城市非渗透面(Impervious Surface Areas,ISA)的覆盖,强烈地改变了区域土壤理化性状,从而在不同尺度上影响着生态系统碳循环。ISA下土壤样品获得的困难性致使对ISA所封存的土壤有机碳(Soil Organic Carbon beneath ISA,SOCISA)及其分布特征的认识极为缺乏。为揭示ISA下土壤理化特征,本文收集天山北坡城市群在建工程ISA下27个100 cm深土壤样品,同时采集对应ISA点邻近的渗透面(Pervious Surface Areas,PSA)样品作对比分析。利用Landsat 8图像提取了研究区ISA与PSA面积,并结合实测值估算SOC储量。研究发现:1干旱区城市100 cm深土壤剖面平均SOCISA=5.74±0.39 kg C·m-2,显著低于其邻近PSA下的SOC;ISA下土壤容重(Bulk Density,BD)BDISA=1.58±0.02 g·cm-3,显著高于其邻近BDPSA约5%(p<0.05),两者间并无稳定的比例关系。3天山北坡城市群SOCISA为总城市土壤碳库的68%,单个城市SOCISA比例50%以上,SOCISA构成干旱区城市土壤碳库的主体。本文不仅加深了对城市ISA下土壤理化性状的了解,而且对评估城市乃至全球生态系统碳循环及碳评估具有重要意义。

以新疆天山北坡草甸草原为研究对象,研究不同放牧强度下土壤有机碳含量差异。结果表明,随着放牧强度的增大,土壤有机碳含量逐渐减少,各处理有机碳含量表现为轻牧>不放牧>中牧>重牧。各放牧强度上土壤有机碳含量的差异主要表现在10~20与20~30 cm土层。空间分布上,土壤有机碳随土壤深度的增加而降低;不同的放牧强度只对草地表层土壤全氮含量有影响,而对深层次土壤影响不大。各处理碳氮比变化不大,集中分布在0~20 cm土层,20 cm以下土壤碳氮比明显下降;有机碳密度大小表现为不放牧>中牧>轻牧>重牧。0~20 cm土层碳密度占总碳密度的38.07%~40.64%。

以三江源地区高寒草地退化坡面为研究对象,从草地类型、鼠害和自然因素如水蚀、风蚀、冻融作用这一角度上探讨发生在不同退化程度上土壤有机碳的变化特征,对明晰高寒地区退化草地的碳变化机理和全球气候响应具有重要意义。结果表明:同一侵蚀环境条件和退化程度下,以小嵩草、矮嵩草为优势种高寒草甸比以紫花针茅为优势种的高寒草原土壤有机碳蓄存能力高。轻度退化程度受水蚀影响的高寒草甸曲麻河乡QMH1坡面土壤有机碳平均含量是相距3.5 km高寒草原曲麻河乡QMH2坡面的2.2倍(P<0.01);轻度退化程度受风蚀影响的高寒草甸五道梁WDL坡面土壤有机碳平均含量是高寒草原不冻泉BDQ坡面土壤有机碳含量的3.8倍(P<0....

【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。

针对中国西北区域的城市群发展问题，从干旱区绿洲空间碎片化结构特征及其对城镇空间的约束性出发，论证天山北坡城市群点－轴结构＂多中心组群＂式发展的自然客观性特征。通过构建城镇群点－轴结构位序－规模等级维数、空间关联维数和空间聚集维数表征的分形研究模型，解析了以天山北坡城市群１３个建制市为样本的点－轴结构分形特征，推证了天山北坡城市群点－轴结构＂多中心组群＂式发展的绿洲空间结构特征、发展基础与优势，提出了绿洲区域层级性的城镇组群发展对策与建议。

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...

