【正文】 有其他歐洲研究表明 :土地利用變化和管理措施在達到京都議定書的目標上發(fā)揮著更為重要的作用 (Cannell et al., 1999。 土壤有 機碳 儲量與地下潛水位深度呈強烈負相關(guān)，濕土情況，土壤有機碳氧化受限。 Djukic et al., 2022).因此，溫度和水量的微小變化，可能釋放更多的二氧 化碳的，相較于最近的情況，這是由于更溫暖和濕潤的氣候，微生物活 性更大。土地 利 用 歷史 和 采樣距離的長短會影響 土壤 碳儲量的 精度 ，長期 的土地利用 較 短其的土地利用 相比 ， 前者 土壤有機碳估算 誤差 會較少 。 土壤有機碳儲量的估算方法有多種，地帶類型法、森林類型法、生命土組法、碳擬合法、氣候參數(shù)法、模型法、土壤類型法等等均是我們常用的估算方法。由于各地土壤類型，深度的不一樣，其研究 土層深度 選擇因地而異。第三就是研究尺度問題，大尺度較小尺度而言其地形、土壤、土地利用、氣候、水文、土地利用歷史等因素更加復(fù)雜，其估算也就更加困難（ . Martin等， 2022）。 一般地，區(qū)域尺度或國家尺度 SOC庫是基于按土壤和土地利用類型取樣的，大多數(shù)基于主要是 FAO土壤單元和六個主要的土地利用類型（林地、農(nóng)地、草地、濕地、宅基地和其他利用用地）。在具有可信土壤有機碳儲量的地區(qū)，通過傳統(tǒng)方法計算其值可增加 %，運用模型代替?zhèn)鹘y(tǒng)方法，其值可增加 %，且 回歸模型方法代替平均方法的應(yīng)用會導(dǎo)致土壤利用 土壤類型特定 SOC值和總 SOC儲量估算具有明顯較低的標準差。綜上所述，正確估算碳儲量須選擇合適的估算 方法以及得到相對較精確的相關(guān)因素的值。 Post、 Bohn（ 1982）年分別 利用土壤剖面資料 和 FAO土壤圖相關(guān)資料 估算全球土壤有機碳儲量 （ 1m深 土壤）分別為 1395PgC和 2200PgC。0. 3 PgC。 Pg ， 此數(shù)據(jù)是 Bernoux（ 2022）通過 將土壤圖及植被圖相結(jié)合，從而得出土壤植被圖 及 土壤剖面數(shù)據(jù)，進而 估算 出的 巴西 地區(qū) 表層 土壤有機碳儲量。 Mt 。全國尺度上，方精云（ 1996）等對全國土壤有機碳儲量估算結(jié)果是 ；潘根興（ 1999）等對《中國土種志》的數(shù)據(jù)進行分析篩選，以 1m土壤深度為估算土壤有機碳估算深度，其估算結(jié)果是 50 Pg；王紹強（ 2022）等結(jié)合將全國 1:400 萬土壤類型分布圖和全國土壤普查的剖面數(shù)據(jù)相結(jié)合，估算出全國土壤有機碳儲量為 ；李克讓（ 2022）等人更加進一步的結(jié)合土壤、植被、氣候數(shù)據(jù)對全國土壤有機碳進行估算，其結(jié)果是 Pg；解憲麗（ 2022）結(jié)合土壤 普查剖面數(shù)據(jù)及全國土壤分布圖，以 1m作為土壤深度估算出全國土壤碳儲量是 ；于東升（ 2022）以 1:100 萬土壤數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合 GIS運用，以面積平均法對中國土壤有機碳儲量的估算結(jié)果為 ，其結(jié)果非常權(quán)威和可靠。 hm2；王義祥、翁伯琦（ 2022）以第二次土壤普查數(shù)據(jù)估算福建省土壤有機碳儲量，其值為 179。 108t，主要存儲在紅壤和水稻土中；申廣榮等（ 2022）對上海崇明島有機碳儲量進行估算，其值為 179。 107t； Weijun Fu等（ 2022）對浙江安吉縣竹林土壤有機碳密度值進行了估算其均值 ?1。徐國策等， 2022），植被類型（劉世榮等， 2022） ,氣候（周濤等 ,2022）等均會對土壤異質(zhì)性影響較大。