南方典型丘陵区耕地土壤全氮、有机碳和碳氮比空间变异特征及其影响因素

摘要

[目的]了解土壤全氮、有机碳和碳氮比空间变异及其影响因素是进行土壤碳氮调控的前提和基础.[方法]以江西省丰城市为案例区,通过实地采样获取2018年139个表层土壤数据,运用地统计学、普通克里格插值等方法对南方丘陵区县域尺度下耕地土壤全氮、有机碳和碳氮比的空间变异特征及其影响因素进行系统的分析.[结果]研究区土壤全氮(TN)含量介于0.74～3.80 g/kg、土壤有机碳(SOC)含量介于8.14～36.67 g/kg、土壤碳氮比(C/N)介于6.31～15.15,均值分别为2.24 g/kg、22.52 g/kg和10.15,变异系数分别为25.45％、26.24％、14.38％,均呈中等程度的空间变异.半方差分析结果显示,TN、SOC、C/N的块金效应分别为44.44％、56.97％、19.57％,这表明TN、SOC和C/N的空间分布受结构性因素和随机性因素共同影响.普通克里格插值结果显示,在空间分布上,研究区土壤TN和SOC具有相似性,总体表现出由中部向南北递减的趋势;土壤C/N空间分布与TN和SOC有所不同,总体呈现出西高东低的趋势.逐步回归分析结果显示,成土母质、土壤类型、土壤pH、氮肥施用量和土壤质地对土壤全氮,成土母质、土壤类型、土壤pH对土壤有机碳,土壤类型对土壤碳氮比影响极显著(P<0.01).[结论]成土母质对土壤TN和SOC的独立解释能力最高,分别为28.1％ 和23.2％;土壤类型对研究区土壤C/N的独立解释能力达到了13.2％.因此,成土母质是引起研究区土壤全氮、有机碳空间变异的主要因素,土壤类型则是引起研究区土壤碳氮比空间变异的主要因素.