虽然我国这方面研究起步较晚,但我国也已开展了大量土壤碳库估计的研究,全国尺度上,王绍强等根据中国第二次土壤普查实测2473个典型土壤剖面的理化性质,以及土壤各类型分部面积,估算出中国土壤有机碳库的储量924.18×108 t,平均碳密度为10.53 kg m-2[7]。省级尺度上,包承宇等采用土壤类型法估算了云南省主要土壤类型的有机碳密度和储量,得到云南省0-20 cm土层平均SOC密度为59.77 t hm-2,SOC储量为2.30×109 t;0-100 cm土层平均SOC密度为159.95 t hm-2,SOC储量为6.15×109 t[8]。于沙沙等根据吉林省1:500000土壤图件和耕地表层采样数据,采用空间分析的方法,研究了吉林省耕层土壤有机碳储量与影响因素之间的关系以及其空间分布特征,得出吉林省耕地表层有机碳平均密度为3.95 kg m-2,土壤有机碳总储量约为0.206 Pg;吉林省东、中、西三大自然地理区域的耕地表层的有机碳平均密度为4.94、3.66、3.22 kg m-2[9]。另外利用了回归分析的方法得出年积温、年降雨量、土壤pH及CEC与耕层土壤有机碳含量密切相关。县域尺度及地区尺度上,程先富等根据样点和剖面的采样数据,有机质含量,通过地统计方法估算了江西省兴国县森林土壤有机碳储量。结果表明兴国县森林土壤有机碳在20 cm 深度内总量为559.38×104 t 平均有机碳密度为2.47 kg m-2, 在100 cm深度内总量为1437.19 ×104 t,平均有机碳密度为6.36 kg m-2[10]。赵莉敏基于太湖地区1:50000土壤数据库,从行政区划尺度和土壤类型等方面入手研究太湖地区水稻养分空间分异规律,水稻土土壤有机碳密度和储量变异特征和影响因素,进而得到影响土壤有机碳的变异因素因区域缩小而趋于单一化的结论[11]。在小流域尺度上,李龙等根据地统计学和空间分析结合研究赤峰市小流域地形因子对土壤有机碳密度的影响。结果表明,地形因子对土壤有机碳密度的影响由高到低为高程>坡度>坡向[12]。
当前国内外的研究方向主要集中于不同尺度上土壤有机碳储量估算和空间分布特征,研究结果差异性大,在县级尺度上,对土壤有机碳密度的研究和空间差异性的影响因素主要考虑植被、土壤和气候因子,而地形因子对土壤有机碳储量影响研究较少。本文针对此现象,从地形因子入手,以余江县土壤样点数据为基础,把ArcGis软件和地统计学方法相结合,分析区域内20 cm土层厚度土壤有机碳含量的空间分布状况,比较不同坡度下平面土壤有机碳储量和曲面土壤有机碳储量的差异性,进而得到坡度因子对土壤有机碳储量的影响。来,自|优;尔`论^文/网www.youerw.com
2研究方法
2.1研究区概况
余江县位于江西省东北部,地理坐标界于东经116°41′~117°09′,北纬28°04′~28°37′之间,信江中下游,东与鹰潭市月湖区、贵溪市接壤,南与金溪县相通,西接东乡县,北部与万年、余干县毗邻。南北长达75公里,东西宽28.65公里。全县总面积936 km2。全县可划分为11个乡镇:邓埠、锦江、潢溪、中童、马荃、画桥、平定、春涛、杨溪、洪湖、黄庄。余江县的地形特征为:南北高,逐渐向中部倾斜。地貌呈现出分区差异,东北部地势最高,海拔在100-300米,多为丘陵,中部以河谷平原为主,海拔在20-50米之间,南部为丘陵岗地区,一般海拔在30-80米左右。余江县属于亚热带湿润季风气候,四季分明,气候温和,雨水充沛,日照充足。近50年年平均气温为17.6 ℃,其中一月份平均气温5.2 ℃,七月平均气温29.3 ℃。年极端最高气温为41.12 ℃,年极端最低气温—15.12 ℃。年平均降水量为1788.8mm,最高年份降水量2543.0mm,最低年份降水量980.7mm,其中4-6月均降水量844.8mm为全年中最高,7-9月均降水量约为350.9mm。平均年日照时数1739h,无霜期约为258天。余江县自然植被类型多样,植被分区属亚热带常绿阔叶林区,森林植被类型主要有针叶林、常绿阔叶林、竹林、针阔混支林等。余江县位于红壤丘陵地带,土壤含沙质多,粘性质少,极易板结,在降雨与径流作用条件下容易遭受侵蚀。故而红壤的水土流失面积较大,侵蚀程度严重[13]。土壤在全县的分布状况为:一般丘陵岗地主要是红壤土类,而平原及低丘沟谷地区则多为面积较大的的水稻土和潮土。