對于土壤空間變異研究的不斷發(fā)展和完善使其在其他各個領(lǐng)域也得到了相應(yīng)的發(fā)展，土壤的空間變特性可以為土地管理者、政策制定者、精準農(nóng)業(yè)提供基本可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，從而為其方向步驟的制定提供依據(jù)。3439。4739。 11′ 50″ ～ 116176。 圖 21 項目 區(qū)地理位置圖 The location of study area map 地貌概況 高廟屯 小流 域 地貌類型 基本 為山區(qū)和 平原 ， 其中南邊 和東北為山區(qū) ， 其余基本為平原， 地勢 西 北側(cè)最低， 東北 側(cè)和南側(cè)最高 ， 南側(cè)山體 最 高 海 拔 為 650m，平原平均海 拔在 450 。 以 內(nèi)。 植被概況 流域內(nèi)主要土地利用方式為耕地 (%)、林地 (%)、草地 (%)、園地(%)、其他類型用地 (%)。 圖 22 項目區(qū)坡度及土地利用圖 The map of slope and land use in study area 土壤概況 土壤 分類是以 土壤發(fā)生學(xué) 為指導(dǎo)，土壤屬性為依據(jù)的一種 土壤分類 系統(tǒng) 。采樣的同時用 GPS記錄各采樣點位置信息，坡度，坡向，高程等信息通過北京 30mDEM 圖由各點坐標提取而來。用比重計法測定每個樣品的土壤質(zhì)地。 若一土壤剖面由 N層土壤組成，那么此剖面的有機碳儲量（ T）為： T=?? ?N1i ii SOCA (3) 式中： T代表剖面有機碳儲量（ kg）， Ai代表 i層土壤中與有機碳密度一一對應(yīng)的面積， N代表該剖面的土層數(shù)。 GS+主要用來將不完整的數(shù)據(jù)來完成精確、嚴格的統(tǒng)計地圖，這就意味著客戶只需要使用較簡單的樣例數(shù)據(jù)，通過 GS+的統(tǒng)計計算，就可以完成詳盡的地質(zhì) 統(tǒng)計結(jié)果。它 較之經(jīng)典統(tǒng)計 學(xué) 的優(yōu)越之處就是 重視樣本 空間位置和相對 位置 ， 它們之間的共同特點 在 于：它們都是在 大量 采樣的 基礎(chǔ) 上 ，通過 對樣本的極值、 均 值、中值、變異系數(shù)、 頻率 分布、 方差 、標準差 等及 其內(nèi)部 規(guī)則 進行分析 ， 確定其空間分布格局 以 及各因素之間的相關(guān)關(guān)系。 半變異 函數(shù) 半變異函數(shù)是用于地統(tǒng)計學(xué)分析中的一類函數(shù)，可以用它來分析土壤有機碳空間變異（包括隨機性和差異性 ） 。 塊 金值 ：一般 來講，當兩個樣點無限 接近 時其 半 變異 函數(shù) 值 為零 ， 但 是由于測量儀器內(nèi)存在 誤差 ， 其 函數(shù)值不為 零， 這 個 值就是塊 金 值 ； 基臺 值：當采樣點間的距離增大時，半變異函數(shù)值也會隨著增大， 最 終達到 穩(wěn)定 ，這個穩(wěn)定的值即為 基臺 值 ，達到 基臺值后，采樣點的距離繼續(xù)增大，半變異函數(shù)值保持不變， 樣 點間的空間相關(guān)性不存在 ； 偏 基臺值 ： 基臺值 與 塊 金 值的差值； 變程 ： 半變異 函數(shù) 值 由塊金值逐漸增大到基臺值的過程中，采樣點的距離 會 逐漸增大， 當 其值 達到 基臺值 時采樣點 間的距離 即 為變 程 。 