利用基于江苏北部旱地1980年第2次土壤普查的983个旱地剖面和2008年农业部测土配方施肥项目1 506个样点数据建立的1∶5万高精度土壤数据库,对该地区表层土壤(0～20 cm)有机碳含量变化特征进行了研究.结果表明:1980—2008年苏北旱地土壤有机碳含量由6.00 g·kg~(-1)增长到10.30 g·kg~(-1),增幅为71.67%.从土壤类型来看,有机碳增幅最大的是分布面积最广的潮土,上升了5.12 g·kg~(-1);棕壤和紫色土次之,分别上升了4.91和4.80 g·kg~(-1);而增幅最小的是石灰土,仅上升了0.01 g·kg~(-1).从行政单元来看,各地级市的土壤有机碳含量上升范围在3.0～5.0 g·kg~(-1)之间,其中大多数县的土壤有机碳含量上升范围在2.4～6.0 g·kg~(-1)之间.总体来看,苏北旱地土壤有机碳的累积程度与气候、有机碳初始值及肥料施用量密切相关.

在天山北坡山地草甸设立不同放牧强度试验区，研究围栏禁牧(CK)、轻度放牧(LG)和重度放牧(HG)对植被特征(植物物种组成、生物量及多样性)和土壤理化性质的影响，以期为山地草甸的可持续利用提供科学依据。结果表明：天山北坡山地草甸群落高度、盖度、物种丰富度和多样性指数随着放牧强度的增加显著降低(P <0.05)，土壤全磷和全钾变化不显著；冗余分析结果显示，土壤含水量、容重、有机碳、全氮和全磷与植被特征因子显著相关，土壤容重、有机碳和全磷是影响群落植被特征的主要驱动因子。由此可知，放牧对山地草甸植被特征和土壤养分含量有着重要影响，重度放牧会加剧草地植被和土壤的退化。

基于群落生态学相关理论,界定了城市关联等概念。以新疆天山北坡城市群为研究对象,选取2005年和2011年城市在岗职工数的面板数据,采用城市关联度模型,测算了要素流动量、功能效率、流动倾度和城市关联度等指标,从时间维和空间维分析了该城市群内城市间的相互作用关系,探讨了影响城市关联度的因素,并提出了天山北坡城市群协调发展的对策。研究表明,天山北坡城市群各城市行业要素流动量相差大,同时随着时间的演进其数值变化较大;多数城市的城市关联度偏小,城市间的空间联系偏弱,与各城市的综合经济实力不强,城市要素流动倾度不高有关;区域总体分布格局保持稳定,天山北坡城市群在中心城市带动下的集聚效应不断强化;第二产业对...

城市群是推动国家或地区经济增长的主要动力,对促进生产要素自由流动和资源优化配置等方面具有积极作用。新疆地区天山北坡城市在空间上形成了天然的城市群,并且在"一带一路"战略上具有独特的区位优势,是我国向西开放的重要窗口。天山北坡城市群产业的协同发展,可以更好地发挥"一带一路"倡议的凝聚力和辐射作用,对于新疆和"一带一路"具有重要意义。本文主要对天山北坡城市群产业和产业协同发展的现状进行分析,然后对城市群产业协同发展程度进行实证分析,最后通过对发展特点和现状的分析,提出相关对策和建议。

以辽宁省沈阳市为例,采用传统的SPSS统计方法对城市土壤(0～10cm)有机碳(总有机碳、颗粒态有机碳、易氧化态有机碳、黑碳)含量特征进行了分析,揭示了不同土地利用类型城市土壤有机碳含量变化规律,为城市土壤的合理利用以及保护城市环境提供依据。结果表明:不同土地利用方式下,总有机碳、颗粒态有机碳、易氧化态有机碳、黑碳含量的平均值最大值分别出现在工业区、居民区、公园、工业区,分别为22.134 g.kg-1、9.092 g·kg-1、3.129 g·kg-1和17.232 g·kg-1,对应的变异系数分别为94.3%、64.0%、36.0%和113.4%。城市土壤有机碳含量具有一定的富集,且变异性...

