土地利用变化对土壤质量的影响研究

区域土地利用方式变化对土壤性质影响研究　

——以土壤钾为例　

张健，陈凤，濮励杰　

（南京大学国土资源与旅游学系，江苏南京２１００９３）　

摘要：选取经济发达区原锡【Ｉ』市作为研究区域，以１９８２年和２００５年土壤速效钾作为研究对象，分析探讨不同时空状态下区域　土地利用变化对土壤钾含量的影响，以期获得较长时空条件下土壤质量对土地利用变化的响应。２０年来，通过统计分析和独立样　

本ｔ检验表明，原锡山市土壤速效钾含量增加了３６．９ｍｇ／ｋｇ。变异函数分析表明，土壤速效钾的变异函数理论模型呈指数型，块金方　差与基台值的比值、自相关阀值发生较大变化。ｋｒｌｇｉｎｇ插值分析结果表明，土壤速效钾空间分布较简单，但空间变异明显。　

关键词：土地利用变化；速效钾；原锡山市　中图分类号：Ｆ３２３．２２　文献标志码：Ａ　文章编号：１００５—８１４１（２００７）１２—１０５７—０４　

Ｓｔｕｄｙ　Ｏｉｌ　Ｌａｎｄ—－ｕｓｅ　Ｃｈａｎｇｅｓ　ａｎｄ　Ｉｔｓ　Ｅｆｆｅｃｔｓ　Ｏｉｌ　Ｓｏｉｌ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ———————Ａ　Ｃａｓｅ　ｏｆ　Ｐｏｔａｓｓｉｕｍ　

ＺＨＡＮＧ　Ｊｉａｎ，ＣＨＥＮ　Ｆｃｎｇ，ＰＵ　Ｌｉ—ｊｉｅ　（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｌ丑ｎｄ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ａｎｄ　Ｔｏｕｒｉｓｍ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ　２１　００９３，Ｃｌｆｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｌａｎｄ—ｕｓｅ　ｃｈａｎｇｅ　ｍａｙ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ａ　ｖａｒｉｅｔｙ　ｏｆ　ｎａｔｕｒａｌ　ａｎｄ　ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｓｏｉｌ　ｎｕｔｒｉｅｎｔ，ｓｏｉｌ　ｍｏｉｓｔｕｒｅ，ｓｏｉｌ　ｅｒｏｓｉｏｎ，ｌａｎｄ　

ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ　ａｎｄ　ｂｉｏｄｌｖｅｒｓｉｔｙ．Ｌａｎｄ—ｕｓｅ　ｗａｓ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ｏｆ　ｇｌｏｂａｌ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｃｈａｎｇｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｔｈｅ　ｍａｊｏｒ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｆａｃｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ＳＵＳ—　ｔａｉｎａｂｌｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｏｒｍｅｒ　Ｘｉｓｈａｎ　Ｒｅｇｉｏｎ　Ｗａｓ　ｔｈｅ　ｅｃｏ—ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｏｎｅ．Ｗｉｔｈ　ｉｔｓ　ｄｅｎｓｅ　ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｅｃｏｎｏｍｙ，ＳＸＣ　ｒｅｇｉｏｎ　ｈａｄ　

