中国典型丘陵区人口密集乡村景观的土壤碳氮磷分布特征

土壤碳氮磷分布特征
《土壤碳氮磷分布特征》
土壤是地球上最重要的自然资源之一，它不仅支撑着植物生长，还承载着大量的有机质和养分。

其中碳、氮、磷是土壤中重要的元素，它们的含量和分布特征对土壤的质量和植物生长起着重要作用。

在土壤中，碳的分布特征主要体现在有机质中。

有机质是土壤中最重要的碳源，它来源于植物残体和微生物的降解产物。

土壤中的有机质含量可以反映土壤的肥力和生物活性水平。

一般来说，有机质含量高的土壤更适合植物生长，并且能够更好地保持土壤水分和改善土壤结构。

氮是植物生长的重要元素，它主要存在于有机质和无机氮的形式。

土壤中的氮含量通常取决于有机质的分解速度和土壤中微生物的活性。

在一般情况下，有机质含量高的土壤通常也含有较高的氮，这对植物的生长十分有利。

磷是植物生长的另一个重要元素，它的分布特征主要影响着土壤的磷素供应能力。

土壤中的磷主要来自于岩石和有机物的磷酸盐，它对植物的生长和开花结果都十分重要。

一般来说，磷含量高的土壤更适合植物的生长，而磷含量低的土壤则需要通过施肥等手段来提高土壤的磷素供应能力。

总的来说，土壤中的碳、氮、磷分布特征对土壤的肥力和植物生长起着重要作用。

了解土壤中这些元素的含量和分布特征，有助于我们更好地利用土壤资源，提高土壤质量，并且更科学地进行农业生产。

黄土高原小叶杨人工林土壤碳氮分布特征刘栋【期刊名称】《西北林学院学报》【年(卷),期】2015(030)006【摘要】以黄土高原西部典型小叶杨人工林地土壤为研究对象,通过比较研究区内不同土层中的土壤及其团聚体有机碳氮的含量和储量,分析并探讨了土壤有机碳氮的分布及其随土壤团聚体的变化特征.结果表明:1)、黄土高原西部地区小叶杨林土壤团聚体的分布受土壤质地影响,壤土以＜0.053 mm团聚体为主,而砂土以0.250～0.053mm团聚体为主;2)、研究区内小叶杨人工林下表层土壤碳氮含量高于底层土壤,且壤土差异较砂土更为明显,且含量也高于砂土;3)、土壤质地影响土壤中碳氮元素随团聚体的分布:壤土有机碳氮的分布取决于各团聚体有机碳氮的分布特征,而砂土有机碳氮的含量取决于＜0.053 mm团聚体的有机碳氮含量,有机碳氮的储量则取决于0.25～0.053 mm团聚体的有机碳氮储量.【总页数】8页(P8-14,21)【作者】刘栋【作者单位】重庆水利电力职业技术学院,重庆402160;西北农林科技大学水土保持研究所,陕西杨陵712100【正文语种】中文【中图分类】S714.2【相关文献】1.太行山南麓3种典型人工林土壤碳氮分布特征 [J], 苗蕾;孙玉军;杨喜田;董斌2.黄土高原丘陵区不同生境小叶杨人工林物种多样性及其群落稳定性分析 [J], 张婷;张文辉;郭连金;刘国彬3.黄土高原不同植被带草本植物叶片与土壤碳氮分布特征 [J], 李冬冬;方昭;杜好田;姚静;焦峰4.高寒区施肥和混播对燕麦人工草地土壤碳氮储量及碳氮垂直分布特征的影响 [J], 刘文辉;贾志锋;马祥;梁国玲5.沙地樟子松人工林土壤碳氮磷储量分布特征 [J], 柳叶;任悦;高广磊;丁国栋;张英;王家源;郭跃因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

黄土高原不同乔木林土壤微生物量碳氮和溶解性碳氮的特征曾全超;李鑫;董扬红;李娅芸;安韶山【摘要】选取黄土丘陵区子午岭4种不同乔木林下的0-5 cm和5-20 cm的土壤为研究对象,通过氯仿熏蒸浸提方法测定了微生物量碳氮、溶解性碳氮以及土壤的理化性质.研究结果表明,不同乔木林下0-5 cm土层土壤微生物量氮(MBN)土壤微生物量碳(MBC)均表现为:辽东栎＞侧柏＞油松＞刺槐,5-20 cm土层为:侧柏＞辽东栎＞油松＞刺槐,说明不同乔木林对土壤表层和下层的微生物量有明显的影响.上层土壤溶解性碳(DOC)、溶解性氮(DON)大于下层土壤.土壤微生物量碳氮比(MBC/MBN)在4-8之间,MBC/MBN、MBN、MBC均表现为随着土层的深度逐渐降低的趋势.MBC与MBN具有显著的正相关性,MBN、MBC与有机碳(SOC)、土壤全氮(TN)、MBC/MBN、溶解性碳与微生物量碳之和(DOC+ MBC)、溶解性氮与微生物量氮之和(DON+MBN)呈现出极显著的正相关性(P＜0.01).DOC+MBC、DON+MBN比DOC、DON、MBC、MBN更能反映土壤微生物量与活性碳氮库.总体来说,人工刺槐林对土壤碳氮库的增加有一定的作用,但是相对于辽东栎和侧柏等天然次生林有一定的差距.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2015(035)011【总页数】8页(P3598-3605)【关键词】子午岭;不同乔木林;微生物碳氮;溶解性碳氮【作者】曾全超;李鑫;董扬红;李娅芸;安韶山【作者单位】中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心,杨陵712100;中国科学院大学,北京100049;西北农林科技大学资源环境学院,杨陵712100;西北农林科技大学水土保持研究所,杨陵712100;西北农林科技大学资源环境学院,杨陵712100;中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心,杨陵712100;西北农林科技大学资源环境学院,杨陵712100【正文语种】中文黄土丘陵区水土流失严重，植被恢复是解决水土流失的有效途径之一[1]。

川中丘陵地区农田土壤有机碳氮储量及动态变化的
开题报告
一、研究背景和意义
随着人口的增长和经济的快速发展，农业生产对土壤资源的需求也
越来越大。

然而，长期的过度耕作、过度施肥等不合理的农业生产方式，导致农田土壤质量下降，农业环境恶化，并对生态环境造成负面影响。

因此，研究农田土壤有机碳氮含量的储量和动态变化规律，既有助于掌
握农田土壤质量的状况，也有助于制定科学合理的农业生产措施，以保
护生态环境、促进农业可持续发展。

二、研究内容和方法
1.研究内容：
本研究旨在对川中丘陵地区农田土壤有机碳氮储量以及其动态变化
规律进行调查研究，明确土壤有机碳氮含量与土地利用类型、土地利用
历史、降雨量等因素之间的关系。

