份土壤有机碳和全氮密度及储量表现为广西 > 广东 > 海南;(2)普通克里金插值结果显示,各土层土壤有机碳和全氮密度均表现出明显的空间异质性,且空间分布特征相似,总体表现为全区北部和中部偏西较高、南部沿海地区低;(3)海拔、土壤密度和全磷是影响华南地区土壤有机碳和全氮密度及储量变化的关键因子。综上,利用有机密度模型计算缺失土壤密度,基于土壤类型法估算森林土壤碳、氮密度及储量,能有效预测土壤碳、氮储量及管理碳氮库;华南地区 0 ~ 60 cm 土层森林土壤碳氮密度存在明显的空间分布规律,其在各省份间差异显著。
Abstract
Soil plays a key role in regulating carbon and nitrogen cycle,promoting carbon and nitrogen storage and maintaining ecological balance in forest ecosystem. The vertical variation and tempo-spatial distribution characteristics of forest soil organic carbon and total nitrogen content and density in South China were explored so as to provide data support for forest soil carbon and nitrogen storage prediction and management. Based on the historical data of forest soil organic carbon and total nitrogen content in South China from 2005 to 2023,a regression model of soil bulk density and organic matter was established to estimate soil organic carbon and total nitrogen density and storage. By using statistics and geostatistics methods, the change characteristics of forest soil organic carbon and total nitrogen content,density and storage in 0-60 cm soil layer in South China was investigated,and the influencing factors was analyzed. The results showed that:(1)The average density and storage of soil organic carbon in 0-60 cm soil layer in South China were 3.53 kg·m-2 and 2452.13 Tg C,respectively, and the average density and storage of total nitrogen were 0.27 kg·m-2 and 194.30 Tg N,respectively. The soil organic carbon and total nitrogen density and stock in different provinces were in the order of Guangxi > Guangdong > Hainan; (2)The Kriging interpolation showed that the spatial distribution characteristics of forest soil organic carbon and total nitrogen density were similar in all soil layers with heterogeneity,and the overall distribution characteristics indicated higher in the northern and central parts by west,and lower in the southern coastal areas. Higher soil organic carbon density and lower total nitrogen density were found in the northeast.