紫色丘陵區(qū)旱耕地土壤性質(zhì)空間變異及地形分異特征研究——以地震重災(zāi)區(qū)回龍村為例.pdf

1、地形是影響土壤性質(zhì)的重要因素之一，定量研究地形因子與土壤性質(zhì)的相關(guān)關(guān)系對于丘陵山區(qū)土壤資源的合理利用、水土保持及生態(tài)環(huán)境建設(shè)具有重要意義。目前，有關(guān)土壤性質(zhì)在單個地形因子下的分異特征研究已多見報道，但對于不同地形組合因子下土壤性質(zhì)分異特征，特別是針對地震災(zāi)區(qū)農(nóng)業(yè)恢復(fù)重建的土壤性質(zhì)地形分異特征研究還較為鮮見。本研究以“5.12”地震重災(zāi)區(qū)綿陽市安縣回龍村為研究區(qū)，在ArcGIS9.0軟件平臺支持下，以地統(tǒng)計學(xué)為研究方法，研究農(nóng)田尺度下土壤

2、性質(zhì)的空間變異特征；同時建立數(shù)字高程模型，提取坡位、坡度、坡向、坡形等地形因子，定量研究不同地形因子及不同地形因子組合下土壤性質(zhì)的分異特征，研究結(jié)果表明：
　　 (1)研究區(qū)土壤全氮、堿解氮、全鉀、速效鉀、全磷、速效磷、有機(jī)質(zhì)的的平均含量為0.37gkg-1、87.34mgkg.1、18.69gkg-1、69.38mgkg-1、0.91gkg-1、18.00mgkg-1與19.60gkg-1，全氮屬極缺乏水平，堿解氮、速效鉀、有

3、機(jī)質(zhì)屬缺乏水平，速效磷屬中等含量水平；研究區(qū)土壤pH值大部分屬于中性-弱堿性，極少數(shù)偏酸。研究區(qū)各土壤養(yǎng)分因子變異系數(shù)均在0.1≤Cv≤1之間，說明均為中等變異。
　　 (2)半方差函數(shù)結(jié)果表明，全氮、速效鉀與線性模型擬合較好，堿解氮、全鉀、全磷與指數(shù)模型擬合較好，速效磷、有機(jī)質(zhì)、pH與高斯模型擬合較好；塊金值與基臺值之比值(C0/C0+C)％分別為全氮10.62％、堿解氮10.13％、全鉀3.69％、速效鉀0.09％、全磷0.

4、28％、速效磷0.22％、有機(jī)質(zhì)2.94％、pH0.16％，均小于25％，說明該區(qū)域土壤性質(zhì)具有強(qiáng)烈的空間變異性，其分布特征主要受結(jié)構(gòu)性因素影響。
　　 (3)研究區(qū)土壤氮素在西北部含量最高，全氮最高值為0.88gkg-1，堿解氮最高值為173.23mgkg-1，以此為中心呈環(huán)狀斑塊向中部逐步降低。鉀素在西偏南方向含量最高，全鉀最高值為29.15gkg-1，速效鉀最高值為247.56mgkg-1；全鉀在區(qū)域北部含量最低，最低值為

5、3.80gkg-1；速效鉀以中部三處丘項(xiàng)部位的含量最低，呈環(huán)狀逐步向外增高。全磷在南、北部分別有一個最小含量斑塊，最小值為0.13gkg-1，西部呈現(xiàn)出較高的水平；速效磷在空間分布上沿西北-東南方向呈現(xiàn)出一條高含量帶。有機(jī)質(zhì)在中部丘項(xiàng)部位含量最低，含量為8.30gkg-1，并隨著坡位的下降含量呈環(huán)狀逐步升高，區(qū)域西部含量高于東部。pH值在大部分區(qū)域?qū)儆?.3-7.5之間的中性，西北部上壤偏酸，西部、中部及北部上壤偏堿。
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6、4)土壤性質(zhì)與地形因子相關(guān)性分析結(jié)果表明：除pH外，各類土壤性質(zhì)均與高程呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，其中全氮、速效鉀、速效磷、有機(jī)質(zhì)與高程呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.121、-0.121、-0.118和-0.135。除鉀素外，其他各元素與坡度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，即元素含量隨坡度上升而降低，其中全氮、堿解氮、全磷與坡度的相關(guān)系數(shù)分別為-0.215、-0.168、-0.159，為極顯著負(fù)相關(guān)。在0-180°方位角上，全氮、堿解氮、有機(jī)質(zhì)、速效鉀、全磷與坡

7、向方位角呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，其中全氮、堿解氮、有機(jī)質(zhì)與坡向極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.257、-0.321和-0.317:在180-360°方位角上，全氮、堿解氮、速效鉀、有機(jī)質(zhì)與坡向方位角呈正相關(guān)關(guān)系，含量由南向北逐步上升，全鉀、全磷、速效磷及pH在此方位角范圍內(nèi)與坡向方位角呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。坡形與各土壤因子普遍呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)關(guān)系，說明在凸形坡上，水土流失嚴(yán)重，保肥力差；地面曲率與各土壤因子呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系，但相關(guān)性不強(qiáng)。
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8、5)不同坡位條件下，全氮、堿解氮、全鉀、速效鉀、全磷、速效磷及有機(jī)質(zhì)均隨著坡位的上升而不斷降低，且與坡位呈極顯著相關(guān)。不同坡度上，全氮、堿解氮、全磷、速效磷、有機(jī)質(zhì)五種元素的含量值在緩坡含量最高，分別為0.39gkg-1、90.41mgkg-1、0.96gkg-1、18.75mgkg-1和20.20gkg-1，隨著坡度的變陡含量逐步降低；全氮、堿解氮、速效鉀、全磷、有機(jī)質(zhì)五種元素在直線坡上的含量最高，凹形坡上含量次之，凸形坡上含量最低，

9、全鉀則在凸形坡上的含量最高，是因?yàn)槿浿袩o效鉀和緩效鉀的含量較高且不易受土壤侵蝕作用影響。不同坡向條件下，全氮、堿解氮、速效鉀、速效磷、有機(jī)質(zhì)在半陰坡的含量最高，這是由于在半陰坡光熱條件有利于有機(jī)質(zhì)的累積，且較為平緩的地形也減弱了地表徑流。
　　 (6)坡位-坡向組合下，坡位對土壤養(yǎng)分元素在不同坡向上的分異特征整體影響作用不顯著，速效磷在下坡位受坡向的影響顯著。坡位-坡度組合下，在下坡位和中坡位，養(yǎng)分元素在緩坡與中緩坡上的含量最

10、高；在上坡位，養(yǎng)分元素受坡度的影響作用顯著；坡向-坡位組合下，在陰坡面，全氮、堿解氮、速效磷、速效鉀含量受坡位的影響顯著，有機(jī)質(zhì)在陰坡面的上坡位的含量最高，為26.60gkg-1，且坡位對有機(jī)質(zhì)含量的影響在陰坡面不顯著；坡向-坡度組合下，在陰坡面，坡向?qū)ν寥鲤B(yǎng)分因子的作用較之坡度對因子的影響更為顯著，在半陽坡、陽坡及半陰坡面，各養(yǎng)分因子含量受坡度的影響仍然很大。坡度-坡位組合下，在中坡度上，全氮和速效鉀受坡位作用的影響顯著，在陡坡上，速