2.研究方法：
（1）野外调查法：选择川中丘陵地区的不同农田类型和不同历史时期的土壤样本点，在田间采集土壤样品，并对其进行现场测量和采样。

（2）实验室分析法：采用标准方法对土壤样品进行有机碳氮含量的分析和测定。

（3）数据分析法：通过统计学方法对采集的数据进行分析，绘制土壤有机碳氮含量随时间、土地利用类型、土地利用历史等因素的变化曲
线和统计图表。

三、研究预期结果
本研究将对川中丘陵地区农田土壤有机碳氮含量的储量和动态变化规律进行全面调查和分析，揭示土壤有机碳氮含量与土地利用类型、土地利用历史、气候等因素之间的关系。

预计得出有关川中丘陵地区农田土壤有机碳氮含量变化规律和控制因素的结论，为川中丘陵地区农业生产和生态环境保护提供科学依据。

秦岭典型林分土壤有机碳储量及碳氮垂直分布王棣;耿增超;佘雕;和文祥;侯琳【摘要】以秦岭典型林分锐齿栎(马头滩林区)、油松、华山松、松栎混交林、云杉、锐齿栎(辛家山林区)为对象,研究了不同林分土壤剖面上有机碳、全氮、有机碳储量的分布规律.结果表明:在秦岭地区,随着土壤剖面深度增加,不同林分的土壤有机碳、全氮含量均逐渐降低;不同林分的土壤有机碳、氮素的积累和分解存在一定差异.其中,云杉和松栎混交林的土壤有机碳、全氮含量较高,锐齿栎(辛家山林区)含量较低,不同林分土壤剖面有机碳、全氮含量平均值分别为13.46-26.41 g/kg、4.47-9.51g/kg,大小顺序均为云杉＞松栎混交林＞锐齿栎(马头滩林区)＞油松＞华山松＞锐齿栎(辛家山林区);各个林分的土壤C/N在5.93-15.47之间,C/N平均值大小为松栎混交林＞华山松＞油松＞云杉＞锐齿栎(辛家山林区)＞锐齿栎(马头滩林区);各个林分0-60 cm土层的土壤有机碳储量大小为云杉＞锐齿栎(马头滩林区)＞松栎混交林＞华山松＞锐齿栎(辛家山林区)＞油松,分别为150.94、135.28、124.93、109.24、102.15、96.62 t/hm2;各个林分土壤有机碳含量与土壤全氮含量存在极显著正相关,土壤有机碳、全氮与C/N则没有明显相关性.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2015(035)016【总页数】9页(P5421-5429)【关键词】垂直分布;有机碳储量;土壤有机碳;全氮【作者】王棣;耿增超;佘雕;和文祥;侯琳【作者单位】西北农林科技大学资源环境学院,杨陵712100;西北农林科技大学资源环境学院,杨陵712100;西北农林科技大学水土保持研究所,杨陵712100;西北农林科技大学资源环境学院,杨陵712100;西北农林科技大学林学院,杨陵712100【正文语种】中文土壤作为森林生态系统生命活动的主要场所，为森林生长提供养分[1]。

黄土丘陵区不同土地类型表层土壤有机碳分布特征作者：孟婷婷来源：《农村经济与科技》2018年第11期[摘要]探明黄土丘陵区不同土地类型土壤有机碳分布特征对该区土地与土壤资源管理具有重要意义。

在黄土丘陵区园则沟小流域选择红枣林地、7年撂荒草地、农地、30年撂荒草地4种主要土地利用类型，研究0～100cm土壤有机碳含量分布特征。

结果表明，不同土地利用类型土壤有机碳含量均随土层增加而减小。

不同深度土壤有机碳含量均表现为7年撂荒草地[关键词]黄土丘陵区；土地利用类型；表层；有机碳[中图分类号]S153.6 [文献标识码]A土壤有机碳（SOC）是土壤的重要组成部分，它在自然生态和农业系统中占有重要作用，影响粮食产量和质量。

近年来，土壤有机碳库受到普遍关注是由于它在全球碳循环中起着重要的作用，有减缓或加剧温室气体的潜力。

表层100cm土壤中全球碳储量被估计达到1400～1500Pg，大约是大气和陆地植被中碳储量的2～3倍。

土地利用和土地管理的改变都会在一定程度上增加或减少土壤有机碳含量。

土地利用改变对全球碳循环，土壤质量，土地管理和区域经济发展有着潜在的影响。

在埃塞俄比亚北部半干旱地区，以雨养农业为对照，研究发现林牧复合地、农林复合地、草地、灌溉果园0～30cm土壤有机碳储量都显著增加，表明农地转变成草地或林地将增加SOC的封存量。

地中海地区研究发现天然生态林转变成经济林（橄榄树）后0～100cm土壤有机碳储量显著降低。

干旱半干旱地区一直被视为潜在的碳汇。

黄土丘陵区是典型的半干旱地区且以深厚的黄土层著称。

1999年退耕还林（草）工程实施后该区土地利用方式发生了巨大变化，不适宜耕种。

农地一部分退耕撂荒进行植被天然恢复，另一部分发展为人工林（包括生态林和经济力）。

本文以黄土丘陵区典型退耕小流域为单元，主要研究不同土地利用类型浅层（0～100cm）土壤有机碳分布特征，以为黄土丘陵区小流域土地和土壤资源管理、退耕还林（草）工程持续发展提供科学依据。

我国不同区域典型乡村景观土壤碳氮磷的分布特征的开题报告一、选题背景和意义随着人们对环境保护意识的日益提高和国家生态文明建设的不断推进，耕地土壤质量已成为我国农业和生态环保面临的重要问题之一。