(3)Elevation,soil bulk density and total phosphorus were the key factors for the change of soil organic carbon and total nitrogen density and storage in South China. In conclusion,the supplement of missing soil bulk density using the organic density model can help effectively predict soil carbon and nitrogen storage and manage the carbon and nitrogen pool. The organic carbon and total nitrogen densities in 0-60 cm soil depth in South China have obvious spatial distribution pattern with significant differences among provinces.
陆地生态系统及海洋生物量的累积、分解和贮存对全球碳氮循环起推动作用。土壤是陆地生态系统碳氮储量的重要组成部分,其作为有机碳的 “源”与“汇”,在碳循环中扮演着关键角色[1-3]; 氮是限制许多陆地生态系统植物生长和碳固定的重要因子,陆地生态系统碳储量受氮循环的影响[4-5]。合理调控生态系统碳氮过程,增加陆地生态系统碳氮库,可有效降低大气温室气体浓度、减缓气候变化。森林是陆地生态系统的主体,其储存了 80% 以上陆地地上碳,70% 以上陆地土壤有机碳,且其植被和土壤氮储量超过陆地生态系统总氮储量的 50%[6-7]。目前,关于森林生态系统土壤碳氮储量的研究主要通过土壤普查资料[8-10] 和调查取样[11-13]。近年来,一些学者对华南局部地区森林土壤有机碳和全氮含量开展研究[9,12,14],相关研究多以省域为基础,探讨不同省份土壤有机碳储量[14-15],数据大多来自土壤调查,而以文献检索为数据来源的华南地区大尺度范围相关研究鲜有报道。因此,本文以华南地区森林土壤为研究对象,通过收集整理 2005—2023 年文献中的土壤有机碳、全氮含量实测数据,计算不同土层土壤有机碳和全氮密度及储量,探究 0~60 cm 土层土壤有机碳和全氮含量及密度的垂直变化和空间变化特征,并分析其主要影响因子,旨在为森林土壤碳、氮储量预测及碳氮库管理提供方法参考,并为揭示华南地区森林土壤对碳氮循环的贡献提供数据支撑。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
我国华南地区(18°10′~26°20′N,104°26′~117°19′E)从行政和地理分区上包括广东省、广西壮族自治区、海南省和香港、澳门特别行政区 (图1)。区域地貌类型复杂多样,以低山丘陵为主,属热带、亚热带季风气候区。最冷月平均气温 ≥ 10℃,极端最低气温≥-4℃,多数地区降水量为 1400~2000 mm,光、热、水资源丰富[16]。由于香港、澳门特别行政区及南海诸岛、钓鱼岛、赤尾屿的森林土壤碳氮密度及储量研究较少,故本文没有纳入统计分析。华南地区土壤类型多样,主要包括红壤、赤红壤、砖红壤、黄壤和石灰土,其中红壤大体分布在北回归线以北的中亚热带低山丘陵区;赤红壤多分布在北回归线以南至 22°N 间的低山丘陵;砖红壤分布在 22° N 以南的北热带;黄壤分布在亚热带山地,属垂直带谱的土壤类型;石灰土是非地带性的隐域性土壤[16]。
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图1研究区样地分布[GS(2024)0650 号]
注:图仅示意研究区域,不含其他未纳入统计地区。下同。
1.2 数据来源
土壤碳、氮含量以及环境因子数据均来自公开发表的文献。以 Web of Science 作为英文数据来源,以中国知网作为中文数据来源,收集 2005—2023 年相关数据。检索词包括华南地区(South China);森林土壤(forest soil);土壤(soil);有机碳储量(organic carbon storage or stock);有机碳含量(organic carbon content); 全氮储量(total nitrogen storage or stock); 全氮含量(total nitrogen content) 等。共检索到 224 篇文献,基于以下标准进行文献筛选: (1)数据来自野外实际采样;(2)研究对象为森林土壤且研究区短期未进行营林措施;(3)研究区土壤类型包括红壤、赤红壤、砖红壤、黄壤、石灰土中的一种或多种;(4)文献数据至少包括土壤有机碳密度、有机碳含量、有机碳储量、全氮密度、全氮含量、全氮储量中的一项。最终,本文选择 82 篇已发表文献,提取了华南地区 3 个省份(自治区) 森林土壤有机碳、全氮含量数据(图1)。