基金项目：福建省科技计划三项项目（２００６Ｆ５０１７）　¨　一　中国高斯技术企业　土地利用变化对亚热带土壤有机碳的影响　◆文／王国强　毛艳玲　【摘要】　分析了福建省建瓯市土地利用变化对土壤有机碳的影响，结果表明，林地有机碳含量高于柑橘　园、坡耕地有机碳含量．茶园有机碳含量最低。土壤碳氮比值是影响土壤有机碳转化的因素，不同土地利用　方式土壤碳氮比值为：木荷林＞封育林＞杉木林＞柑橘园＞坡耕地＞茶园。土壤有机碳含量与土壤全氮含量之　间有极显著的线性相关关系。　【关键词】土地利用变化土壤有机碳Ｃ／Ｎ线性相关　土壤有机碳是土壤肥力的重要组成部分和大气中Ｃ０　的重要　潜在碳源或碳汇…。土壤有机碳库特别是森林土壤有机碳库贮量的　微小变化．都可显著地引起大气ＣＯ：浓度的改变１２，３］。土地利用方式　对土壤有机碳含量有很大影响，合理的土地利用方式有利于土壤有　机碳的固定．不合理的土地利用会导致土壤有机碳的损失１４］。由于亚　热带地区的闽北．山高坡陡，土壤抗蚀性能差、降雨量大且集中，水　土肥流失较为严重，生态环境破坏严重；通过对不同土地利用对土　壤有机碳影响的研究．为优化配置土地利用方式．调整不同土地利　用方式所占的比例．提高土地生产力和固碳能力提供科学依据，对　实现闽北土地的可持续利用和生态良性循环具有重要意义。　１研究区域概况及研究方法　１．１试验地概况　试验地设在福建省建瓯市东门牛坑垅闽北水土保持园区（北纬　２７。Ｏ１　，东经１１８。０７　），地处武夷山脉东南部，鹫峰山脉西北部；属　于中亚热带季风性气候，为低山丘陵地貌，年均气温在ｌ８．７℃，年平　均降水量１６６３．７ｒａｍ，降水多集中在３～８月．土壤为山地红壤。本文　选择了木荷林、杉木林、封育林、柑橘园、茶园和坡耕地为研究对象．　其林地的前身均为次生林地．两种人工林地的管理措施相同。封育　林是在次生林皆伐后采取封禁措施，让其天然更新。坡耕地是将部　分柑橘园改造而成的。　１．２研究方法　１．２、１土壤样品的采集及处理　在每一试验样地各选取３个代表性小区，每一试验样地和小区　选取多个代表性样点．按照０～１０ｃｍ、１０～２０ｃｍ分层采取土样．土样采　回后．挑去石块、石砾和动植物残体如根、茎、叶、虫体等，放在纸上　风干，取少量研磨过０．１４９ｍｍ筛用于测定土壤有机碳、全氮含量。　１．２．２分析方法　（１）土壤有机质测定：重铬酸钾外加热法测定。　（２）土壤全氮：硫酸铜一硫酸钾一硒粉催化．用全自动凯氏定　氮仪测定。　２结果与分析　２．１土地利用变化对土壤有机碳的影响　土地利用方式对土壤有机碳的影响随着土壤深度的不同而不　同。从图１可以看出：在０～１０ｃｍ土层，土壤有机碳含量大小顺序为：　封育林（２４．４７）＞木荷林（２４．３５）＞杉木林（２Ｏ．１３）＞柑橘园（１４．６５）＞坡　耕地（７．９３）＞茶园（７．６６）；在１０～２０ｃｍ土层，土壤有机碳含量含量大　小顺序为：柑橘园（１７．１４）＞木荷林（１３．６４）＞杉木林（１２．６７）＞封育林　（１１．８９）＞坡耕地（６．７７）＞茶园（５．１１）。除柑橘园外．其它土地利用方　式土壤有机碳含量０～１０ｃｍ土层高于１０～２０ｃｍ土层，土壤有机碳含　量随土层加深而递减。次生林改造为柑橘园后．土壤有机碳含量有　所下降；柑橘园改造为坡耕地后土壤有机碳含量变化幅度比较明　显：０～１０ｃｍ土层土壤有机碳含量下降了０．８５倍．１０　２０ｃｍ土层土壤　有机碳含量下降了１．５２倍；林地土壤有机碳含量较高。　土壤有机碳含量是气候、植被覆盖、管理等因素影响下土壤有　机碳输入与输出之间平衡的结果　。凋落物层是影响土壤碳，特别是　表层土壤碳的主要因子．林地的凋落物多．枯枝落叶层现存量大，从　而使林地的土壤有机碳含量增大。而下层土壤有机碳的来源主要靠　表层土壤中有机碳的向下迁移．使得土壤剖面中有机碳的含量从上　到下逐渐减少　柑橘园．０～１０ｃｍ土层土壤有机碳含量低于１０～２０ｃｍ　土层．可能与施肥和耕作等农业管理措施有关。茶园和坡耕地由于　人为采摘茶叶和刈割红薯藤穰．地上部分移出土壤系统．减少了有　机碳输入；同时由于人为的耕作．如翻耕，施肥等农业管理措施的影　响破坏了土壤剖面层次。这些因素综合作用的结果不但有可能减少　土壤有机碳的归还量．而且还有可能加速土壤有机碳的分解．最终　使茶园和坡耕地土壤有机碳含量降低。　３Ｏ　＾　∞　钿　１５　《　怔　苎　。　援耕地　采圈　柑稿园　杉本林　封霄林　本荷林　圈１不同土地利用方式土壤有机碳含量　２．２土地利用变化对土壤Ｃ／Ｎ的影响　土壤中的碳氮元素是生物能源和作物养分的重要供给者，碳氮　之间的动力学转化影响到土壤中碳氮组成的变化：土地利用方式不　同对土壤碳氮比例的影响不同。表１显示不同土地利用方式对Ｃ／Ｎ　的影响：木荷林（９．０７）＞封育林（８．５３）＞杉木林（８．３５）＞柑橘园　（７．９３）＞坡耕地（６．２８）＞茶园（６．２２）；相对于土壤全氮的累积．林地　更利于土壤有机碳的增加。土地利用方式对土壤有机碳的影响大于　对土壤全氮的影响，这主要与不同土地利用类型上的植被特性有　关。茶园和坡耕地碳氮比值较低，可能是人为施加氮肥的结果。　表１不同土地利用方式土壤碳氮比值差异　■　船　Ｏ叫０■■　１０—０ｈ　■蚺　＃蟪　ｊ．鲒　６．竹　６麓　蓑■　ｌ¨口　６　ｌ　６卫　枷■　｛　＇韵　８ｍ　｝　＇鲐　括术＃　｛　８　＇辨　ｌ　封宵＃　９越　＇．２，　｛群　９．酗　８』，　９小　２．３不同土地利用方式土壤有机碳与全氮含量的相关性　在一定程度上，土壤氮素的水平会影响土壤中有机碳的含量【　。　土壤中碳和氮的相互关系是通过土壤微生物连接起来的．土壤微生　（下转１２６页）　一１２３一　一圈　圈圈　一图　（§；；　