其中，植物营养元素的充足和均衡对土壤质量和农业生产有着至关重要的作用。

而土壤碳氮磷是支撑植物生长必须的养分元素，是土壤中生物活性物质的主要来源，也是维持生态系统稳定的关键指标。

因此，研究我国不同区域典型乡村景观土壤碳氮磷的分布特征，对于指导我国区域可持续发展，优化土地利用结构，改善生态环境具有重要的理论和现实意义。

二、研究目的和内容本研究主要旨在探究我国不同区域典型乡村景观土壤碳氮磷的分布特征。

具体研究内容包括：1. 选择不同地域的乡村景观，采集不同深度土壤样品，测定土壤碳氮磷含量。

2. 利用地理信息系统（GIS）技术，对采样地点进行空间分析，探究不同因素对土壤碳氮磷分布的影响。

3. 基于采样数据的统计分析，探讨不同区域乡村景观土壤碳氮磷的分布规律、差异性和影响因素。

三、研究方法和流程1. 采样：选择符合特定标准的乡村景观进行调查，按照一定的网格布置样点，立体采样获取土壤样品。

2. 测定：将采集的土壤样本带回实验室，进行土壤碳氮磷含量的测定和分析。

3. 空间分析：将采样数据通过GIS技术进行空间统计分析，绘制出不同区域乡村景观土壤碳氮磷分布的空间图。

4. 统计分析：运用SPSS软件对采样数据进行统计分析，分析不同区域、不同深度乡村景观土壤碳氮磷含量的差异性和影响因素。

四、预期结果通过本研究，预计可以得出如下结论：1. 不同区域的乡村景观土壤碳氮磷有着显著的差异性。

2. 土壤深度对碳氮磷含量的影响存在一定规律性。

3. 土地利用方式和气候条件等因素对土壤碳氮磷含量存在一定的影响。

黄土丘陵区不同功能群植物碳氮磷生态化学计量特征及其对微地形的响应戚德辉;温仲明;王红霞;郭茹;杨士梭【摘要】研究黄土丘陵区植物碳氮磷生态化学计量特征及其对微地形变化的响应,对于深入理解植物对丘陵山地环境的适应策略具有重要的意义.以黄土丘陵区森林草原带不同微地形环境(坡向、坡位)下的不同功能群植物为研究对象,对不同功能群植物叶片和细根的C、N、P含量及其化学计量特征进行了研究.结果表明:(1)叶氮含量(LN)、叶磷含量(LP)、根氮含量(RN)、根碳含量(RC)、叶碳/叶氮(LC/LN)、叶碳/叶磷(LC/LP)、叶氮/叶磷(LN/LP)、根碳/根氮(RC/RN)和根氮/根磷(RN/RP)在科属间差异显著(P＜0.05),而叶碳含量(LC)、根磷含量(RP)和根碳/根磷(RC/RP)在科属间差异不显著(P＞0.05).(2)不同科属植物生态化学计量特征对微地形变化的响应不同,禾本科细根C/N在阴坡、阳坡差异性显著,豆科植物根N含量在不同坡位间差异显著(P＜0.05);菊科植物叶N含量、叶C含量、根N含量、叶片C/N和细根C/N在不同坡位间差异显著(P＜0.05).(3)禾本科植物在中坡位受N、P元素共同影响,在其它坡位主要受N元素限制;豆科植物在中坡位和上坡位主要受P元素限制,在下坡位和峁顶受N、P元素共同影响;菊科植物上坡位受N、P元素共同影响,在其他坡位主要受N元素限制.研究表明,不同科属植物在不同微地形条件下受限的营养元素不同,对丘陵多变环境也存在不同的适应策略.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2016(036)020【总页数】11页(P6420-6430)【关键词】黄土丘陵区;功能群;生态化学计量;微地形【作者】戚德辉;温仲明;王红霞;郭茹;杨士梭【作者单位】西北农林科技大学资源环境学院,杨凌712100;西北农林科技大学资源环境学院,杨凌712100;中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心,杨凌712100;西北农林科技大学水土保持研究所,杨凌712100;西北农林科技大学水土保持研究所,杨凌712100;中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心,杨凌712100;西北农林科技大学水土保持研究所,杨凌712100【正文语种】中文生态化学计量学是利用生物学、化学和物理学的基本原理,来研究生态过程中能量和多种化学元素的平衡关系,为研究C、N、P等重要元素在生态系统过程中的耦合关系提供了技术方法[1- 2]。

中亚热带丘陵区4种典型森林类型土壤CO2排放量
的开题报告
【开题报告】
一、选题背景
中亚热带丘陵区是中国南方的一个重要生态地区，森林资源丰富，
森林类型多样化。

在全球气候变化日益凸显的当下，研究森林土壤的
CO2排放量对于理解森林生态系统碳循环过程以及碳平衡具有重要意义。

二、选题意义
通过研究中亚热带丘陵区4种典型森林类型的土壤CO2排放量，可以探究不同森林类型的土壤碳库及其对碳平衡的影响，对于制定合理的
生态保护措施具有重要意义。

三、研究内容和方法
本研究将选取中亚热带丘陵区的典型森林类型，包括松林、竹林、
阔叶林和混交林，测定其土壤CO2排放量。

通过不同季节的多点位土壤
样品采集，利用CO2通量仪进行实时测量，同时配合土壤参数测定仪进
行土壤环境参数的监测，以探究土壤CO2排放量的变化规律。

数据处理
将采用SPSS软件进行统计分析。

四、预期成果和研究价值
研究预计能为探究中亚热带丘陵区森林土壤碳循环过程以及生态系
统碳平衡提供实证支撑。

同时，为制定合理的生态保护措施提供科学依据。

在相关领域中，本研究也将有助于弥补中亚热带丘陵区森林土壤
CO2排放的研究空白。

湘中丘陵区4种森林生物量及分配特征张胜;项文化;欧阳帅;曾叶霖;刘聪【摘要】生物量估算是研究森林生态系统结构和功能的基础,森林生物量约占全球陆地植被生物量的90％,对维持全球碳平衡方面具有重要作用.由于人类活动的影响,我国亚热带森林类型多样,比较各森林生物量的差异和分配特征,可为评估森林碳收支提供基础数据.本研究在湘中丘陵区选择杉木(Cunninghamia lanceolata) 人工林、马尾松(Pinus massoniana)-石栎(Lithocarpusglaber)针阔混交林、南酸枣(Choerospondias axillaris)落叶阔叶林、石栎-青冈(Cyclobalanopsis glauca)常绿阔叶林,利用各优势树种的相对生长方程和1hm2的样地数据估算森林生物量.结果表明:4种森林生物量为72.74～154.03 t/hm2,各森林之间的生物量差异极显著(P＜0.01),杉木林的最低(72.74 t/hm2),马尾松林的最高(154.03 t/hm2),石栎-青冈林(134.08 t/hm2)和南酸枣林(106.89 t/hm2)的居中.4种森林生物量分配中,树干生物量所占比例最高,叶生物量所占比例最低.林冠(枝、叶)生物量与树干生物量、地上生物量与地下生物量之间的关系显著,决定系数分别为0.7539～0.9894和0.9392～0.9933.因此,当仅有林分树干生物量数据时,可用生物量转换扩展系数(BEFs)估算林冠生物量和地下部分生物量,从而估算整个林分的生物量.【期刊名称】《广西林业科学》【年(卷),期】2015(044)002【总页数】6页(P104-109)【关键词】杉木;马尾松;南酸枣;青冈;石栎;生物量;亚热带【作者】张胜;项文化;欧阳帅;曾叶霖;刘聪【作者单位】中南林业科技大学生命科学与技术学院,湖南长沙410004;中南林业科技大学生命科学与技术学院,湖南长沙410004;湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站,会同 438107;中南林业科技大学生命科学与技术学院,湖南长沙410004;湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站,会同 438107;中南林业科技大学生命科学与技术学院,湖南长沙410004;中南林业科技大学生命科学与技术学院,湖南长沙410004【正文语种】中文【中图分类】S718.556生物量是研究森林生态系统结构和功能的基础数据，森林生物量估算是评估森林生态系统生产力、碳固定和研究养分循环的关键步骤，对揭示森林与环境之间相互作用、实现森林可持续经营和发挥其服务功能的具有重要意义。

