研究发现东北黑土区耕地土壤有机质空间分布的多尺度影响因素

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　　中国科学院院级科技专项体系包括战略性先导科技专项、重点部署科研专项、科技人才专项、科技合作专项、科技平台专项5类一级专项，实行分类定位、分级管理。

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　　中国科学技术大学（简称“中国科大”）于1958年由中国科学院创建于北京，1970年学校迁至安徽省合肥市。中国科大坚持“全院办校、所系结合”的办学方针，是一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理与人文学科的研究型大学。

　　中国科学院大学（简称“国科大”）始建于1978年，其前身为中国科学院研究生院，2012年更名为中国科学院大学。国科大实行“科教融合”的办学体制，与中国科学院直属研究机构在管理体制、师资队伍、培养体系、科研工作等方面共有、共治、共享、共赢，是一所以研究生教育为主的独具特色的研究型大学。

　　上海科技大学（简称“上科大”），由上海市人民政府与中国科学院共同举办、共同建设，由上海市人民政府主管，2013年经教育部正式批准。上科大秉持“服务国家发展战略，培养创新创业人才”的办学方针，实现科技与教育、科教与产业、科教与创业的融合，是一所小规模、高水平、国际化的研究型、创新型大学。

　　耕地土壤有机质是维持土壤健康、提升生态系统服务能力以及促进全球碳循环的重要物质。关于我国东北黑土区耕地土壤有机质研究聚焦于单一尺度分析，缺乏系统性和全面性。目前，东北黑土区耕地土壤有机质空间分布的多尺度影响因素及其相互作用机制未获揭示。

　　中国科学院东北地理与农业生态研究所助理研究员罗冲团队利用空间自相关技术、地理探测器和结构方程模型，探讨了东北黑土区耕地土壤有机质空间分布的多尺度影响因素。研究结合行政区尺度、流域尺度和网格尺度，揭示了不同尺度下东北黑土区耕地土壤有机质空间分布差异，为精准化土壤管理提供了科学依据。

　　研究发现，东北黑土区有机质含量大于30g/kg的耕地面积占比达68.31%，其中流域尺度的耕地土壤有机质空间分布较为均匀。同时，耕地土壤有机质含量的空间分布呈现显着的空间集中趋势。莫兰指数显示，耕地土壤有机质在网格尺度的空间聚集性最强，其次为流域尺度和行政区尺度，主要表现为“高-高”和“低-低”的聚集类型。进一步，分析发现，在多个尺度下，气温和耕地类型是驱动耕地土壤有机质空间分布的主要因素。同时，降水、海拔以及距离城市远近对耕地土壤有机质的影响具有显着的区域差异，且任何两个因素之间的相互作用多为非线性增强效应。

　　上述研究提出了差异化的土壤管理策略，有望助力东北黑土区耕地高效保护工作。同时，这一研究为科学制定土壤保护政策提供了理论支持。

　　耕地土壤有机质是维持土壤健康、提升生态系统服务能力以及促进全球碳循环的重要物质。关于我国东北黑土区耕地土壤有机质研究聚焦于单一尺度分析，缺乏系统性和全面性。目前，东北黑土区耕地土壤有机质空间分布的多尺度影响因素及其相互作用机制未获揭示。中国科学院东北地理与农业生态研究所助理研究员罗冲团队利用空间自相关技术、地理探测器和结构方程模型，探讨了东北黑土区耕地土壤有机质空间分布的多尺度影响因素。研究结合行政区尺度、流域尺度和网格尺度，揭示了不同尺度下东北黑土区耕地土壤有机质空间分布差异，为精准化土壤管理提供了科学依据。研究发现，东北黑土区有机质含量大于30g/kg的耕地面积占比达68.31%，其中流域尺度的耕地土壤有机质空间分布较为均匀。同时，耕地土壤有机质含量的空间分布呈现显着的空间集中趋势。莫兰指数显示，耕地土壤有机质在网格尺度的空间聚集性最强，其次为流域尺度和行政区尺度，主要表现为“高-高”和“低-低”的聚集类型。进一步，分析发现，在多个尺度下，气温和耕地类型是驱动耕地土壤有机质空间分布的主要因素。同时，降水、海拔以及距离城市远近对耕地土壤有机质的影响具有显着的区域差异，且任何两个因素之间的相互作用多为非线性增强效应。上述研究提出了差异化的土壤管理策略，有望助力东北黑土区耕地高效保护工作。同时，这一研究为科学制定土壤保护政策提供了理论支持。近日，相关研究成果发表在Catena上。研究工作得到国家重点研发计划等的支持。论文链接