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郑州轨道交通对土地利用变化的影响研究

作者：张丹丹

来源：《智富时代》2019年第03期

【摘 要】结合往年的高分辨率遥感影像（0.49m）和POI数据获取不同时间点的土地利用相关信息，以郑州轨道交通1号线和2号线为例，详细分析了不同时间节点轨道交通对各站点周边土地利用性质、用地功能等的影响，以地铁1号线和2号线各时间节点站点周边的用地类型面积比例为数据基础，计算出各站点的用地优势度指数和用地均匀度指数，结合站点周边用地功能分类标准，对各时间节点的站点进行功能分类，将回归分析的结果和地铁站点功能的分类结合起来，并将地铁对土地利用的影响过程与空间规律的差异性进行定量研究。结果表明：（1）根据模型回归的定量分析结果发现，郑州地铁1号线和2号线在不同的发展阶段对其周边土地利用的影响具有不同的规律性。（2）地铁站点对其沿线一定范围内土地利用的变化影响与各站点距离城市中心的距离各站点周边可利用土地的多少有关，并且影响规律具有较明显的空间差异性。（3）轨道交通对各站点周边的用地功能也产生了影响，这些功能的转变往往发生在轨道交通的规划和建设时期。

【关键词】轨道交通；土地利用性质；用地功能；郑州市

一、数据来源和研究方法

本文将从Google Earth下载2004年、2009年、2014年和2016年的高分辨率遥感影像（0.49m）与2016年的POI作为数据基础。

1.文献总结与理论分析法

通过知网数据库、郑州市规划设计院、郑州市城乡规划局等相关单位的查询，收集国内外和郑州市轨道交通的相关资料成果，为论文的深入研究提供了必要的理论基础和实践背景。

2.GIS空间分析法

利用GIS技术对郑州市地铁1号线和2号线各站点周边1200m范围内区域进行缓冲区分析，计算出每个站点每年各土地利用类型用地的总面积以及面积比例，分别统计三个阶段内缓冲区范围内土地利用变化面积，并计算其比例。

