掌握土壤有机碳空间变异特征及影响因素是增加耕地土壤碳汇和提升耕地土壤质量的重要前提。基于2017～2019年实地采集的4 362个表层(0～20 cm)土壤样点，采用地统计学方法分析了四川盆地耕地表层土壤有机碳含量的空间分布格局，运用相关分析、方差分析和回归分析等方法探究了气候、地形、土壤类型、农地利用方式和氮肥施用强度对表层土壤有机碳含量空间异质性的影响。结果表明：研究区表层土壤有机碳含量在1.58～42.40 g·kg~(-1)之间，均值为13.85 g·kg~(-1),略低于全国平均水平；变异系数为45.82%,具有中等强度的空间变异性。半方差分析结果表明，研究区表层土壤有机碳的最佳理论模型为指数模型，块金效应为59.73%,变程为145 km,表明其空间分布由结构性因素和随机性因素共同决定且自相关范围较大。空间插值结果表明，四川盆地耕地表层土壤有机碳含量总体呈中间低四周高的斑状分布格局。回归分析结果表明，土壤类型是影响研究区耕地表层土壤有机碳空间分布的主要因素，其余依次为农地利用方式、气候和地形；各因素对土壤有机碳空间变异的独立解释能力分别为19.7%、14.0%、12.0%和9.2%。调控农地利用方式是实现该区域耕地土壤碳增汇的关键，但制定调控措施时也要充分考虑土壤类型、气候和地形等因素的影响。

为探讨鄱阳湖季节性淹水湿地土壤有机碳空间分布特征及遥感方法在土壤有机碳估算中的适用性，依托江西鄱阳湖国家级自然保护区，选择蚌湖、常湖池和泗洲头湿地为研究区域，基于野外实测土壤有机碳含量数据和同期的Landsat8 OLT遥感影像，采用遥感图像处理和GIS技术提取影像中遥感特征因子，构建遥感参数与土壤有机碳的一元线性、一元曲线和多元逐步线性回归模型，通过对比分析选择最优遥感估算模型，预测鄱阳湖季节性淹水湿地表层(0～20 cm)土壤有机碳含量。结果表明，提取了影像中33个遥感特征因子，包括7个波段的反射率值(b1～b7)、4个植被指数(NDVI、SR、SAVI、EVI)、第一主成分特征(PCA1)、单波段纹理特征的均值(MEAN)、熵(ENT)和相关性(COR)，其中纹理特征是研究区土壤有机碳含量预测的重要遥感因子，其与土壤有机碳含量构建的多元逐步线性回归模型拟合效果最优，模型决定系数R~(2)=0.772，平均相对误差45.53%，均方根误差2.417。遥感反演发现，研究区预测表层土壤有机碳含量主要集中在0～20 g/kg，土壤有机碳含量平均值约为10.75 g/kg。

土壤有机碳既是影响全球气候变化的生态因子,也是影响耕地质量的肥力因子,研究耕地土壤有机碳分布特征及其影响因素对增加耕地碳储量和提升耕地生产能力具有重要指导意义。本文以北京市为研究区,以第二次土壤普查的土壤类型及质地数据、2010年测土配方施肥项目土壤养分调查成果、数字高程模型(DEM)及耕地种植类型分布图为基础数据,分析区域耕地土壤有机碳密度及储量空间分布特征。结果表明:①2010年北京市耕地表层土壤平均有机碳密度为22.51 t/hm2,碳储量为990.34×104t;②北京市西北部山区以及城市近郊区耕地碳密度较大,各区县中耕地表层土壤平均有机碳密度最大的是门头沟区,达39.93 t/hm2;③地形、土壤类型、土壤质地及种植类型对耕地土壤有机碳密度均有影响,具随着海拔升高耕地土壤有机碳密度整体呈增加趋势;土壤类型为棕壤、褐土的耕地有机碳密度显著高于其他类型,整体表现出土壤质地越黏重土壤有机碳密度越大的趋势;利用方式为非粮作物的耕地土壤有机碳密度略高于粮食作物;④综合分析表明,在中山、低山区域春玉米土壤碳密度最高,而在丘陵、平原区则是露天菜、设施农业碳密度最高。当前北京市耕地利用调整应综合考虑当地地貌地形、土壤条件以及人为利用因素对耕地表层土壤有机碳的影响,因地制宜提高或保持耕地固碳能力。

