北京城市化梯度带上表层土壤有机碳密度空间分布及影响因素研究

摘要

城市表层土壤具有独特的结构和过程,影响着表层土壤有机碳密度(SOCdensity)及其空间变化.本研究以北京为例,借助实地调查和室内试验分析了沿着城市化梯度带不同功能区不同土地利用下SOCdensity的空间分布特征,并探讨了其对城市化水平、土壤理化属性和植物配置等因素的响应.本研究旨在为像北京这样的快速发展的城市中土壤有机碳驱动机制及相应的气候变化分析提供参考.研究结果发现:(1)在快速发展的区域SOCdensity的空间异质性最高;(2)林地的SOCdensity含量最高,其次是农田,而其他绿地类型中SOCdensity含量最低,但各土地利用和功能区中SOCdensity含量的差异并不显著;(3)在大部分区域土壤有效磷(P)是SOCdensity主要的正面影响因素;(4)由于城市区域人类独特的干扰活动,随着城市化水平的降低,影响SOCdensity的土壤理化指标越多.在整个研究区,城市化率显著提高SOCdensity;(5)草本植物与其他植物配置下的SOCdensity并没有显著的差异;(6)在大多数土地利用下城市过程降低了SOCdensity的空间异质性,但在发达区域SOCdensity的值要比其他地区高.为避免因为人类干扰而造成土壤表层有机碳损失,需要做到以下几点:(1)将凋落物作为肥料归还给绿地;(2)移除绿地中的垃圾、杂质等人为干扰物;(3)施用合适的磷肥以增加土壤表层有机碳的积累.在以后的研究中需要进一步考虑城市不透水层下与人类干扰有关的影响地表土壤碳储量变化的因子.