1.3 数据整理
1.3.1 统一土层深度和单位
将土壤剖面数据依据土壤深度加权平均[17] 转化为等间隔深度(0~20、20~40、40~60 cm)。将文献中土壤全氮和土壤有机碳含量单位统一转化为g·kg−1。
1.3.2 土壤密度-土壤有机质的回归关系
土壤密度(BD)-土壤有机质(SOM)回归模型包括线性、多项式、幂指数和有机密度模型等 (表1)。由于部分文献中土壤密度数据缺失,无法进行土壤有机碳和全氮密度及储量估算,故通过筛选研究区同时具有 BD 和 SOM 的文献,利用已知 BD 和 SOM 值进行回归模型拟合,并使用式(1)、式(2)中 Nash Sutcliffe 预测效率系数(E)、误差百分比(Pe)、决定系数(R2)3 个统计量进行模型模拟精度检验[18]。
表1文献中常见的土壤密度-有机质回归模型
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注:ρs 为土壤密度(g·cm-3),w 为有机质含量(g·kg-1),ρbm 为纯矿质土壤密度(g·cm-3),ρbo 为纯有机质密度(g·cm-3),a、b、 c、d 为系数。下同。
(1)
(2)
式中,N 为样点总数,Mi 表示第 i 个观测值,平均观测值则用表示,Pi 为模拟值。E 用于衡量观测值和模拟值回归线与 y=x 回归线的吻合程度,若 E 为负值或较小则模拟结果不可被接受,E>0.6 时,模拟结果被视为可接受,E 越接近 1 说明模拟预测能力越好[24];Pe 用来量化模拟值与观测值之间误差,Pe<15% 时模型模拟误差在可接受范围内;R2 反映观测值和模拟值之间的接近程度。综合考虑 E、 Pe、R2,确定研究区最适合的 BD-SOM 回归模型。
1.3.3 土壤有机碳和全氮密度及储量计算
(3)
式中,Wi 为第 i 层土壤有机碳含量(g·kg-1);Pi 为第 i 层土壤密度(g·cm-3);Hi 为第 i 层土层厚度(cm)。
某土层的土壤有机碳储量(Ti,Tg)计算公式为:
(4)
Ci 同上式;S 为各地区森林分布面积(hm2)。
一定剖面深度的土壤有机碳储量 SOCstorage 计算公式为:
(5)
式中,N 为土壤层数,Ti 同上式。
土壤全氮密度及储量计算公式与有机碳密度及储量计算公式相同。
1.4 统计分析
1.4.1 数理统计分析
采用 Excel2020 处理数据,SPSS 19.0 进行描述性统计分析,为保障数据有效性,筛选异常值并进行剔除。变异系数小于 10% 为弱变异性, 10%~100% 呈中等变异性,大于 100% 为强变异性。为减少比例效应,先对数据进行 KaiserMeyer-Olkin(KMO)检验和 Bartlett 球形检验(取显著水平 α=0.05,若 Pk-s>0.05,则视为正态分布,才能进行后续因子分析)。应用 SPSS 19.0 进行 Pearson 相关分析,应用 Canoco 5.0 进行冗余分析。表中的数据为均值 ± 标准误。
1.4.2 地统计分析
利用 GS+ 对土壤有机碳及全氮密度数据进行半方差函数拟合,并在 ArcGIS 10.8 中采用普通克里金插值对土壤有机碳及全氮密度空间预测。C 为结构方差,是由地形、母质、气候等非人为因素引起的变异,块金值(C0)表示由小于采样尺度和实验误差等人为因素所引起的变异。块金效应 C0/(C0+C)用于判断空间自相关性的强弱。若 C0/(C0+C)<25%,则显示较强空间自相关性;若 C0/(C0+C)>75%,说明空间自相关性很弱,不适合采用克里金插值进行空间分析;若块金效应在 25%~75%,说明研究变量具有中等程度空间自相关性;若该值为 1,表明系统内具有恒定变异[29]。
2 结果与分析
2.1 华南地区 BD-SOM 的回归关系
