河北坝上地区坡面尺度土壤有机碳空间变异

周卓丽, 张卓栋, 罗建勇, 邹心雨, 肖人杰

(北京师范大学 地理科学学部 地表过程与资源生态国家重点实验室/防沙治沙教育部工程研究中心, 北京100875)

土壤是陆地生态系统中最大的有机碳库，大于全球植被和大气碳库的总量[1]。土壤有机碳作为土壤的组成部分，对土壤结构、持水能力、土壤肥力等具有重要作用[2]，其受自然和人为因素的综合影响，具有明显的空间差异[3]。研究土壤有机碳及其空间变异特征对土壤资源的可持续利用、全球碳循环等具有重要意义[4-5]。

近年来，大多数研究表明土壤有机碳主要呈现强烈或中等空间自相关，其空间变异主要受结构因子影响或由结构因子和随机因子共同引起[3,6-9]。地形、土壤性质、植被覆盖等是造成土壤有机碳空间变异的结构因子[3,6-9]，而生态工程[10]、放牧等[11]人类活动是造成其空间变异的随机因子，土壤侵蚀是有机碳空间变异的重要驱动力[12-15]。这些研究从分布特征、影响因子与机制等多个方面开展，为有机碳的空间变异研究做了有益的探索。然而，当前研究主要集中在0—20 cm的表层，20 cm以下有机碳储量仍占有较高的比重[16]，且在不同深度有机碳空间变异特征及机理存在差异[17]，研究这种差异有利于土壤资源的合理利用和碳储量的准确估算。土壤有机碳空间变异的强弱受尺度效应的影响明显[18]，目前研究多集中于小流域、区域及更大的空间尺度，对坡面尺度缺乏全面深入的研究。坡面尺度的研究能更直接地指导生产实践，且坡面是水土流失的重要单元[19]，侵蚀引起的土壤再分配会增强有机碳的空间变异，研究其空间变异对农业生产、水土保持具有重要意义。……