探究洪江市耕地土壤硒分布特征及规律，分析土壤理化性质对土壤硒分布的影响，能促进当地土地资源的合理开发和利用，对发展特色富硒产品具有重要意义。在洪江市采用室内网格布点、野外调查采样、分析测定、GIS空间分析等方法与技术，采集和测定分析了1 480个样品的土壤硒(Se)含量及相关土壤理化指标，结合相关性分析、地统计分析与空间自相关分析等方法，揭示洪江市土壤硒的空间分布特征及其影响因素。结果表明：洪江市土壤硒含量平均值为0.54 mg·kg~(-1),是全球表层土壤硒含量平均值(0.4 mg·kg~(-1))的1.35倍，是全国表层土壤硒含量平均值(0.29 mg·kg~(-1))的1.86倍。石灰岩风化物发育的土壤硒含量显著高于其他母质发育的土壤硒含量；紫色土硒含量最高，潮土硒含量最低。土壤硒含量受有机质含量、pH值及铜、锌含量的影响。当pH在5.0～6.0之间，土壤硒含量与pH呈正相关，当pH>6.0时土壤硒含量与pH呈负相关；土壤硒含量与土壤有机质、铜、锌含量呈正相关。洪江市耕地富硒面积占比达到90.53%,在空间上呈现东部高、中北部低，自东、南、西三面向中北部逐渐降低的趋势，适合开发特色富硒产品。

区域土壤碳库的估算不仅是陆地土壤碳循环研究的重要内容,同时也可为国家尺度的土壤碳库的估算提供更多的数据支持。利用上海第二次土壤普查资料,结合GIS技术对上海土壤有机碳储量、碳密度及其空间分布格局展开研究,结果表明,上海地区0～100cm深度的土壤有机碳总储量为5.76×107 t,占全国的0.062 6%,0～100cm的平均土壤有机碳密度为10.55kg/m2,高于全国平均值,反映出上海土壤具有较高的碳蓄积能力。各类土壤中,水稻土的土壤碳储量最大,其次是灰潮土和滨海盐土,而黄棕壤由于面积狭小,所以土壤碳储量最小。各类土壤0～100cm土壤有机碳密度的大小顺序依次为水稻土>灰潮土>黄棕壤>滨海...

【目的】研究汉中盆地耕地土壤有机质的空间自相关性、空间变异特征以及空间分布规律。【方法】根据地貌特征,以位于汉中盆地中部的平坝区作为研究区,于2010-2011年共采集土样3 568个,测定土样有机质含量,对获得的有机质含量原始数据进行处理后,综合运用传统统计、地统计和地理信息系统技术,研究汉中盆地耕地土壤有机质空间特征。【结果】研究区耕地土壤有机质含量为7.20~38.00g/kg,平均值为21.53g/kg,变异系数为24.48%,属中等强度变异;研究区耕地土壤有机质为空间聚集式分布,呈显著的正空间自相关,空间自相关尺度为4.70km;耕地土壤有机质含量的块金系数为0.55,表现为中等强度...