根据研究区已知森林土壤密度与有机质对表1中的模型优化求解,结果见表2。0~20 cm土层 BD-SOM 回归关系中,R2 和 E 较小、误差较大为幂函数模型;线性和有机密度模型拟合最佳。由表2可知,线性、多项式、指数、有机密度模型 Pe <15%,E >0.6,精度水平达到要求均可用于 0~20 cm BD-SOM 研究。在 20~40 cm 土层 BDSOM 回归关系中,多项式模型的 R2 和 E 较小、误差较大,仅有机密度模型 Pe<15%,E>0.6。40~60 cm 土层 R2、E、Pe 最优的模型为有机密度模型,其 R2 = 0.85,E = 0.64,Pe =-0.14%,线性、多项式、对数多项式、指数及有机密度模型 R2、E、Pe 精度水平均达到要求,可用于 40~60 cm BD-SOM 研究。综上,3 个土层中有机密度模型拟合效果最佳,因此,利用修正后的有机密度模型来计算缺失的土壤密度。
表2华南地区土壤密度与有机质之间的回归关系
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注:R2 为决定系数,E 为效率系数,Pe 为误差百分比。
2.2 土壤有机碳和全氮含量变化特征
对土壤有机碳和全氮含量进行 KMO 和 Bartlett 球形检验,Pk-s 为 0.58 >0.05,球形检验显著性为 0.00,符合正态分布,可用于后续因子分析。采用箱线图方法剔除极端异常值,经检验,土壤有机碳数据中存在 10 个极端异常值,全氮数据中存在 9 个极端异常值,结果见表3。
3 土壤有机碳和全氮含量统计分析
表3土壤有机碳和全氮含量统计分析
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由表3可知,0~20 cm 土层是华南地区土壤有机碳的主要碳库及全氮的主要氮库,土壤有机碳和全氮含量的垂直分布呈现相似规律,即在 0~20 cm 土层达到最高值,随着土层深度增加,土壤有机碳和全氮含量呈下降趋势,且逐渐趋于稳定。研究区土壤有机碳含量为 0.19~89.10 g·kg-1,各土层平均含量介于 10.26~19.06 g·kg-1。其中,0~20 cm 土层有机碳平均含量最高(19.06 g·kg-1),有机碳含量在 40~60 cm 土层最低(10.26 g·kg-1)。 0~20、20~40 和 40~60 cm 全氮含量的均值分别为 1.43、0.96、0.73 g·kg-1,随着土层深度增加而降低。3 个土层有机碳和全氮含量的变异系数为 53.42%~81.90%,均表现为中等变异。
2.3 土壤有机碳和全氮密度及储量变化特征
2.3.1 不同省份土壤有机碳和全氮密度及储量
据中国森林资源清查报告,2004—2021 年,广西、广东和海南林地面积均值为 13015375、9198450、 1819975 hm2。由表4可知,华南地区 0~60 cm 土壤有机碳密度均值和储量为 3.53 kg·m-2 和 2452.13 Tg C; 0~60 cm 土壤全氮密度均值和储量分别为 0.27 kg·m-2 和 194.30 Tg N。土壤有机碳和全氮储量在各省份呈现广西 >广东 >海南。广西森林土壤在 3 个土层有机碳和全氮密度均高于华南地区平均水平,而广东和海南 0~60 cm 土壤有机碳和全氮密度均值则低于华南地区平均水平。0~20 cm 土层,各省份有机碳储量占华南地区土壤总有机碳储量比率最低的为海南(占 5.40%),最高为广西(占 62.80%),广东居中(占 31.80%);20~40 cm 土层海南占比最低(4.57%),广西最高(61.49%);40~60 cm 土层占比最低为海南(4.53%),最高为广西(63.44%)。 0~60 cm 土层中,海南对整个研究区土壤碳储量贡献率最低,广西贡献率最高。各省份对整个研究区全氮储量的贡献率与土壤碳储量贡献率相同,均为海南贡献率最低,广西贡献率最高。
2.3.2 土壤有机碳和全氮密度的空间分布特征
由表5可知,0~20 cm 土层土壤有机碳密度最优拟合模型为高斯模型,20~40 和 40~60 cm 土层最优拟合模型均为线性模型。土壤全氮密度在0~20 cm 土层最优拟合模型为球状模型,在 20~40、40~60 cm 土层高斯模型拟合最佳。该区域 3 个土层的有机碳及全氮密度指标均是由 C 和 C0 两种变异共同作用的结果。除 20~40 和 40~60 cm 土壤有机碳密度拟合的线性模型块金效应值为 1,具有恒定变异外,其余土层拟合模型的块金效应 <25%,呈现强烈的空间自相关性,均可用于空间插值分析。
表4不同省份土壤有机碳和全氮密度及储量
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注:贡献率为各土层不同省份土壤有机碳和全氮储量占华南地区各土层储量的比率。
表5土壤有机碳和全氮密度半变异函数理论模型及相关参数