我国磷素分布具有一定的特征。

首先，我国磷素分布不均匀。

磷素含量较高的地区主要集中在长江流域、淮河流域、黄河流域、珠江流域等。

这些地区土壤肥力较好，适宜农业生产，是我国的农业重点区域。

其次，我国磷素含量较低的地区主要分布在东北地区、西北地区和西南地区。

这些地区土壤肥力较差，不利于农业生产。

第三，我国磷素分布与地形有关。

磷素含量较高的地区多分布在丘陵、山地、盆地地形上，而磷素含量较低的地区则多分布在高山、沙漠地形上。

最后，我国磷素分布与气候有关。

磷素含量较高的地区多分布在温暖湿润的气候区，而磷素含量较低的地区则多分布在干旱、气候极端的地区。

中国典型丘陵区人口密集乡村景观的土壤碳氮磷分布特征3焦加国1,2　杨林章2　武俊喜3　李辉信133　E .C .Ellis4(1南京农业大学资源与环境科学学院,南京210095;2中国科学院南京土壤研究所,南京210008;3中国农业大学农学与生物技术学院,北京100094;4马里兰大学地理与环境系统系,巴尔的摩21250,马里兰,美国)摘　要　基于I K ONOS 高分辨率(1m )卫星遥感图,根据生态立地分层分类规则,评价了四川盆地、江南山地和华南山地等典型丘陵区人口密集的乡村景观结构对0～30c m 土壤有机碳(S OC )、全氮(T N )和全磷(TP )密度及储量的影响.结果表明:S OC 密度的面积加权平均值为江南山地丘陵(2172±0176kg ・m -2)>华南山地丘陵(2165±0173kg ・m -2)>四川盆地丘陵(2115±0157kg ・m -2);T N 密度的面积加权平均值为江南山地丘陵(0128±0106kg ・m -2)>四川盆地丘陵(0127±0106kg ・m -2)>华南山地丘陵(0121±0106kg ・m -2);TP 密度的面积加权平均值为四川盆地丘陵(0119±0104kg ・m -2)>江南山地丘陵(0111±0103kg ・m -2)>华南山地丘陵(0108±0104kg ・m -2).四川盆地、江南山地和华南山地丘陵S OC 、T N 和TP 储量最高的生态立地类型分别为小规模1年生旱地作物、两季水田和斜坡次生阔叶疏林.S OC 和T N 密度均以水田或林地最高,而以低覆盖度的挖掘地和山顶旱地最低,TP 密度的分布较为复杂.细微尺度的生态立地水平分析可以较好地反映出丘陵区人口密集乡村景观地区的生态结构和S OC 、T N 、TP 的分布情况.关键词　丘陵区域　人口密集乡村景观　生态立地　土地利用　土壤养分文章编号　1001-9332(2007)07-1471-08　中图分类号　S15912　文献标识码　A3美国国家科学基金资助项目(DEB 20075617).33通讯作者.E 2mail:huixinli@njau .edu .cn 2006207224收稿,2007204204接受.D istr i buti on character isti cs of so il organ i c carbon,n itrogen and phosphorus i n den sely popu 2l a ted v ill age l andscapes of d i fferen t h illy reg i on s of Ch i n a.J I A O J ia 2guo 1,2,Y ANG L in 2zhang 2,WU Jun 2xi 3,L I Hui 2xin 1,E .C .Ellis 4(1College of Resources &Environm ental Sciences,N anjingAgricultural U niversity,N anjing 210095,China;2Institute of Soil Science,Chinese A cade m y of Sci 2ences,N anjing 210008,China;3College of A grono m y &A grcecology,China A gricultural University,B eijing 100094,China;4Depart m ent of Geography and Environm ental Syste m s,University of M ary 2land,B alti m ore County 21250,M aryland,USA ).2Chin .J.A ppl .Ecol .,2007,18(7):1471-1478.Abstract:Based on high s patial res oluti on re mote sensing map (1m )and sa mp ling with a strati 2fied design on different site types,the effects of fine 2scale land use patterns in villages on t op s oil (0-30c m )organic carbon (OC ),t otal nitr ogen (T N )and t otal phos phorus (TP )within and acr oss the densely populated hilly landscapes,i .e .,Sichuan H illy Regi on (SI HR;J intang County,Sichuan Pr ovince ),Subtr op ical H illy Regi on (S UHR;Yiyang County,Hunan Pr ovince ),and Tr op ical H illy Regi on (T HR;D ianbai County,Guangdong Pr ovince ),were investigated .The re 2sults showed that s oil OC density was decreased in the order of S UHR (2172±0176kg ・m -2)>THR (2165±0173kg ・m -2)>SI HR (2115±0157kg ・m -2),T N density was in the order ofS UHR (0128±0106kg ・m -2)>SI HR (0127±0106kg ・m -2)>T HR (0121±0106kg ・m -2),and TP density was in the order of SI HR (0119±0104kg ・m -2)>S UHR (0111±0103kg ・m -2)>THR (0108±0104kg ・m -2).The fine 2scale landscape units (ecot opes )with the highest s oil OC,T N and /or TP st ocks were rainfed annual cr op s in SI HR,paddy rice in S UHR,and open canopy trees and brush in THR,res pectively .I n all hilly regi ons,paddy and forest land use classes had the highest s oil OC and T N density,while m ined areas had the l owest s oil OC and应用生态学报　2007年7月　第18卷　第7期 Chinese Journal of App lied Ecol ogy,Jul .2007,18(7):1471-1478T N density,with the distributi on of TP density sho wing a more comp licated pattern than that of OC and T N.Ecot ope level analysis could reflect the s oil organic carbon,nitr ogen and phos phorus distri2 buti on in densely populated village landscape of hilly regi ons more comp rehensively than land use or land cover analysis.Key words:hilly regi on;densely2populated village landscape;ecot ope;land use;s oil nutrient.1　引 言乡村景观中,土地利用方式和生态类型的改变主要是由于人为作用,如土地管理、道路建设与房屋建设等,而自然的生态进程则居于次要地位.