克里 格空間插值 克 里格插值又稱為 空間 局部插值法， 是 以變異函數(shù)理論和 結(jié)構(gòu) 分析為理論基礎(chǔ) ，在有限區(qū)域內(nèi)對區(qū)域化變量 進行無 偏 最優(yōu) 估計的 一 種方法 （王政權(quán) 1999） ， 最 早 于1951 年 被 南非 礦產(chǎn) 科學(xué)家 在 尋找 金礦 時運用，后經(jīng)法國 著名 統(tǒng)計學(xué)家 將 其理論化、系統(tǒng)化， 命名 為 kriging。運用 交叉驗證法 進行 檢驗， 選擇最優(yōu)模型 標準為 ：平均誤差（ Mean）接 近于 0、均方根誤差（ Root MeanSquare）最 小 、平均標準誤差（ Average Standard Error）最 接近于均方根誤差 、標準化均方根誤差（ RootMeanSquare Standardized）最 接近于 1。由 KS 檢驗及偏 /峰度可以看出， 檢驗水平在 5%的情況下 ，兩層土壤容重均符合正態(tài)分布（ P）（見圖 31），滿足插值分析要求。 基臺值是當采樣間距增大到變程或更大時的穩(wěn)定的函數(shù)值。 本研究區(qū)內(nèi)兩層土壤容重的塊金系數(shù)為 和 均小 于 ，表現(xiàn)為很 強 的空間相關(guān)性，說明 此研究區(qū)內(nèi)土壤容重的 變異主要由結(jié)構(gòu)性因素如：氣候、植被、地形、母質(zhì)等自然因素 關(guān)系引起，而與 隨機因素如：耕作、種植、施肥等措施 等關(guān)系不大 。 圖 32 高廟屯小流域兩個土層深度下土壤容重半方差函數(shù)理論模型 The semi variance function models on soil bulk density in different depth of Gaomian Tun watershed 土壤容重的空間分布特征 空間分布圖可以直觀地反映土壤屬性在流域內(nèi)的分布情況，依據(jù) GS+軟件擬合出的最優(yōu)模型，利用 Arcgis 得出土壤容重在小流域內(nèi)的空間分布情況。由柵格圖計算本土層不同級別容重的面積可知，容重范圍在 ～ g?cm3之間的面積占總面積的 %、范圍在 ～ g?cm3之間的面積占總面積的 %、范圍在 ～ g?cm3之間的面積占總面積的 %、范圍在 ～ g?cm3 之間的面積占總面積的 %、范圍在～ g?cm3之間的面積占總面積的 %、范圍在 ～ g?cm3之間的面積占總面積的 %、范 圍在 ～ g?cm3之間的面積占總面積的 %、范圍在 ～ g?cm3之間的面積占總面積的 %。由面積統(tǒng)計可以知道，小流域內(nèi) 20～ 40cm 層土壤容重在～ g?cm3之間的地塊面積占大多數(shù)，其值占到總流域面積的 %。 20～ 40cm 土壤 中 ，容重 與 砂 粉粘 含量 均沒 顯著 相關(guān)系。這 可能與人為 活動 有關(guān)，表層人為 活動 較大，容易受到外界的影響， 土壤 內(nèi)成分不如底層細密， 質(zhì)地 更細， 水分 更容易成為土壤的一部分，從而 底 層土壤容重 受 土壤水分影響更大。 0～ 20cm土壤 層中，容重與高程呈現(xiàn)極顯著負相關(guān)關(guān)系（ P） ， 相關(guān)系數(shù)為 。（微坡地）、 5176。（緩坡）、 15176。 20～ 40cm土壤 層中 ， 不同高程、不同坡度、不同坡向 容重 均表現(xiàn)出差異不顯著（ P） 。耕地土壤容重分別是林地、草地、其他類型用地、園地的 、 倍、 倍、 。由差異性分析可知， 0～ 20cm 層土壤除耕地與林地呈現(xiàn)顯著差異（ P）外，其他立地類型均呈現(xiàn)差異不顯著， 20～ 40cm層土壤則表現(xiàn)出五種類型土地利用方式下其容重差異均不顯著（ P）。兩層土壤有機碳最優(yōu)模型均為指數(shù)模型，其塊金值分別是 ，說明由采樣或測量誤差及空間變異兩者中的一方或者兩方共同對其產(chǎn)生了作用。 