【目的】定量认识土壤有机碳（SOC）含量在坡面上的空间异质性及尺度效应，探索“由点及面”估算坡面平均SOC含量的精确便捷途径，为细致刻画坡面土壤资源状况、全面理解生态系统碳循环、制定土壤高质量管理方案提供科学基础。【方法】在宁夏半干旱黄土丘陵区，选择3个相邻的由退耕还林工程形成的典型坡面，从坡顶向坡脚设置连续样点，调查各样点的土地利用、植被特征、立地条件及表层（0～20 cm）SOC含量，分析其坡向差异、坡位变化；以“离坡顶的水平距离或相对距离”为自变量，以表层SOC含量的顺坡滑动平均值为因变量，定量描述坡面尺度效应；再以坡面上任一样点表层SOC含量与坡面平均值的比值为因变量，实现由“点”到“面”的尺度上推。【结果】研究区表层SOC含量存在明显的坡向差异、坡位变化、尺度效应。表层SOC含量的坡面平均值在南坡（7.60 g·kg~(-1)）最高，东坡（6.42 g·kg~(-1)）次之，西坡（5.65 g·kg~(-1)）最低，其坡位间变幅在东坡（15.95 g·kg~(-1)）最大，其次为西坡（11.34 g·kg~(-1)），最小为南坡（9.72 g·kg~(-1)），说明东坡的坡面效应最强，其次为西坡，南坡最弱。东坡、西坡、南坡表层SOC含量的坡位变化大致相同，均由坡顶向下逐渐减小，至离坡顶水平距离200、150、280 m（相对距离0.73、0.45、0.76）后趋于稳定，主要与坡面“上部为自然状态的坡地+林草植被+恢复年限长、下部为人工梯田+林农植被+扰动频繁”的空间格局有关。在东坡、西坡、南坡上，距坡顶水平距离每增加100 m,SOC含量的滑动平均值分别变化-3.40、-2.50、-1.51 g·kg~(-1)；距坡顶相对距离每增加0.1,SOC含量的滑动平均值分别变化-0.96、-0.75、-0.55 g·kg~(-1)。构建3个坡向不同坡位样点表层SOC含量与坡面平均值的比值随离坡顶水平距离或相对距离增加而变化的数量关系（R~2>0.7,P<0.001），籍此可由坡面上任一样点表层SOC含量精确便捷地估算坡面平均值。将所有位点数据融合得出，离坡顶相对距离0.4的位点表层SOC含量最接近坡面平均值。【结论】半干旱黄土丘陵区坡面表层SOC含量沿坡从上至下基本呈先减小后稳定的变化，与土地利用类型、植被类型、恢复年限的坡面分布格局有关。以顺坡（相对）水平坡长增加为尺度变量可较好地定量刻画表层SOC含量的坡面变化特征及尺度效应，藉此可实现坡面表层SOC含量平均值的精确便捷推算。

【目的】耕层土壤酸化问题制约着农作物生产安全，本研究从降雨淋溶造成耕层土壤pH变化的角度出发，旨在探讨长时间降雨量影响着耕层土壤酸化的时空变化趋势，为耕层土壤酸化治理提供科学依据。【方法】以四川盆地紫色土和水稻土耕作层土壤（0～20 cm）为研究对象，利用1980年二次土壤普查数据为基础，结合近期耕层土壤调查数据和四川盆地降雨量数据，应用地统计学方法分析40年来四川盆地耕层土壤pH变化趋势和降雨量分布，采用方差分析和回归分析探讨降雨量对耕层土壤pH时空变化的影响。【结果】地统计分析显示：空间上，1980年和2020年两时段的耕层土壤pH变异系数都在15%左右，同属中等程度空间变异。时间上，40年来四川盆地耕层土壤pH平均下降0.7，对比pH差值分布图和降雨量分布图发现pH下降幅度较大的区域与年降雨量较大区域吻合。方差和回归分析表明，四川盆地40年来降雨量对耕层土壤酸化有显著影响（P＜0.05），当不同市域年平均降雨量相差超过100 mm时，pH差异显著（P＜0.05）。40年来降雨量对耕层土壤酸化时空独立解释能力可达41%。【结论】四川盆地40年降雨量大小影响着耕层土壤酸化的时空进程，因此应长期关注极端降雨事件，为治理土壤酸化做好必要的防范准备。