由于各地区地形、气候和土壤肥力等的差异,以及社会经济发展的不同,不同地区的农村景观类型不相同.人为作用对乡村景观的影响越来越受到全球范围的关注.乡村景观的变化主要表现在生物多样性和土壤元素循环两个方面[8].全球范围内,人口密集乡村景观的面积和人口数量巨大[12].运用人口密度数据和农业面积比例数据,Ellis[3]计算出的中国村级景观面积为2131×106k m2,占全球村级景观面积的26%;乡村人口512亿,占全球29%.庞大的农业人口和广阔的乡村面积使中国乡村景观在全球变化研究中占有重要地位.中国乡村景观的人为干扰作用强烈,生态过程复杂,农户水平细微尺度的土地利用变化和资源管理行为多样化,土地利用呈现高度的异质性[3,7].中国多数乡村景观的土地利用转换并不在于乡村景观面积的大幅度增减,而在于乡村景观内部的小尺度转换[20],这些过程同时也伴随着土壤元素的变化.这使得用通常景观的大中尺度研究方法来获取乡村景观小尺度多样化变得十分困难,在估算区域性土壤有机碳(S OC)、全氮(T N)和全磷(TP)储量时易造成误差.本研究借助高分辨(1m)的I K ONOS影像,运用多层次景观分类和制图方法,采用由大尺度到小尺度的取样和由小尺度到大尺度的推绎相结合的研究方法,分析了中国不同丘陵区域人口密集乡村景观S OC(0～30c m)、T N和TP密度及储量的差异,以期为中国丘陵区域的景观规划和生态系统的管理提供依据,为中国丘陵地区土壤数据提供一定的补充.2　研究方法211　人口密集景观生态区域的选择借助荷兰科学家Verburg发展的基于GI S和统计分析方法,根据文献资料和专家知识,在中国最终得到5个高度相似性的人口密集景观生态区:黄淮海平原景观生态区、长江中下游平原景观生态区、江南山地丘陵景观生态区、四川盆地丘陵景观生态区和华南山地丘陵景观生态区.但这些景观生态区不同于传统意义上的景观生态区[3,13],聚类得到的区域约占中国65%的乡村人口和约50%的耕地面积,具有广泛的代表性.本文以其中的3个丘陵地区作为研究区域,来比较不同丘陵地区间土壤碳氮磷分布的差异(表1).212　区域代表性研究样方的选取为了获得区域代表性的乡村景观结构,先在大区域中获取Landsat影像并进行土地覆被粗分类,并以土地覆被粗分类结果和距城镇的直线距离为变量,进行两步聚类和K均值聚类,进一步确定Land2 sat影像覆被范围中人口密集乡村景观的覆被面积和分布范围,然后基于土地覆被粗分类结果和距城镇直线距离等变量在500m×500m网格中再次进行两步聚类和K均值聚类,根据聚类结果,从I K O2 NOS影像覆被区域选取12个具有区域代表性的网格作为研究样方,并根据聚类距离和聚类单元格数量来计算尺度推绎参数CDW,利用研究样方数据和CDW参数来进行大区域的评价分析[3,7].213　景观分类制图Ellis等[2-4]制定了以地形、土地覆被、土地利表1　3个丘陵地区概况Tab.1　The ba si c situa ti on of three h illy reg i on s区域名称Regi on 代表地区Research site主要土壤类型Main s oil type区域面积Regi on area(106km2)人口密度Populati on density(P・km-2)年降水量Annual p reci p itati on(mm)年平均气温Annual meante mperature(℃)Ⅰ金堂J intang紫色土Pur p le s oil013224895011Ⅱ益阳Yiyang黄壤,黄棕壤Xanthoze m0162188142614Ⅲ电白D ianbai红壤Lat os ol0123233165120Ⅰ:四川盆地丘陵Sichuan H illy Regi on;Ⅱ:江南山地丘陵Subtr op ical H illy;Ⅲ:华南山地丘陵Tr op ical H illy.2741 应　用　生　态　学　报 18卷用、景观分类单元组共同组合构成的生态立地分层分类规则.生态立地表示景观中最小的均质斑块,并至少近期连续2年稳定的最小的均质斑块[8].所有层次的类型最终以生态立地为基本单元来表达.该系统是一个逻辑的层次系统,即可在每一等级上分出不同的乡村景观类型;同时也可用综合属性来表达每个景观单元,即每一景观单元具有多级层次的属性特征.例如:生态立地“S LTPdt02”表示地形为斜坡(S L=sl op ing),土地利用为林地(T=f orestry),土地覆盖为多年生(P=perennial)的次生闭合落叶树(gr oup+type=dt02)(表2),关于本文景观类型的详细分类请查看:htt p://ecot ope1org/ae m/classifi2 cati on1ht m.尺度推绎是依据Ellis[3]提出的区域权重(CDW)及区域评价公式计算.首先,计算每个样方(500m×500m)的CDW(式1),每个样方中各生态立地有确切的占此样方的面积百分比,二者相乘得到此生态立地在这个样方下的CDW,所有的同一生态立地在12个样方的CDW之和,就是这一生态立地的CDW(式2).CDW i=1CD2i/∑n ki1CD2i×N kN t(1)式中:CDWi 为取样样方i的区域权重;CDi为取样样方i在k类别中的聚类距离;nk为k类别中取样样方数目;Nk 为k类别中单元格总数;Nt为区域中聚类单元格总数.CDW ECOj=∑li ECO ij×CDW i/∑liA i(2)式中:CDWECO j为生态立地j的区域权重;l为取样样方总数;ECOij为取样样方i中生态立地类型j的面积;Ai 为取样样方i的面积.214　样点布设及田间采样土壤取样是基于以生态立地为单元的景观分类图,以及景观分类的区域权重(公式1、2)来设计.根据生态立地,地形与土地利用/覆被组合(F UC=FROM+USE+COVER)以及土地利用和覆被组合(UC=USE+COVER)3种分类层次的区域权重面积比率(CDW-A rea,%),确定并调整土壤取样点在不同景观分类组合的数量.并按照此顺序先后进行取样,如果前面的取样结果包含后面的景观分类组合,则不再重复取样.每种景观分类组合最小取样量为3个,而最大取样量在基于2002年和20世纪40年代景观类型取样时有所不同,分别不超过10个和5个.最后随机选取样点并将GI S生成的样点输入到GPS中,根据GPS导航定位和每个样点所属景观类型准确找到每个样点的位置.去除样点表面的杂草、石头等杂物,用直径为5108c m的分裂式采样器(AMS,American Falls,I daho)进行采样,采样深度为30c m,分为0～15和15～30c m两层,然后分别装入定制的布袋中,带回实验室进行室内分析.215　样品处理及实验室分析土样称量后,过2mm筛,过筛过程中,剔除植物根系、石子和昆虫等杂物,再次称量过筛后风干土样,计算储量.取约80g过2mm筛的土样,再过0125mm筛,用于实验室分析.