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研究区各土层森林土壤有机碳和全氮密度的空间分布特征具有一致性(图 2),总体表现为北部和中部偏西较高,南部沿海地区低。0~20 cm 土层,广西北部土壤有机碳密度相对较高、东南部较低,最高值出现在西北部区域。广东森林土壤有机碳密度分布特征与广西类似,高值区主要分布在北部,低值区主要分布在南部。海南森林土壤有机碳密度较广西和广东两地偏低,东北部出现一块高值区,西部出现一块低值斑块;在 20~40 cm 土层,最高值分布在广西西北部和广东东北部地区,低值区出现在海南靠近海岸部分,土壤有机碳密度为 0.14~5.36 kg·m-2,该土层有机碳密度整体水平低于 0~20 cm 土层;有机碳密度在 40~60 cm 土层为 0.25~4.81 kg·m-2,其分布局部特征明显,高值区位于广西西北部及广东东北部。
在0~20 cm 土层,土壤全氮密度分布呈条带状同时伴有个别区域值较高的局部特征,广西北部土壤全氮密度最高,同时在西北部分地区达到最高值,为 1.40~2.87 kg·m-2;在 20~40 cm 土层,土壤全氮密度条带状分布规律明显,研究区南部土壤全氮密度最低,为 0.05~0.14 kg·m-2,向北逐渐增加,在最北部及西北部出现小范围最高值,为 0.35~0.53 kg·m-2; 在 40~60 cm 土层,研究区西北部地区土壤全氮密度最高,为 0.26~0.32kg·m-2,向东部及南部逐渐降低,海南中部和南部及广东东北地区全氮密度最低,在 0.06~0.11 kg·m-2 范围内。
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图2土壤有机碳和全氮密度的空间分布
2.4 土壤有机碳和全氮含量及密度影响因素分析
2.4.1 土壤有机碳和全氮含量及密度与各因子间的相关性分析
对土壤有机碳含量、有机碳密度、全氮含量、全氮密度、土壤密度、pH、年均气温、年均降水量及海拔进行相关性分析(表6)。结果显示,土壤有机碳和全氮含量及密度与土壤密度、pH、年均气温和海拔呈极显著相关性。土壤密度与年均气温呈极显著正相关性,与海拔呈极显著负相关性。
2.4.2 土壤有机碳和全氮含量及密度与环境变量之间的冗余分析
对各环境变量(海拔、年均气温、年均降水量) 及理化因子(土壤密度、pH、全磷和全钾)与土壤有机碳和全氮含量及密度进行冗余分析(RDA)(图3)。0~20 cm 土层中,RDA1 和 RDA2 解释率分别为 60.88%、7.61%,共解释了 68.49% 的差异信息。全磷、土壤密度对土壤有机碳和全氮含量及密度变异的解释度分别为 34.70%(P<0.01)、25.30% (P<0.01)。根据 RDA 质心原理和距离法则,有机碳和全氮含量及密度与 pH、全磷、海拔、年均降水量呈正相关,与土壤密度、全钾和年均气温呈负相关。因本研究中的数据均来自文献,各环境变量参数并不完整,在 20~40 cm 土层所分析的环境变量为海拔、年均气温、年均降水量、土壤密度、 pH,而在 40~60 cm 土层所分析的环境变量为海拔、年均气温、年均降水量和土壤密度。20~40 cm 土层中,RDA1 和 RDA2 解释率分别为 36.69%、 0.53%,共解释 37.22% 的差异信息。海拔对土壤有机碳和全氮含量及密度变异的解释度为 31.80% (P<0.01)。有机碳和全氮含量及密度与海拔呈正相关,与年均降水量、年均气温、土壤密度呈负相关。40~60 cm 土层中,RDA1 和 RDA2 解释率分别为 68.79%、2.66%,共解释 71.45% 的差异信息。 有机碳和全氮含量及密度与年均降水量、海拔呈正相关,与土壤密度和年均气温呈负相关。在 3 个土层中,土壤密度与有机碳和全氮含量及密度相关性最强。
表6土壤有机碳和全氮含量及密度与各因子间的 Pearson 相关性分析(N=81)
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注:* 表示显著相关(P < 0.05);** 表示极显著相关(P < 0.01)。
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图3土壤有机碳和全氮含量及密度与环境变量之间的冗余分析(RDA)
注:实线箭头表示响应变量,虚线箭头表示解释变量。
3 讨论
3.1 华南地区森林土壤有机碳和全氮含量及密度
