1940-2002年长江中下游平原乡村景观区域中耕地类型及其土壤氮磷储量的变化

摘要：

过去60a间,长江中下游平原乡村景观区域中土地利用覆被类型,特别是耕地类型发生了显著地转变,并对其土壤全氮和全磷产生了明显地影响.通过选取区域代表性样方、研究耕地类型的小尺度转化、土壤取样和收集1965年前土壤全氮、全磷历史数据,采用尺度推绎和蒙特卡洛不确定性分析方法,评价了1940-2002年长江中下游平原人口密集的乡村景观区域中耕地类型及其土壤全氮、全磷储量的变化.结果表明:近60a来,在86×103km2的区域中有47%的面积发生了变化,其中33%的面积是耕地类型转化.耕地面积减少18.6%(-16.0×103 km2),其中稻田面积减少21.5%(-18.5×103 km2),种植木本作物的旱地面积减少1.7%(-1.5×103 km2);而种植木本作物和种植1年生作物的水浇地的面积分别增加了3.5%(3.0×103km2)和2.0%(1.7×103 km2).尽管稻田面积大幅减少,但其仍是区域中面积最大的土地利用覆被类型.1940-2002年,有98%的可能性区域耕地0-30 cm土壤全氮储量净减少,而其0-30 cm土壤全磷储量则无明显变化.区域耕地土壤全氮储量明显减少(-7.2 Tg N),主要受稻田土壤全氮储量显著减少(-8.0 Tg N)的影响,而稻田面积大幅减少是导致稻田土壤全氮储量减少的主要原因.与此同时,种植木本作物的旱地的土壤全氮储量减少了0.7 Tg N;而种植木本作物和种植1年生作物的水浇地分别增加1.3和0.7 Tg N.区域耕地土壤全磷储量变化不明显,主要受稻田土壤全磷储量无明显变化的影响.尽管稻田面积大幅减少,但由于稻田土壤全磷密度增加了29%(其净增加的可能性为76%);加之稻田土壤全磷密度变异较大,所以稻田土壤全磷储量并没有明显减少,其净减少的可能性仅为64%.与此同时,有75%的可能性种植木本作物的旱地的土壤全磷储量净减少,但仅减少了0.3 Tg P;而种植木本作物的水浇地和种植1年生作物的水浇地土壤全磷都有少量增加,分别为0.7和0.4 Tg P.通过选取区域代表性样方、研究耕地类型的小尺度转化、土壤取样和收集土壤历史数据、结合尺度推绎和蒙特卡洛不确定性分析方法,能够揭示1940-2002年长江中下游平原人口密集的乡村景观区域中耕地类型及其土壤全氮和全磷储量的变化.

关键词：长江中下游平原、乡村景观、耕地、尺度推绎、蒙特卡洛方法、土壤全氮密度、土壤全氮储量、土壤全磷密度、土壤全磷储量、土地利用覆被变化

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分类号：S15;S51

资助基金：美国国家科学基金项目Grant:DEB-0075617;国家"973"重点基础研究发展计划项目2006CB100206

在线出版日期：2015-10-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：6309-6322