土壤容重用烘干土量(过2mm筛)除以土钻体积(3114c m×2154c m×30c m)计算;S OC测定采用外加热2重铬酸钾容量法[11];T N测定采用标准的半微量开氏定氮法[1];TP测定采用高氯酸消煮2钼锑抗比色法[9],测定过程中用标样7416来确保测定的准确性.S OC密度为S OC含量、土壤容重和土壤深度的表2　村级景观分类描述Tab.2　Ecotope cl a ssi f i ca ti on levels and cl a sses for v ill age l andscapes地形Land for m 代码Code描述Descri p ti on土地利用Land use代码Code描述Descri p ti on土地覆盖Land cover代码Code描述Descri p ti onAN人工地形Anthr opogenic A水产用地Aquaculture A1年生植被Annual BP台地Bench p lateau C建设用地Constructed E裸露地面Bare s oil EX挖掘地Excavated D杂乱用地D isturbed M混合覆被M ixedFP冲积平原Fl oodp lain F闲置地类Fall ow P多年生植被Perennial FS山麓Foot sl ope H园艺用地Horticulture S硬化地面SealedS L斜坡Sl op ing I水浇地Irrigated V变化的VariableSR季节河Seas onal river M开采或填埋地M ine&Fill W水面W aterSS陡坡Steep sl ope O观赏园林O rna mental X荒地BarrenS U山顶Summ it P水田PaddyTS梯田Terraced sl ope R旱地RainfedT林地Forest 37417期 焦加国等:中国典型丘陵区人口密集乡村景观的土壤碳氮磷分布特征 乘积,整个地区S OC密度由生态立地(最细分类水平)面积加权平均得到,S OC储量为S OC密度和面积的乘积.T N和TP密度的计算与S OC相同.采用单因素方差分析(ANOVA)来检验土壤属性在不同土地利用类型之间的差异,如果有显著性差异,则进一步用Duncan(符合正态性和方差其次性)或Dun2 nett’s C(不符合正态性和方差其次性)方法进行多重比较.SOC=∑iBD i×C i×d i(3)式中,SOC密度单位为(kg・m-2),BDi为土壤容重(g・c m-3),Ci 为土壤有机碳含量(g・kg-1),di为土壤深度(m).3　结果与分析311　区域间生态立地水平的S OC、T N和TP密度分布通过各个区域的生态立地类型面积加权平均得出:四川盆地丘陵、江南山地丘陵和华南山地丘陵S OC密度依次为2115±0157、2172±0176和2165±0173kg・m-2,T N密度依次为0127±0106、0128±0106和0121±0106kg・m-2,TP密度依次为0119±0104、0111±0103和0108±0104kg・m-2(表3).四川盆地S OC密度最低,而TP密度最高;江南山地丘陵S OC和TP密度最高;华南山地丘陵T N和TP密度最低.如果以W ang等[15]根据全国第二次土壤普查估算出的S OC密度(10161kg・m-2,土层为100c m)和Zhang等[21]根据全国第二次土壤普查估算出的S OC密度(813kg・m-2,土层为100c m)为标准,则3个丘陵区域的S OC和T N密度均低于全国平均水平.而S OC和T N有极好的相关性,所以3个丘陵区域的土壤T N密度也低于全国平均水平.各区域中,S OC、T N和TP密度在各生态立地类型间均有显著差异(P<0101).四川盆地丘陵S OC 密度最高的为FsP A ri03(3120kg・m-2),最低的为S URAac04(1135kg・m-2);江南山地丘陵S OC密度最高的是FsP A ri01(4126kg・m-2),最低的是EX MEex08(0152kg・m-2);华南山地丘陵S OC密度最高的是S LTPeb02(3140kg・m-2),最低的是EX MEex04(1102kg・m-2).土壤T N密度的变化趋势和土壤有机碳基本一致.土壤TP密度在各生态立地间的变化趋势与S OC和T N密度完全不同.四川盆地丘陵、江南山地丘陵和华南山地丘陵TP密度最高的生态立地类型依次为:BPRAac01、S LR M2 mc01、S LDMdb07;TP密度最低的生态立地类型依次为:SS DPdb08、S LTP wd02、S LRMoe37.总的来说,在3个丘陵区域中,S OC和TP密度较高的是水田和林地,较低的是低覆盖度的挖掘地和山顶旱地;而TP 密度的分布较为复杂,不同区域间同种生态立地类型差异很大.表3　3个丘陵区域不同生态立地水平下S OC、TN、TP密度Tab.3　So il organ i c carbon,tot a l n itrogen and phosphorus den siti es under d i fferen t ecotope levels i n three h illy reg i on s区域Regi on 生态立地Ecot ope注解Descri p ti on面积百分数A rea percentage(%)S OCO rganic carbon(kg・m-2)T NTotal nitr ogen(kg・m-2)TPTotal phos phorus(kg・m-2)四川盆地BPRAac04小规模1年生大田作物391761183±01460124±01050119±0103丘陵SSTPen03次生栽植混合密闭冠层针叶林81542141±01820127±01080116±0103 Sichuan hilly FSP A ri03冬水田61183120±01770136±01080118±0104 BPRPoe33小规模旱地成熟桔园51432121±01450130±01060122±0106FSP A ri01两季田51052161±01510133±01040121±0104ANCSho03非单独院落的平房或成片平房群21482118±01250129±01040115±0103SSTPot03次生或栽植开放冠层林21142166±01940129±01110115±0106BPP A ri01两季田21042167±01430135±01050120±0103S URAac04小规模一年生大田作物11971135±01470119±01040123±0103ANCSho04非单独院落的平房或成片平房群11961193±01540127±01070120±0103S LRAac04小规模1年生大田作物11941161±01060123±01020121±0102FSRAac04小规模1年生大田作物11631173±01270124±01040117±0104SSTPen01栽植密闭冠层针叶林11492143±11240126±01130116±0107BP DPdb08次生树林地,有建筑或废物堆积11352146±11280131±01140119±0104ANCEtr01土路11292146±01590131±01060123±0106BPRMmc011年生植物,果树混合11242109±11220128±01130123±0111SS DPdb08次生树林地,有建筑或废物堆积01972102±01430126±01040114±0104BPRAac01小规模1年生蔬菜园艺作物01942170±11430136±01150132±0128S LDPdb08次生树林地,有建筑或废物堆积01922116±01730128±01100114±0101 4741 应　用　生　态　学　报 18卷续表3　Tab .3　con ti n ued区域Regi on 生态立地Ecot ope注解Descri p ti on 面积百分数A rea percentage (%)S OC O rganic carbon(kg ・m -2)T NTotal nitr ogen (kg ・m -2)TPTotal phos phorus (kg ・m -2)FSP A ri02秧田01553108±01150135±01030118±0101S LRPoe33小规模成熟桔园01532113±01350129±01030122±0106SS DMdb04次生灌丛或树林,无建筑和废物堆积01462150±11750130±01170116±0104SSTP m t03栽植或次生混合密闭树林01422164±01830128±01130115±0108SST Mow02次生混合型开放灌丛01251188±01580121±01070115±0103ANDPdb08次生树林地,有建筑或废物堆积01102173±11420135±01130117±0105A ll ecot opes 所有生态立地891642115±01570127±01060119±0104江南山地FSP A ri01两季田201444100±01990140±01080116±0103丘陵S LTPen01栽植密闭冠层针叶林171072110±21100123±01060109±0102Subtr