基于情景分析的太湖地區(qū)水稻土有機碳模擬尺度效應(yīng)研究.pdf

1、本研究以太湖地區(qū)水稻土為研究對象，利用DNDC模型的情景分析功能，模擬了6個制圖尺度14種情景下2002～2020年水稻土有機碳的動態(tài)演變，并將不同制圖尺度下的模擬結(jié)果與數(shù)據(jù)最詳細的1:5萬土壤數(shù)據(jù)庫模擬值進行比較，分析各情景下模擬結(jié)果的尺度效應(yīng)，為我國水稻土有機碳情景分析設(shè)置中選擇合適的模擬尺度提供科學(xué)依據(jù)。本研究主要的結(jié)論如下：
　　1、2002～2020年整個太湖地區(qū)水稻土只在不施氮肥和施用氮肥0.5倍情景下為―碳源‖，而在

2、秸稈還田10%、溫度升高4℃、溫度升高2℃、烤田2次、不烤田、降雨增加20%、常規(guī)管理、降雨減少20%、施用氮肥1.5倍、免耕、秸稈還田50%和秸稈還田90%情景下均為―碳匯‖。從不同水稻土亞類來看：漂洗型水稻土、滲育型水稻土和淹育型水稻土只在不施肥情景下為―碳源‖，而在其他情景下均為―碳匯‖；潛育型水稻土和脫潛型水稻土只在秸稈還田50%和秸稈還田90%情景下為―碳匯‖，在其他情景下均為―碳源‖；潴育型水稻土在不施氮肥和施用氮肥0.5倍

3、情景下為―碳源‖,在其他情景下均為―碳匯‖。
　　2、不同情景下太湖地區(qū)水稻土有機碳演變模擬最適宜的尺度為：從整個太湖地區(qū)來看，1:20萬通常是最適宜的模擬尺度，但在免耕情景下，最適宜的模擬尺度為1:50萬，氮肥管理情景下為1:20萬和1:400萬，在秸稈還田50%和90%情景下尺度效應(yīng)不明顯。從不同水稻土亞類來看，漂洗型水稻土在大多數(shù)情景下最適宜的模擬尺度為1:100萬和1:400萬，在氮肥管理和溫度升高情景下只有1:400萬；

4、潛育型水稻土、滲育型水稻土和淹育型水稻土在所有情景下最適宜的模擬尺度分別為1:50萬、1:100萬和1:20萬；脫潛型水稻土在大多數(shù)情景下較適宜模擬尺度是1:20萬，在免耕情景下相對較適宜的模擬尺度為1:50萬；潴育型水稻土在常規(guī)管理和降雨變化情景下最適宜的模擬尺度為1:20萬、1:100萬和1:400萬，烤田情景下為1:20萬和1:100萬，免耕情景下為1:100萬和1:400萬，溫度升高情景下為1:20萬和1:400萬，氮肥管理和秸

5、稈還田情景下均為1:400萬。
　　3、不同情景下制圖尺度對水稻土有機碳演變模擬的影響不同。從整個太湖區(qū)域水稻土來看，受制圖尺度影響大小的情景排序為：秸稈還田10%＞溫度升高4℃＞施用氮肥0.5倍＞溫度升高2℃＞降雨增加20%＞烤田2次＞不烤田＞常規(guī)管理＞降雨減少20%＞免耕＞施用氮肥1.5倍＞不施氮肥＞秸稈還田50%＞秸稈還田90%。從不同水稻土亞類來看，漂洗型水稻土和淹育型水稻土在施用氮肥0.5倍情景下受制圖尺度的影響最大，在

6、秸稈還田90%情景下受制圖尺度的影響最小；潛育型水稻土在免耕情景下受制圖尺度的影響最大，在秸稈還田90%情景下受制圖尺度的影響最?。粷B育型水稻土在施用氮肥0.5倍情景下受制圖尺度的影響最大，在秸稈還田50%情景下受制圖尺度的影響最??；脫潛型水稻土在免耕情景下受制圖尺度的影響最大，在不施氮肥情景下受制圖尺度的影響最??；潴育型水稻土在秸稈還田10%情景下受制圖尺度的影響最大，在秸稈還田90%情景下受制圖尺度影響最小。不同情景下水稻土演變模擬

7、的尺度效應(yīng)除了跟初始土壤屬性有關(guān)，還跟土壤有機碳在不同情景下的變化量有關(guān)，不同情景導(dǎo)致的水稻土有機碳變化越快，制圖尺度造成的初始土壤有機碳的差異對模擬結(jié)果的影響就越小。
　　4、影響太湖地區(qū)水稻土有機碳動態(tài)變化的因素包含初始土壤有機碳、粘粒含量、容重和pH，其中對土壤有機碳變化影響最大的因素是初始土壤有機碳含量。在6個制圖尺度下土壤初始有機碳含量與太湖地區(qū)水稻土年均dSOC均呈較強的負相關(guān)，在1:5萬～1:1400萬數(shù)據(jù)庫下初始土