微地形对云冷杉阔叶混交林土壤有机碳和全氮的影响

编号 zgly0001743137

文献类型 期刊论文

文献题名 微地形对云冷杉阔叶混交林土壤有机碳和全氮的影响

作者 赵晗  王海燕  罗鹏  杜雪  邹佳何  符利勇  雷相东 

作者单位 北京林业大学林学院  中国林业科学研究院资源信息所 

母体文献 北京林业大学学报 

年卷期 2022,44(8)

页码 88-97

年份 2022 

分类号 S714.2 

关键词 微地形  土壤有机碳  土壤全氮  无人机 

文摘内容 【目的】土壤有机碳与全氮是土壤质量评价的重要指标,同时与全球碳氮循环和气候变化密切相关。地形,尤其微地形是驱动土壤特征空间异质性的重要因素。本文旨在探究微地形对土壤有机碳和全氮的影响,为无人机数据应用与东北天然林土壤养分管理提供依据。【方法】以云冷杉阔叶混交林为对象,通过无人机激光雷达数据提取4块1 hm^(2)样地中400个10 m×10 m样方的微地形因子,采用相关性分析和冗余分析研究微地形对土壤有机碳和全氮的影响。【结果】研究区20~40 cm土层土壤有机碳和全氮均与高程呈极显著正相关(r=0.26,0.25,P《0.01),0~20 cm土壤全氮含量与坡度呈极显著正相关(r=0.18,P《0.01),其余相关性皆不显著。各样地的相关性分析结果存在差异。样地Ⅰ土壤有机碳与高程呈负相关(0~20 cm:r=-0.37,P《0.01;20~40 cm:r=-0.21,P《0.05),样地Ⅲ与样地Ⅳ20~40 cm土壤有机碳与高程呈负相关(r=-0.20,-0.21,P《0.05),样地Ⅲ0~20 cm土壤有机碳与坡向呈正相关(r=0.26,P《0.05);样地Ⅰ20~40 cm土层土壤全氮与高程呈负相关(r=-0.34,P《0.01),与复合地形因子平面曲率呈负相关(r=-0.24,P《0.05)。在冗余分析中,RDA1约束轴的解释率达到88.05%,其中高程与20~40 cm土壤有机碳向量夹角较小,呈正相关关系,且高程与坡向对土壤有机碳和全氮有较大影响。【结论】对比样地中心法和缓冲区法两种方法提取的无人机激光雷达数据,发现样方中心法选取的地形因子更多,且回归模型R~2较大。微地形中的高程、坡度、坡向均对云冷杉阔叶混交林表层土壤有机碳和全氮有一定影响。以研究区4块样地整体和样地个体为尺度,分析微地形因子与土壤有机碳和全氮的相关性时发现,两者存在较大差异,表明云冷杉阔叶混交林土壤有机碳和全氮具有很强的空间异质性,且与简单地形因子的相关性强于复合地形因子。