op ical hilly S LTPen02次生密闭冠层针叶林171022134±01690124±01050108±0104S LTP m t02次生密闭冠层林61732128±01490122±01050108±0102S LDPdb08次生树林地,有建筑或废物堆积41142141±01910126±01060112±0103TSP A ri01两季田41004125±01660142±01060113±0104S LRAac02中等规模1年生蔬菜园艺作物21982119±01600125±01040114±0108S LRAac01小规模1年生蔬菜园艺作物21962156±01450127±01030116±0105ANCSho02有单独院落的楼房21411139±01690120±01030113±0109ANCEtr01土路11652199±01510128±01020111±0101ANCSib31大型砖场11521171±11140120±01060110±0103ANCSho04有单独院落的楼房11342119±01730122±01030114±0104S LTPc w02次生混合密闭灌丛11281173±01600118±01050108±0103S LR Mmc011年生植物,果树混合11042146±11150125±01090120±0113S LRPe w34中等规模成熟茶园01922177±01190125±01030110±0103S LTP wd02次生密闭落叶灌丛01802147±01640117±01040106±0100S LRAac03大规模1年生蔬菜园艺作物01672104±01840117±01040108±0103S LTPeb02次生常绿阔叶林01532129±01460121±01050106±0101S LF A tg01人工种植或自然恢复的高草01481120±01490116±01030107±0104S LDAdb06无木本植物,有建筑或废物堆积01472103±21030123±01060111±0101EX MEex08开采或挖掘地01460152±01290114±01030108±0101A ll ecoot pes 所有生态立地881932172±01760128±01060111±0103华南山地S LTPob02次生开放阔叶林231212169±01500122±01050108±0103丘陵FSP A ri01两季田111602185±01960124±01080107±0102Tr op ical hilly S LT Mow02次生混合型开放灌丛91262196±01440121±01040105±0103S LRPoe41大规模成熟荔枝园81592157±01550120±01030112±0110S LTPen01栽植密闭冠层针叶林71572126±11160117±01100107±0103S LTPeb02次生常绿阔叶林41733140±01850126±01080106±0103S LTP we02次生密闭常绿灌丛31893113±11160123±01080107±0101S LR Moe36小规模未成熟荔枝园31542119±01920116±01060107±0109S LDMdb07次生灌丛或树林,有建筑或废物堆积21613114±11020127±01070117±0106S LR Moe38大规模未成熟荔枝园21422179±11300119±01090105±0102S LRAac04小规模1年生大田作物21161143±01430112±01030108±0104SSTPot01栽植开放冠层林11792157±01310119±01030106±0101S LR Moe37中等规模未成熟荔枝园11682148±01900118±01070105±0101S LR Moe44大规模未成熟龙眼园11592179±01480121±01020114±0124S LDPdb08次生树林地,有建筑或废物堆积11472132±01660118±01050109±0106S LDAdb06无木本植物,有建筑或废物堆积11381135±01350111±01030106±0101ANDMdb07次生灌丛或树林,有建筑或废物堆积11151160±11150111±01080111±0109S LRPoe40中等规模成熟荔枝园11122127±01820117±01050109±0107S LTPob01栽植开放阔叶林01802149±01350119±01010106±0101S LTPot01栽植开放冠层林01792175±01140118±01040107±0103ANCSho03院落式平房01732116±01720119±01070113±0106S LR Moe43中等规模未成熟龙眼园01682182±11110120±01080105±0102S LRPoe39小规模成熟荔枝园01522138±11230119±01110107±0103EX MXex04暴露岩石的大面积的挖掘地01411102±11160110±01110107±0103A ll ecoot pes 所有生态立地931712165±01730121±01060108±0104各区域生态立地类型总面积百分数均不足100%,这是因为区域中有的生态立地类型面积很小而没有采样The regi onal t otalarea is less than100%,this is because s ome of the ecot ope area percentage is enough s mall t o be neglected .57417期 焦加国等:中国典型丘陵区人口密集乡村景观的土壤碳氮磷分布特征 312　区域间生态立地水平的S OC、T N和TP储量分布差异通过各区域面积(表1)和S OC、T N、TP密度(表3)计算得出:四川盆地丘陵、江南山地丘陵和华南山地丘陵的S OC储量分别为6117×108、1150×109和5171×108t,T N储量分别为7170×107、1154×108和4150×107t,TP储量分别为5150×107、6100×107和1170×107t.S OC、T N和TP储量主要由各生态立地类型的面积决定.在四川盆地丘陵, BPRAac04的S OC、T N和TP储量最高,分别为2133×108、3110×107和2140×107t,储量百分数均在30%～40%,而其它生态立地类型的储量百分数均不足10%;在江南山地丘陵,由于FSP A ri01面积最大,其S OC、T N和TP储量最高,储量百分数均为30%左右,远远高于其面积百分数(20144%),此外,S LTPen01和S LTPen02的S OC、T N和TP储量也较高;在华南山地丘陵,S OC、T N和TP储量最高的生态立地类型为S LTPob02,储量百分数依次为23159%、24147%和23196%,FSP A ri01的S OC、T N 和TP储量也较高.313　不同土地利用方式下S OC、T N和TP密度以林地作为自然植被的代表,通过对比分析,讨论当林地转化为水田或旱地时,各区域土壤养分的变化情况.在所有区域,当林地转化为水田时,土壤的S OC、T N密度均不同幅度地增加.当林地转化为旱地时,各区域S OC、T N密度的变化趋势有所不同,四川盆地丘陵旱地S OC密度有所下降,而T N密度则基本没有变化;江南山地丘陵旱地S OC和T N密度均高于林地;而华南山地丘陵旱地S OC和T N密度则有不同幅度的下降.在所有区域,不论林地转化为水田或旱地,TP密度均升高,这和Saikh等研究的结果一致[10].当林地转化为水田时,S OC、T N和TP 密度均有所升高,说明水田作为一种特殊的湿地,对土壤储存S OC、T N和TP有着重要的意义,但同时也容易引起土壤养分的流失[22].林地转化为水田和旱地时,各养分的变化趋势并不相同,且各区域间变化的趋势也不相同,如江南山地丘陵区域水田S OC密度高达4110±0188kg・m-2,而林地仅为2121±0168kg・m-2.这是由于不同区域的经济制度、人为耕作措施、施肥水平、田间管理方式等存在很大差异造成的.