The semi variance function models on soil anic carbon in different depth of Gaomian Tun watershed 土壤有機碳的空間分布特征 本小流域內(nèi)土壤有機碳根據(jù) GS+軟件擬合出的最優(yōu)模型參數(shù)如下：流域內(nèi)土壤有機碳 0～ 20cm、 20～ 40cm層最優(yōu)模型為 Exponential （指數(shù)模型），塊金系數(shù)分別為 和 ，變程分別為 和 。由面積統(tǒng)計可以知道，小流域內(nèi) 0～ 20cm 層土壤有機碳含量在 ～ %之間的地塊面積占主要部分，高廟 屯小流域土壤理化特性空間分布特征 21 其值占到總流域面積的 %，極大值及極小值所占面積比例均較小。結(jié)合兩層土壤有機碳的空間分布圖可知，兩層土壤有機碳值基本呈現(xiàn)一致性，即： 0～ 20cm層土壤有機碳值高的地方，在 20～40cm層其土壤有機碳含量也較高，呈現(xiàn)出一個逐步減小的趨勢。本研究區(qū)內(nèi)與 砂、粉、 粘 粒 含量 相關(guān)的四種不同的土地利用方式（耕地、林地、草地、園地）差異分析結(jié)果顯示： 0～ 20cm土壤層中 ， 砂 粒含量 表現(xiàn) 為 此四種土地利用類型間差異均不顯著（ P）；粉 粒含量 表現(xiàn) 為 耕地與林地差異顯著（ P），林地 與園地差異顯著（ P） ，其余立地 類型中差異均不顯著 （ P）；粘 粒含量表現(xiàn)為 各 土地利用類型間 差異 均不顯著 （ P）。它將物理性粘粒含量在 0～ 10%、10～ 20%、 20～ 30%、 30～ 45%、 30～ 45%、 45～ 75%、 75～ 100%分別定為砂土、砂壤土、壤土、粘壤土、粘土。 20～ 40cm 層土壤中，砂壤土與壤土差異不顯著（ P），這與 0～ 20cm層結(jié)果表現(xiàn)一致。 、有機碳與坡度的相關(guān)系數(shù)為 （ P），其主要原因可能是 25176。有機碳含量與坡向的相關(guān)系數(shù)為 ，呈無顯著負相關(guān)關(guān)系。其中，林地高廟 屯小流域土壤理化特性空間分布特征 23 表層土壤有機碳與坡向成極顯著負相關(guān)是因為坡向度數(shù)增大的過程是一個陰坡（正北、東北、正東）向陽坡（東南、正南、西南、正西）（ GuoCe Xu 等， 2022）漸變的過程，這是一。 進一步分析不同土地利用下土壤有機碳與地形因子的關(guān)系，結(jié)果（見表 38）表明：五種立地類 型中，只有林地 0～ 20cm土壤有機碳含量與高程、坡向分別呈正顯著相關(guān)和極顯著負相關(guān)關(guān)系，其余各立地類型各層次均與高程、坡向不呈現(xiàn)顯著相關(guān)性；坡度因子與林地表層土壤有機碳含量、草地及其他類型用地全部層次均呈現(xiàn)極顯著相關(guān)關(guān)系。山上坡度較大地區(qū)溫度較山下緩坡地低，山上坡度較大地區(qū)土壤有機碳較山下緩地更容易積累。本研究分析了土壤有機碳含量與這些地形因子的相關(guān)關(guān)系，結(jié)果顯示 0～ 20cm土壤層中，土壤有機碳含量與高程呈現(xiàn)極顯著相關(guān)關(guān)系，其相關(guān)系數(shù)分別為 (P)，為正相關(guān)系數(shù)。由于A 層土壤方差不齊 (P)，所以比較時用 Dunt’ s T3(3)方法 ,而 B 層土壤方差符合方差齊性 (P),其比較方法用 LSD(L)方法。 本研究中， 58 個樣點對應(yīng)的質(zhì)地是以卡欽斯基 制（ 1957）命名，現(xiàn)將此 58 個樣點的有機碳數(shù)據(jù)與 砂、粉、粘含量作相關(guān)性分析 ， 分析結(jié)果表明 (見 表 35)：