不同土地利用方式对土壤碳形态的影响研究

【摘要】：土壤有机碳在土壤肥力、农业可持续发展以及生态系统平衡等方面扮演着重要角色,土壤有机碳库的大小和质量反映土壤质量的变化,其主要体现在有机碳含量影响土壤肥力、土壤结构性质以及土壤化学性质等方面。本论文以山西孝义铝矿废弃地和山西灵空山国家级自然保护区为研究对象,分析自然状态和人为干扰两种不同土地类型对土壤有机碳库的影响,研究提高铝矿废弃地土壤碳储量的复垦措施,为大幅度提高我国工矿宜农废弃地的固碳能力提供技术支撑。本研究得出以下结论：1.以山西孝义铝矿废弃地为研究对象,研究复垦过程中不同措施对土壤碳组分的影响,结论归纳如下：(1)经复垦后土壤有机碳的含量以及各碳组分均随着土层深度的增加而降低,而土壤613C值则随着土层深度增加而增加。(2)施肥能显著提高土壤有机碳含量,其中以有机+无机肥为最佳施肥方式。轮作配合施肥能显著提高土壤有机碳含量,但是仅轮作不施肥对提高土壤有机碳含量没有显著影响。秸秆还田能显著提高土壤有机碳及碳组分含量,其中粉碎秸秆还田较整秸秆覆盖更有利于有机碳积累。(3)在土壤表层,土壤活性有机碳、可溶性有机碳、轻组有机碳及颗粒有机碳与总有机碳之间的相关性均达到显著水平；土壤可溶性有机碳、轻组有机碳和颗粒有机碳与活性有机碳之间均有显著相关性；土壤pH值和阳离子交换量与土壤有机碳含量均有显著性相关性。2.以山西灵空山国家级自然保护区为研究对象,研究主要植被类型生长区土壤不同碳组分之间的关系及

土壤理化性质对土壤碳组分的影响,结论归纳如下：(1)主要植被类型生长区土壤活性有机碳与总有机碳之间的相关性均达到显著水平,活性有机碳含量随着总有机碳含量的增加而增加。(2)主要植被类型生长区各碳组分与活性有机碳之间相关性的分析表明,油松生长区的土壤可溶性有机碳和活性有机碳之间的相关性达显著水平,而辽东栎生长区两者之间没有显著相关性。所有植被类型生长区的土壤轻组有机碳和颗粒有机碳与活性有机碳之间均有显著相关性。(3)不同植被类型下土壤碳组分和pH值之间的相关性差异明显且相关程度不一；该区域主要植被类型生长区土壤总有机碳与含水率和阳离子交换量之间均有显著相关性。3.通过比较两试验区域土壤有机碳库,铝矿废弃地复垦前土层0-20cm和20-40cm总有机碳含量分的影响别为2.68g/kg和1.59g/kg,土壤活性有机碳含量分别为1.08g/kg和0.56g/kg,而山西灵空山国家级自然保护区的有机碳含量在6.06-50.63g/kg之间,活性有机碳含量在2.64-8.58g/kg之间,由此可以看出铝矿废弃地土壤有机碳含量显著低于自然保护区,说明人为干扰可极大降低土壤有机碳含量,破坏土壤结构,降低土壤肥力。4.研究结果显示,通过在铝矿废弃地采取不同措施进行土地复垦后土壤有机碳含量显著提高,其中当粉碎秸秆还田配合施用有机+无机肥处理的土壤有机碳含量最高,但其与灵空山自然保护区土壤有机碳含量相比仍有较大差距。不难看出,现有的复垦措施仍需进一步的改善,方可在宜农工矿废弃地复垦同时促进土壤碳循环,达到改善土壤质量和减缓温室效应的双赢效果。【关键词】：土壤有机碳铝矿废弃地自然保护区碳组分复垦