不同区域旱地种植的作物不同,四川盆地丘陵主要为小麦,江南山地丘陵主要为蔬菜、茶园等经济作物,华南山地丘陵主要为龙眼、荔枝等经济作物,由于种植果树的坡地表土裸露,经过雨水冲洗,表面有明显的沟壑痕迹,水土流失严重.不同作物所需的肥料种类和管理措施不同,对土壤保水保肥能力的差异也很大.华南山地丘陵林地的S OC密度显著高于四川盆地和江南山地丘陵(表4),这是因为华南丘陵区域的气温较高、雨量充足,树木生长茂盛,郁闭度高,阳光难以照射到林地表层土壤,易形成潮湿的环境,有利于S OC的积累.然而,3个区域间的S OC密度却没有显著差异,说明人口密集乡村景观的人为因素通过对土地利用方式的干扰,影响了S OC在不同区域间的分配差异.同时也说明华南山地丘陵的林地在转化为水田、林地和其它非耕地土地利用方式时,S OC损失最多.江南山地丘陵林地的S OC密度要低于整个区域的平均水平,四川盆地丘陵林地的S OC密度和整个区域基本相当.314　与其它S OC、T N和TP储量估算方法的比较表4　不同土地利用方式下的S OC、TN和TP密度Tab.4　S OC,TN and TP den sity under d i fferen t levels of l and use type土地利用方式Land use type区域Regi ons样点数Number ofsamp les面积百分数A reapercentageS OCSoil organic carbon(kg・m-2)T NTotal nitr ogen(kg・m-2)TPTotal phos phorus(kg・m-2)水田PaddyⅠ35131822186±0163b0134±0106b0120±0104a Ⅱ25241444110±0188a0140±0107a0114±0103bⅢ10111602185±0196b0124±0108c0107±0102c 旱地RainfedⅠ53531441194±0161b0126±0107a0121±0108a Ⅱ2481562154±0180a0126±0108a0114±0107bⅢ53221302142±0188a0118±0106b0109±0110c 林地ForestⅠ33121842138±0182b0126±0109a0115±0104a Ⅱ69431442121±0168b0123±0105b0108±0103bⅢ65521052177±0180a0121±0107b0107±0103c所有样点A ll sa m2 p les Ⅰ147891642132±01790129±0108a0119±0106a Ⅱ152881932150±11090126±0109b0111±0105b Ⅲ149931712154±01910119±0107c0108±0107c同列内不同小写字母表示有显著性差异(ANOVA检验)(P<0105)D ifferent letters in the sa me column meant significant difference with the ANO2 VA test(P<0105).6741 应　用　生　态　学　报 18卷 以中国S OC储量的估算为例,解宪丽等[19]基于第二次土壤普查和新疆土壤调查等土壤剖面数据和1∶400万中国植被图,得出中国S OC总储量为69 Pg(1015g)(9149×106k m2),同时还根据第二次土壤普查和和1∶400的《中华人民共和国土壤图》估算出中国S OC储量为84Pg(9124×106k m2)[18];王绍强等[16]基于第二次土壤普查和土壤各类型分布面积,估算出中国S OC储量为92Pg(8178×106 k m2).虽然运用的都是第二次土壤普查数据,但由于分类系统不同,估算出的S OC储量差别很大.这主要有两方面的原因:一是因为采用的分类系统过于单一,并不能完全反应出中国复杂的地形、气候和植被差异;二是不同分类系统下各种土地利用类型面积的统计不够精确.生态立地类型复杂的区域性乡村景观的变化都是由许多细小的变化积累而来的,与大范围的土地利用变化完全不同.如果运用≥1k m分辨率的卫星遥感图像来分析中国人口密集的乡村景观,则所有的单元格(500m×500m)将被视为单一的类型,如农田、林地等,而房屋、零星孤树、河边植被、乡村小道和沟渠等细小斑块则必然被遗漏[5,14],且不同土地利用方式对土壤质量的影响非常大[6,17],这些细小斑块的积累同样会影响生物地球化学过程.由于中国人口数量大,且大部分都集中在农村地区,在估算区域性人口密集乡村景观S OC、T N和TP储量时,必须考虑其复杂的结构,如四川盆地丘陵、江南山地丘陵和华南山地丘陵的生态类型种类分别高达66、31和50.因此,应该以地形、土地利用、植被覆盖和最小的同质生态系统单元这些反映地表斑块特征的信息进行景观分类和景观制图,来综合研究人口密集乡村景观的结构,同时也可精确地估算景观中土壤元素的储量.4　结 语本文采用由大尺度到小尺度的取样和由小尺度到大尺度的推绎相结合的研究方法,分析中国不同丘陵区域下人口密集乡村景观的S OC、T N和TP密度及储量情况.在3个丘陵区域,S OC和T N密度均以水田或林地最高,而TP密度的变化比较复杂.3个丘陵区域中,四川盆地丘陵S OC密度最低,而TP 密度最高,江南山地丘陵S OC和T N密度最高,华南山地丘陵T N和TP密度最低.四川盆地、江南山地和华南山地丘陵S OC、T N和TP储量最高的生态立地类型分别为BPRAac04、FSP A ri01和S LTPob02.由于土壤空间分布和结构不均匀、类型划分不统一且估算方法不同,所以在估算区域土壤元素的储量时易造成误差.由于人口密集乡村景观的高度异质性,传统的估算方法并不合适.本文所采用的方法虽然耗时耗力,但可以较好地评价人口密集乡村景观复杂的生态结构组成和土壤元素储量状况,是对用传统方法评价区域性土壤元素储量的很好的补充.致谢:本文以美国国家科学基金项目(grant:DE B20075617)研究工作为基础.该项目由美国马里兰大学Ellis博士主持,与中国科学院南京土壤研究所杨林章研究员、中国科学院地理科学与资源研究所欧阳华研究员、中国农业大学农学与生物技术学院程序教授合作.特此致谢.参考文献[1]　B re mner J M,Mulvaney CS.1982.N itr ogen2t otal//PageAL,M iller RH,Keeney DR,eds.Methods of S oil Anal2ysis.Part2.Che m ical and M icr obi ol ogical Pr operties.Madis on,W isconsin,US A:American Society of Agr on2omy,Soil Science Society of America:595-624[2]Ellis EC,L i RG,Yang LZ,et al.2000.Long2ter mchange in village scale ecosyste m s in China using land2scape and statistical methods.Ecological A pplications,10:1057-1073[3]Ellis EC.2004.Long2ter m ecol ogical changes in thedensely populated rural landscapes of China//de FriesRS,A sner GP,Hought on RA,eds.Ecosyste m s andLand U se Change.W ashingt on DC:American Geophys2ical Uni on:303-320[4]　Ellis EC,W ang HQ,Xiao HS,et al.2006.Measuringl ong2ter m ecol ogical changes in densely populated land2scapes using current and hist orical high res oluti on i m2agery.Re m ote Sensing of Environm ent,100:457-473 [5]　Ellis EC,W 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