目的研究农田土壤有机碳密度特征及区域差异,为区域性土壤生产力培育提供技术参考;为区域性农田土壤碳收集技术选择和配套政策制定提供决策依据。方法采用我国第二次土壤普查数据,研究不同用地方式下农田耕层土壤有机碳密度状况。结果农田耕层土壤有机碳密度介于0.81～12.68kg·m-2,平均为3.15kg·m-2,其中西南区最高,平均达3.63kg·m-2;华北区最低,平均为3.00kg·m-2。农田土壤有机碳密度的变异系数为57%,显著比非农业土壤的变异系数低35个百分点。不同用地方式下,水田耕层有机碳密度比旱地的平均高13个百分点,但水田有机碳密度的区域变异显著低于旱地。另外,农田土壤有机碳密度与降...

土地利用方式是影响土壤有机碳含量和动态的重要因子之一。其利用方式的改变必将引起土壤有机碳含量发生相应的变化。在洞庭湖腹地选取典型样区,通过调查走访和密集取样,分析了不同土地利用方式(旱地、水旱轮作地、一季稻水田和双季稻水田)下623个农田耕层土样有机碳含量。结果表明,研究区内土壤有机碳含量高低顺序为双季稻水田(28.12 g/kg)>一季稻水田(27.03 g/kg)>水旱轮作地(24.79 g/kg)>旱地(17.96 g/kg),其差异均达到极显著水平(P<0.01)。土地生产力、秸秆还田量和土壤水文状态是导致不同利用方式下耕层土壤有机碳含量差异的主要原因。进一步分析表明:加强作物秸秆还田...

【目的】比较长期施肥定位站点的土壤有机质红外光谱,旨在探究不同碳饱和程度下土壤有机质光谱特征。【方法】基于进贤红壤和原阳潮土长期定位试验站典型施肥处理,利用碳饱和公式计算两个站点不同处理的碳饱和水平,通过傅里叶红外光谱测定不同处理的土壤有机质官能团特征,分析不同站点不同处理间有机碳饱和特征及光谱特征。【结果】原阳潮土的土壤有机碳年变化率与碳投入之间呈线性关系,但进贤红壤则呈"曲线"关系。进贤红壤的碳饱和亏缺度(saturation deficit,SD)为0.118—0.413,显著小于原阳潮土的0.462—0.616。进贤红壤和原阳潮土的处理中含有相同的官能团:芳香类碳(1 636 cm~(-1),695 cm~(-1)),脂肪族碳(3 000—2 850 cm~(-1),1 455 cm~(-1)),碳水化合物或多糖类(1 080 cm~(-1),1 033 cm~(-1)或1 034 cm~(-1)),有机态硅类(1 100—1 008 cm~(-1),526cm~(-1),795 cm~(-1),778 cm~(-1),470 cm~(-1))。进贤红壤的芳香族、脂肪族和硅类特征峰的吸收强度明显高于原阳潮土的偏施肥处理;而原阳潮土偏施肥和有机肥处理的羧基类、烷烃类和碳水化合物类特征峰的吸收强度明显高于进贤红壤有机肥处理。综合分析两个站点各处理,土壤有机碳含量与透光率之间呈显著负相关关系。相对于原阳潮土,进贤红壤各处理碳投入、土壤黏粒含量和铁铝氧化物含量均较高,且进贤为水田双季稻轮作制度,水分管理措施更有利于土壤有机碳的累积。【结论】综合两站点的土壤有机碳年变化率与碳投入关系以及碳亏缺度显示进贤红壤有机碳已经趋于饱和,而原阳潮土则还距碳饱和较远。两站点的红外光谱特征表明进贤红壤以芳香族、脂肪族和硅类等难分解惰性官能团为主,而原阳潮土则以羧基类、烷烃类和碳水化合物类易分解官能团为主。红外光谱透光率水平可以半定量土壤有机质官能团。

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。