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土壤氮磷库是陆地生态系统养分库的重要组成部分，土壤的氮磷含量与空间分布直接关系到生态系统的生产力和规模，同时土壤氮磷的转化与迁移又直接影响到生态系统稳定与环境变化。与自然生态系统相比，农业生态系统中的土壤氮磷库是受人为强烈干扰而又可以在较短的时间尺度上进行调节的养分库。目前，随着大气中N2O浓度的增加，全球水体富营养化现象日益严重，土壤氮磷养分循环的已成为生态和环境研究中的热点问题。
水稻土是中国主要的耕作土壤，我国种植水稻已有7000多年的历史，其面积占全国耕地总面积的25％，占世界水稻土面积的23％，生产的粮食约占中国粮食总产量的44％，是我国重要的土壤资源。虽然已有研究者对中国土壤氮磷库进行了研究，但由于数据的限制所估算的结果存在着较大的不确定性。同时已有的研究对于影响氮磷空间分布的主要因素没有进行深入探讨，而且对于大区域农田土壤氮磷储量空间分异的研究还较少。所以本研究以中国水稻土为研究对象，利用已建成中国1∶100万数字化土壤图和全国第二次土壤普查的1490个水稻土典型剖面数据。采用“PKB”(Pedological Knowledge Based method，PKB)法将水稻土的属性数据与空间数据进行集成，建成中国1∶100万水稻土数据库。利用水稻土数据库研究了中国水稻土氮磷密度、储量及其空间分布，并从土壤理化性质、环境因素和人为因素这几个方面，分类型探讨了全国尺度水稻土氮磷的影响因素；同时还对不同幅度(行政区幅度、土壤区幅度)水稻土氮磷含量分异与影响因素进行研究，初步探讨了不同划区方式下，水稻土氮磷含量分异情况。研究结果表明：
1.基于1∶100万水稻土数据库的研究结果表明：水稻土剖面1 m土层平均氮密度为12.4 t hm-2，全磷密度为6.99 t hm-2，虽然氮磷密度与前人结果相差不大。但由于估算的水稻土面积和使用的数据精度所产生的差异，导致1 m土层氮、磷储量都比前人的研究结果高近50％。不同亚类水稻土由于水分状况不同，对水稻土氮磷的影响也不同。地下水型的水稻土，氮素含量明显高于其它类型水稻土。但水分对全磷的影响不大，水分状况差异对全磷影响无明显规律性。
2.土壤理化性质、环境、人为等各因子对水稻土氮磷影响的研究结果表明：土壤质地可以解释水稻土表层0-20 cm全氮变异的20.1％，而土壤质地对水稻土磷素的影响都很小，其中土壤质地对速效磷变异的解释度还不到1％。对土壤化学性质而言，水稻土全氮与有机质显著正相关，但pH对水稻土全氮的影响较小。化学因子对磷素变异的解释度不高，对全磷变异的解释度都小于10％(表层为8.6％；剖面为6.2％)；对速效磷变异的解释度都小于5％。
在环境因子中，水稻土全氮随着积温的升高而逐步降低，但水稻土全氮对降雨的变化不敏感。水稻土全磷与温度和降水之间都达到了显著相关，而且随着积温的上升全磷含量逐渐下降；但速效磷对温度和降雨的变化都不敏感。不同成土母质问的水稻土氮磷含量都达到了的极显著差异，其中含2∶1型的矿物较多的母质发育的土壤全氮含量高于含1∶1型矿物较多的母质。而全磷含量较高的水稻土大都来至于基性岩、石灰岩风化物发育的土壤，由凝灰岩风化物及第四纪红色粘土发育的土壤，全磷含量较低；成土母质对速效磷的影响没有明显的规律。
人为耕作方式和施肥量对于水稻土氮含量的影响不大，而且耕作制度和施肥量对水稻土氮素变异的解释度很低(表层仅为0.4％，剖面为1.1％)。对于水稻土磷素来说，双季稻耕作方式下全磷含量显著高于其他耕作方式，而耕作方式对于速效磷则没有明显的差异。
3.不同幅度水稻土氮磷分异的研究结果表明：随着研究区幅度从全国尺度减小到地级市尺度或从全国尺度减小到土区尺度时，土壤氮磷的变异率呈减小趋势；同时水稻土氮磷变异的解释度随着研究区幅度的减小而逐渐升高。对行政区和土壤区这两种不同区域划分方法的研究结果表明：水稻土区域划分方法对于各划分区域组内变异的影响不大，但对组间差异有一定的影响。按土壤区划分时，氮磷的组间变异率是随幅度的减小而减小的，而按行政区方式划分时，组间变异随幅度的降低而升高。因此在研究农田土壤养分空间分布时，大尺度的研究应首先考虑以土壤区来进行划分，而小尺度的研究则可以考虑以行政区进行划分。