川東平行嶺谷區(qū)土壤有機質時空變異特征研究——以達縣為例.pdf

1、土壤有機質是土壤供肥的主要來源，也是參與地球碳循環(huán)的重要組成，準確估計土壤有機質的含量變化對于土壤培肥、農業(yè)環(huán)境管理及地球生態(tài)系統(tǒng)內碳庫平衡均有重要意義；隨著人為作用的加強及土壤培肥、耕作等措施的影響，土壤有機質的時空變異少有研究。本文以此為切入點，基于土壤有機質與土壤環(huán)境因素及土壤肥力的密切關系，選取具川東平行嶺谷地形特征的達縣作為研究區(qū)，收集研究區(qū)第二次土壤普查(1982年)和測土配方施肥時期(2007年)兩個時期的數據，對比研究了

2、25年間區(qū)域內土壤有機質的時空變異情況，重點分析了研究區(qū)土壤有機質的空間變異特征，并深入分析引起土壤有機質時空變異的驅動因素，結合幾種常見的“培肥土壤、增加土壤有機質”模式，探討研究區(qū)的實際情形及其可操作性，提出符合當地情形的可行措施，并結合業(yè)已報道的研究提出有機質培肥中需注意的若干關鍵環(huán)節(jié)。本研究主要集中在反演(插值)方法的選擇和研究區(qū)土壤有機質的時空變異特征分析兩個方面：
　　 1.方法的選擇。第二次土壤普查時期(1982年

3、)采樣數據由于其采樣點較少、缺乏經緯度信息，故采用PKB法和行政均值差值法擬合反演該時期土壤有機質的空間變異，并將反演的結果與第二次土壤普查成圖的土壤有機質分布圖的結果予以比較，結果發(fā)現：PKB法能較好的擬合該時期土壤有機質的空間變異情況。測土配方施肥時期(2007年)采樣點數據豐富、亦有精確經緯度信息，分別采用克里格插值法、反距離加權、徑相基函數、全局多項式、局部多項式法等常用插值法進行計算，擬合土壤有機質的空間分布狀況；并通過數據自

4、身的交叉檢驗和子集驗證，結合平均誤差、中誤差、標準差、精度比率等參數計算不同方法的預測精度差異，得出該時期土壤有機質數據最佳插值法-反距離加權法，該插值法的使用可最大程度降低預測誤差。
　　 2.土壤有機質的時空變異特征分析。
　　 本文針對不同時期的數據，分別采用了經典的統(tǒng)計學方法予以研究，發(fā)現不同時期土壤有機質的數據確存在差異性，即使同一時期不同的利用類型或土壤類型上的有機質變異也有顯著差異。同上方法選擇的過程，不同

5、時期研究區(qū)土壤有機質空間分布有其最佳的擬合方法-第二次土壤普查時期數據采用PKB法，測土配方施肥時期數據采用反距離加權法；將兩個時期數據通過最佳方法擬合的結果進行疊加分析，得出研究區(qū)25年間的土壤有機質時空變異分布圖。通過統(tǒng)計分析25年來伴隨經濟高速增長研究區(qū)土壤有機質變化及探討驅動有機質變異的影響因素。
　　 自第二次土壤普查以來，該縣土壤有機質變化明顯；長期耕作熟化對土壤有機質產生了明顯的影響，結果顯示：研究區(qū)土壤有機質的時

6、空變異性十分明顯，有機質量增量區(qū)集中分布在條狀低山區(qū)，而遞減區(qū)則在整個研究區(qū)均有零星分布；將研究區(qū)有機質的時空變異圖與農業(yè)區(qū)劃圖進行疊加，分為淺丘寬谷區(qū)、單斜深中丘區(qū)、脊狀低山丘陵區(qū)、臺坎狀低山區(qū)和條狀低山區(qū)五個亞區(qū)，然后對各亞區(qū)有機質的時空變異進行區(qū)域特征分析：研究區(qū)內各區(qū)域有機質的變異情形迥異-各變異等級的比重差異顯著，但各區(qū)的耕地土壤(農用土壤)有機質的時空變化量均集中在±6.00g/kg這一范圍內且呈遞減趨勢。
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7、.面對研究區(qū)土壤有機質強烈的時空變異性和明顯的遞減趨勢，提出以下施肥和培肥有機質的措施：種植綠肥或實施秸稈還田，注意還田過程的一些關鍵步驟；增施有機肥，并在施用的過程中配施化肥，保蓄耕地土壤有機質；推行輪作、少耕、免耕等保護性耕作措施；而對于非耕地土壤，則需增加水土保持措施，植樹造林及其他生物工程措施等。
　　 達縣地處川東平行嶺谷區(qū)中部，本文研究可為該地形區(qū)的農業(yè)生產、土壤培肥改良提供詳細資料和重要參考依據。本文創(chuàng)新點主要在于