【摘 要】
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碳、氮、磷作为土壤养分组成,是反映土壤肥沃和生态环境风险的重要指标。土壤碳氮磷生态化学计量有着丰富的内涵,是研究生态系统的多元素之间耦合和平衡的一种工具,其比值大小对环境有着指示作用。本文以土壤碳氮磷生态化学计量为研究对象,采用变异函数、趋势分析、冗余分析、地理探测器等方法,探究了研究区碳氮磷生态化学计量特征,探索土壤碳氮磷生态化学计量的影响因素;对比分析研究区生态化学计量与氮磷流失风险等级关系,
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碳、氮、磷作为土壤养分组成,是反映土壤肥沃和生态环境风险的重要指标。土壤碳氮磷生态化学计量有着丰富的内涵,是研究生态系统的多元素之间耦合和平衡的一种工具,其比值大小对环境有着指示作用。本文以土壤碳氮磷生态化学计量为研究对象,采用变异函数、趋势分析、冗余分析、地理探测器等方法,探究了研究区碳氮磷生态化学计量特征,探索土壤碳氮磷生态化学计量的影响因素;对比分析研究区生态化学计量与氮磷流失风险等级关系,提出不同流失风险的生态化学计量阈值,揭示生态化学计量对土壤养分流失风险的指示作用。研究获得的主要结论如下:（1）研究区土壤碳氮磷含量大小均表现为果园>菜地>耕地。不同利用类型内的各项指标差异较小。研究区土壤有机质、全氮、全磷均处于中等程度变异,且不同的土地利用方式下土壤碳氮磷变异系数差异不明显。土壤有机质、全氮、全磷半变异函数模型均处于中等程度变异,且土壤有机质、全氮、全磷分别在0.41km、0.77km、1.68km范围内存在空间自相关。土壤有机质含量分布呈现明显的南北分异,且土壤全氮含量与有机质含量分布具有高度的相似性。土壤全磷主要分布在北部的大华山镇和刘家店镇,南北方向上呈现倒“U”型趋势。（2）研究区土壤碳氮比（C:N）、碳磷比（C:P）和氮磷比（N:P）分别为15.16、56.13和3.61,表明研究区内有机质矿化分解速率较慢,土壤中氮、磷有效性较高。土壤C:P、N:P与土壤全磷呈极显著相关,与有机质和全氮呈显著相关,表明土壤C:P、N:P值大小更易受土壤全磷含量影响。选择10种典型环境因子进行相关性分析及冗余分析,结果指出含水量、速效钾含量、阳离子交换量和土壤pH与生态化学计量相关性极显著且因子解释量高,表明这四种环境因子是影响研究区土壤碳氮磷生态化学计量特征的主要环境因素。（3）研究区氮磷流失风险较高的地区集中分布在河流附近的果园和菜地。按氮磷流失风险指数对生态化学计量进行聚类分析,划分衡量氮磷流失风险生态化学计量阈值,其中C:P>66.53且N:P>5.48的地区氮磷流失风险较低;C:P<27.01且N:P<1.78的地区表现为氮磷流失风险相对较高;对于C:P介于27.01～66.53之间、N:P介于1.78～5.48之间的地区则不存在高风险。碳氮磷生态化学计量与氮磷流失风险在空间上具有显著联系,不同变量间交互作用增大了其对氮磷流失风险解释力,其中C:P和N:P交互后解释量最高。这也验证了生态化学计量对氮磷流失风险存在指示作用。图25表14参101
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