为研究西南紫色土丘陵区坡耕地长期保护性耕作下旱作蚕豆不同生育时期农田土壤有机碳、氮相关组分分布特征,进而优化保护性耕作措施、改善土壤肥力。试验采用传统耕作、垄作、传统耕作+秸秆半量覆盖、垄作+秸秆半量覆盖、传统耕作+秸秆全量覆盖、垄作+秸秆全量覆盖6个处理。结果表明:在不同处理下,土壤总有机碳(TOC)、总氮(TN)、活性有机碳(AOC)、颗粒有机碳(POC)、水溶性氮(DN)的含量分布均表现出0～10>10～20 cm土层,且随时间变化整体波动均不大。蚕豆生育期内,无秸秆覆盖条件下,垄作较平作提高了土壤总有机碳、土壤全氮、活性有机碳和颗粒有机碳的含量,但在秸秆覆盖条件下,垄作却降低了土壤总有机碳和颗粒有机碳的含量,且随着秸秆覆盖量的增加土壤颗粒有机碳和活性有机碳含量下降。同时,无论平作或垄作,秸秆覆盖较无秸秆覆盖均有利于土壤总有机碳、土壤全氮、活性有机碳和颗粒有机碳含量的提升。相关性分析表明,TOC与TN、DN、AOC之间呈显著正相关,TN与POC、DN、AOC之间呈显著正相关,POC仅表现出与DOC显著正相关,DOC与DN呈极显著正相关,DN则与AOC为极显著正相关关系。总之,单一垄作措施或秸秆覆盖能更有利于改善土壤碳、氮状况,且土壤有机碳、氮不同组分之间存在一定的耦合关系。

为研究耕地中土壤硒的含量特征及空间分布,选取黑龙江省产粮大县泰来县为研究区,以多目标区域地球化学调查成果为数据基础,采用多元统计、地统计和普通克里格插值等方法分析泰来县耕地土壤硒元素含量及其空间分布特征。研究表明:1)泰来县耕地表、深层土壤硒含量均值分别为0.155和0.056mg/kg,都低于黑龙江省土壤背景值,水田硒元素含量均值在表、深层土壤中都高于旱地;2)土壤硒含量除受成土母质的影响外,还与土壤有机碳、总氮、Fe_2O_3与Al_2O_3含量以及pH等有关;3)表层土壤硒含量较高的区域主要分布在中部,根据土壤硒含量分布状况,富硒地区面积占耕地总面积的6.2%,研究区中部的六三一分厂、丰收村、六三良种场、河北村、六三二分厂、新建村、双山村、解放村和永发村等村耕地土壤硒含量较高,地累积指数表明土壤中生物毒性显著的重金属元素在研究区基本上不存在污染,可以在这些区域发展富硒农产品,以带动当地经济的发展。

【目的】探究不同灌丛土壤有机碳含量分布特征，为改善该地生态系统碳汇管理提供理论参考依据。【方法】以祁连山大野口流域的5种典型灌丛土壤有机碳为研究对象，通过测定不同深度土壤有机碳含量和土壤pH值、土壤密度、含水量和总孔隙度，并采用灰色关联法，分析5种典型灌丛0～60 cm土壤有机碳含量分布特征及其影响因素。【结果】1)5种典型灌丛土壤有机碳含量均值由大到小表现为吉拉柳（74.93 g·kg~(-1)）>金露梅（62.05 g·kg~(-1)）>鬼箭锦鸡儿（41.02 g·kg~(-1)）>鲜黄小檗（34.71 g·kg~(-1)）>甘青锦鸡儿（13.74 g·kg~(-1)）;2)5种典型灌丛土壤有机碳含量最高值均出现在0～10 cm，表现出表层富集现象，其中金露梅灌丛和吉拉柳灌丛表层富集现象更加明显，并随土层深度加深逐渐减小；3)pH值与鲜黄小檗灌丛、鬼箭锦鸡儿灌丛、吉拉柳灌丛为较高关联度，土壤密度与甘青锦鸡儿灌丛为较高关联度，含水量与鲜黄小檗灌丛为较高关联度，总孔隙度与金露梅灌丛为较高关联度。【结论】5种典型灌丛不同土壤理化因子与土壤有机碳含量具有中等或以上的关联度。因此，在研究祁连山排露沟流域灌丛土壤有机碳环境变化时，也应将不同植被类型和土壤理化因子作为影响土壤有机碳含量的主要因素进行测定和分析。

