孙维, 李天宇, 李少伟, 查欣洁, 韩福松, 黄绍琳, 多布哈, 陈初红, 达瓦琼达, 罗布, 付刚
“雅鲁藏布江、拉萨河和年楚河流域”(“一江两河”区域)是西藏地区主要的粮食生产区,该区域耕地土壤的有机碳(SOC)、全氮(TN)和全磷(TP)密度与粮食生产密切相关。科学管理和调控这些养分密度对于保障粮食安全具有重要意义。然而目前尚不清楚如何准确模拟SOC密度(SOCD)、TN密度(TND)和TP密度(TPD)的空间变异性及空间分布。本研究收集了“一江两河”区域0-10 cm和10-20 cm深度的388个耕地土壤样本,测定了SOC、TN、TP、pH值和容重(BD)。利用经度、纬度、海拔、年均温、年均降水、年均辐射量和植被指数构建了SOCD、TND和TPD的随机森林模型,并以此生成了SOCD、TND和TPD的空间分布图及SOC储量(SOCS)、TN储量(TNS)和TP储量(TPS)。研究发现,年均辐射量、气温和降水可以部分解释SOCD和TND的空间变异性。模型模拟值与实测值的相对偏差范围在-9.43%至7.57%之间。SOCD和TND从西向东呈增加趋势,自南向北呈中部偏低、南北较高趋势。随着pH值和容重的增加,SOCD和TND呈下降趋势。SOCD、TND和TPD在中等海拔地区较低,而在低海拔和高海拔地区较高。研究区域耕地0-20 cm深度的SOCD、TND和TPD分别为2.72 kg m-2、0.30 kg m-2和0.18 kg m-2,SOCS、TNS和TPS分别为4.88 Tg、0.54 Tg和0.32 Tg。总体来看,本研究构建的随机森林模型可用于相关后续研究。除了气温升高和降水变化外,辐射量的变化也会影响SOCD和TND。在种植青稞等粮食作物的生产中,“一江两河”区域耕地土壤在氮磷养分方面可能存在相对缺乏的状况。未来应采取增加有机肥施用等措施,提升土壤的碳固存能力以及氮磷养分水平。本研究结果对“一江两河”区域及其他类似高寒地区耕地的施肥管理具有重要的指导意义。