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本文采用GPS 定点野外采样,结合实验室分析方法,选择红壤丘陵、喀斯特峰林谷地、喀斯特峰丛洼地和红壤低山四个亚热带典型区域,研究不同土地利用方式下土壤有机碳和氮的储量与分布特征,为亚热带区域碳、氮生物地球化学循环和全球变化研究提供基础资料,为促进该区域退化生态系统的恢复和区域可持续发展提供理论依据。本研究取得了以下主要结论:
(1)红壤丘陵区旱地各层次有机碳和氮含量均小于水田相应层次,林地各层次有机碳和氮含量均小于旱地相应层次,果园与林地相近。有机碳和氮密度的大小顺序为:水田>旱地>果园>林地。单位面积有机碳储量为7.04×103t·km-2,氮储量为0.9×103t·km-2。
(2)喀斯特峰林谷地区林地不同层次的有机碳和氮含量及密度均高于其它利用方式。有机碳密度的大小顺序为:林地>水田>旱地>桑园,氮密度的大小顺序为:林地>旱地>桑园>水田。单位面积有机碳储量为13.61×103t·km-2,氮储量为1.20×103t·km-2。
(3)喀斯特峰丛洼地区不同土地利用类型表层土壤有机碳和氮含量特征差异明显,地形和人类活动是关键影响因素,土层厚度也是重要因素之一。除林地外,其余几种土地利用类型单位面积有机碳储量为8.02×103t·km-2,氮储量为1.53×103t·km-2。退耕还林(草)增加了喀斯特峰丛洼地土壤有机碳和氮储量。
(4)红壤低山区土壤有机碳和氮密度的大小顺序为:水田>旱地>林地>果园。单位面积有机碳储量为9.58×103t·km-2,氮储量为1.57×103t·km-2。
(5)喀斯特峰林谷地和峰丛洼地林地有机碳和氮密度最大,而红壤丘陵和红壤低山水田有机碳和氮密度最大;土壤有机碳和氮的剖面分布特征均是随着剖面深度的增加而降低,其中全氮在剖面上的变异弱于有机碳。
(6)亚热带土壤有机碳和氮具有在表层富集的特性,且有机碳在表层的富集强于氮。0~20 cm 有机碳和氮储量分别占0~100 cm 有机碳和氮储量的40%和30%左右,其中喀斯特峰林谷地区域在表层富集最强烈。