基于随机森林的塔里木河流域绿洲区土壤有机碳影响因素分析

土壤有机碳是土壤肥力的重要组成部分,在全球碳循环中起着至关重要的作用。为评估塔里木河流域绿洲区土壤有机碳含量水平,识别有机碳空间分布的主要驱动因素,获取了塔里木河流域绿洲区1∶25万土地质量地球化学调查表层土壤(0~20cm)有机碳含量数据。采用随机森林和相关性分析,识别了土壤有机碳的主要驱动因素。结果表明:(1)塔里木河流域绿洲区土壤有机碳含量范围为0.20~94.00 g/kg,平均5.95g/kg,其含量水平显著低于全国土壤有机碳背景值11.0g/kg,研究区土壤有机碳含量水平相对较低。(2)主要土地利用方式中,土壤有机碳含量大小顺序为:耕地(6.45 g/kg)>园地(5.88 g/kg)>草地(5.05g/kg)>林地(4.96 g/kg);主要土壤类型中,土壤有机碳含量大小顺序为沼泽土>棕钙土>灌淤土>潮土>草甸土>棕漠土>林灌草甸土>盐土>漠境盐土>风沙土。(3)随机森林分析结果显示,Na_(2)O含量、年平均温度、TFe_(2)O_(3)含量、SiO_(2)含量、pH值分别解释了土壤有机碳空间变异的14.65%、13.57%、12.33%、12.32%和11.92%,是土壤有机碳空间分布的主要驱动因子,而年平均降雨量、K_(2)O含量和NDVI等对有机碳影响程度较低。(4)综合分析表明,盐碱化和沙化土壤不利于土壤有机碳的积累;较低温度有效降低了土壤有机碳的流失,对有机碳的积累起到了促进作用。该研究为决策者提供了塔里木河流域土壤有机碳含量水平及驱动因素的重要信息,对土壤固碳和制定维持土壤肥力的管理策略具重要意义。