华南地区 0~60 cm 森林土壤有机碳含量均值 (13.74 g·kg-1)高于全国森林土壤(11.12 g·kg-1) 水平,全氮含量均值(1.04 g·kg-1)低于全国森林土壤(1.06 g·kg-1)[30]。华南地区0~60 cm 土壤有机碳密度均值(3.53 kg·m-2)在解宪丽等[10] 研究的全国土壤全剖面有机碳密度的范围(1.19~176.46 kg·m-2)内,明显低于于东升等[8]估测的全国土壤平均碳密度(9.60 kg·m-2)。本研究得出土壤全氮密度明显低于全国森林土壤平均氮密度 3.46 kg·m-2,低于全国土壤 0~100 cm 土层平均氮密度 1.31 kg·m-2[31]。这可能是由于亚热带林下土壤呼吸速率较高,促进了植被对土壤养分元素的吸收,形成庞大的植被碳氮贮库,故土壤碳、氮密度相对较低。研究区森林土壤有机碳和全氮含量、密度及储量随土层深度的增加大致呈逐渐降低的趋势,这与前人研究结果类似[27,32],这一变化规律是土壤有机碳和全氮垂直分布的普遍规律。其中 0~20 cm 土层有机碳和全氮含量及密度最大,有机碳和全氮含量分别占据整个土壤剖面的 46.23% 和 45.83%,具有明显的表聚性。表层土壤一般结构疏松、透气性强,生物代谢活动旺盛,有利于土壤养分的转化和积累,这可能是表层土壤碳氮含量更高的原因。中下层土壤有机碳含量则相对稳定,40~60 cm 土层的有机碳和全氮含量接近于最低值,这可能受到生物量及有机质分解速率的影响。
3.2 华南地区森林土壤有机碳和全氮密度空间分布特征
华南地区森林土壤有机碳和全氮密度分布规律明显,各土层森林土壤有机碳和全氮密度空间分布特征总体表现为北部和中部偏西较高、南部沿海地区低,与前人的研究结果一致[33-34]。该区森林土壤有机碳和全氮密度的空间异质性主要受土壤类型和气候的影响。华南地区北部有石灰土分布,其有机碳和全氮密度较高,而南部土壤则以有机碳和全氮密度较低的砖红壤和赤红壤为主。气候的影响作用在较大尺度上尤为显著。华南地区由南向北随着纬度升高,温度逐渐降低,有利于土壤有机碳和全氮积累,与 Li 等[35]研究大尺度结果一致。
3.3 华南地区森林土壤有机碳和全氮密度及储量影响因素
土壤有机碳和全氮含量及密度受植被类型、气候条件、土壤属性等多种自然因素和人为活动的共同影响。通过相关性分析表明,土壤有机碳含量及密度均与 pH、全磷和海拔呈正相关,与全钾、土壤密度和年均气温呈负相关,这与张旭冉等[36] 和杜雪等[37] 的研究结论一致,但与冶明等[38]的研究结论相反。温度和水分是决定土壤有机碳和全氮累积的重要因子,而这两个因子同时受到海拔的影响。高海拔地区的低温和相对较好的降水条件会抑制土壤微生物活动,土壤有机质的积累更快[39]。土壤有机碳和全氮含量也受到土壤理化性质的影响。土壤密度影响着植物根系生长和凋落物分解过程,进而影响元素在土壤中的迁移和积累。土壤较为疏松时,植物根系生长更为活跃,凋落物分解迅速,有利于碳氮在土壤中累积[40]。此外,土壤 pH 可以影响微生物的活性,从而间接影响有机质分解。磷素的输入能增加土壤碳氮的累积量,土壤钾素是植物生长发育的必需元素,能够促进光合作用,调控气孔运动。冗余分析结果表明:土壤密度对土壤有机碳和全氮含量及密度影响最大。0~20 cm 土层 7 个环境因子联合解释了华南森林土壤有机碳和全氮含量及密度变异的 68.49%,20~40 cm 土层 5 个环境因子联合解释了有机碳及全氮密度变异的 37.22%,40~60 cm 土层 4个环境因子共解释有机碳及全氮密度变异 71.45%。本研究未考虑其他影响因素,如土壤微生物性状、人为干扰等,其对森林土壤碳氮密度的影响不可忽略,需要进一步分析。
4 结论
本研究通过构建华南地区土壤密度与有机质回归模型,得到最佳拟合模型为有机密度模型,利用修正后的有机密度模型来计算缺失的土壤密度,并基于土壤类型法估算华南地区森林土壤有机碳和全氮密度及储量,得出以下结论:(1)华南地区0~60 cm 土层森林土壤有机碳密度均值和储量分别为 3.53 kg·m-2、2452.13 Tg C,全氮密度均值和储量分别为 0.27 kg·m-2、194.30 Tg N,各省份土壤有机碳和全氮密度及储量表现为广西 >广东 >海南。(2)各土层森林土壤有机碳和全氮密度空间分布特征总体表现为北部和中部偏西较高、南部沿海地区低。(3)海拔、土壤密度和全磷是影响华南地区土壤有机碳及全氮密度和储量的重要因素。3 个土层有机碳和全氮密度及储量均与土壤 pH、全磷、海拔呈正相关,与全钾、土壤密度和年均气温呈负相关。
为充分发挥森林土壤碳氮固存功能,未来研究应关注:如何提高碳氮储量估算模型的预测能力; 对于森林土壤碳氮储量空间分布特征研究,应重视构建区域碳氮储量数据库,实现储量由点及面的提升;还应多关注各影响因素间的交互作用对森林土壤碳、氮储量的影响。
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