利用GPS定位,在陕西省汉阴县采集耕地表层土样(0～20 cm)1500个,应用经典统计学与地统计学方法,对汉阴县耕层土壤全氮含量的空间变异特征进行了研究。结果表明:汉阴县土壤全氮的平均含量为1.20 g.kg-1,为中等偏上水平;土壤全氮的变异系数为0.31,为中等变异程度。通过各向同性和各向异性的半方差模型分析可得,汉阴县全氮含量空间变异以各向同性指数模型拟合效果最好,其块金系数为0.425,表明全氮空间变异主要是由结构性因素引起的。土壤全氮空间分布呈现中部高、东北和西南低的趋势,这主要受当地地形、土壤类型和施肥状况等因素的影响。

土壤耕层有机碳及碳储量的变化已经成为全球变化中碳循环研究的重要问题。本文采用上海市松江区第二次土壤普查资料估算松江农田耕层土壤有机碳、有机碳密度及有机碳库。结果显示:上海市松江区农田耕层土壤有机碳密度含量为31.22 tC.hm-2:有机碳库含量为177.15×105t;水稻土有机碳密度及有机碳库在研究区占有很重要的比重,因此,在上海市松江区农田耕层土壤中,保护水稻土有很重要的意义。

土壤有机碳在陆地生态系统碳循环中起着举足轻重的作用。针对农田区域内典型县域尺度有机碳储量及其空间格局特征的研究,可以为区域农田土壤固碳提供参考,为研究我国土壤有机碳储量提供基础数据支持。基于2012年农田土壤有机碳分析调查数据,结合GIS和GPS技术对川中丘陵区盐亭县土壤有机碳密度和储量及空间格局进行了估算和分析。结果表明:其主要土壤类型的0~20cm耕层土壤有机碳密度为1.11~4.26kg/m2,平均值为2.66kg/m2,水田和旱地耕层土壤有机碳密度分别为3.45和2.34kg/m2,均低于全国平均值;全县20cm深度土壤有机碳总储量2.50×109 kg C,紫色土类土壤有机碳储量最大...

湿地土壤有机碳是联系湿地系统内外部物质循环的重要纽带，在湿地生态系统和全球碳循环中起着重要作用。鄱阳湖作为长江中下游大型通江湖泊，其湿地系统内部的土壤有机碳的循环和转换，对于区域甚至全球的碳格局和碳平衡都具有重要意义。通过系统调查与样品采集分析，探讨了鄱阳湖土壤有机碳的空间分布格局及其与土壤性状、植被以及高程等要素的关系。结果表明：(1)鄱阳湖湿地土壤有机碳平均含量为4.38%。在主湖区中部偏北以及南部湖湾区含量较高，在北部入江通道含量最低；河口冲积洲滩和碟形湖的有机碳含量明显高于河道；(2)基于地理加权回归(GWR)模型，总氮、总磷、含水率、高程和植被归一化指数(NDVI)整体上解释了鄱阳湖湿地土壤有机碳35.28%的变化(整体R~2=0.35)。局部R~2值东南高，西北低，并且碟形湖和洲滩的局部R~2值明显高于河道(p<0.01);(3)不同因子对于有机碳的影响的强弱程度在不同区域呈现出不同特征。总氮和有机碳之间的联系在西部湖区较强，在河道以及洲滩上较强；总磷在湖区东南部和西北部均较强，在洲滩和碟形湖中影响力较强；含水率对于有机碳的影响在全湖尺度上差异较小；NDVI的影响在东部和南部较强，在洲滩和碟形湖较强；海拔在湖区东南部的影响较强，在洲滩和碟形湖中较强。