山東省耕地土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)建立及其分異特征分析.pdf

1、耕地土壤養(yǎng)分是保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)。近年來(lái)，隨著農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)消耗，土壤養(yǎng)分含量不斷減少，而人為耕地管理方式及單一性施肥活動(dòng)對(duì)土壤養(yǎng)分狀況產(chǎn)生復(fù)雜影響，急需對(duì)土壤各養(yǎng)分狀況進(jìn)行研究分析，以期為后續(xù)的養(yǎng)分管理進(jìn)行指導(dǎo)，保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)(辛文文，2013)。傳統(tǒng)的土壤管理方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力且效率低下，數(shù)據(jù)更新慢，基于GIS土壤數(shù)據(jù)庫(kù)的管理已成為如今土壤研究的熱點(diǎn)（張學(xué)雷，2001）。為此，本文基于縣級(jí)土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)，構(gòu)建省級(jí)耕地土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)，探討了跨尺度構(gòu)

2、建養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)鍵技術(shù)，為區(qū)域耕地土壤養(yǎng)分管理及可持續(xù)利用提供科學(xué)依據(jù)。
　　山東是農(nóng)業(yè)大省，作為全國(guó)耕地地力評(píng)價(jià)五個(gè)試點(diǎn)省份之一，開(kāi)展了大量土壤調(diào)查及管理工作，但之前的研究均局限于縣域?qū)用?，?duì)省級(jí)土壤管理支持不足，而重新構(gòu)建山東省省級(jí)土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)耗費(fèi)人力物力較大。本文探討了省域跨尺度耕地土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建的關(guān)鍵技術(shù)，為其他省份基于現(xiàn)有數(shù)據(jù)構(gòu)建省級(jí)土壤數(shù)據(jù)庫(kù)提供參考。
　　山東省全國(guó)第二次普查距今已近40年，土壤養(yǎng)分狀況發(fā)

3、生明顯變化，原有土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)已不能滿足現(xiàn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的土壤養(yǎng)分管理工作，對(duì)于土壤養(yǎng)分的空間變異情況尚需進(jìn)一步研究。本文基于所構(gòu)建的山東省耕地土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)的更新，并分級(jí)研究了土壤養(yǎng)分空間變異及分布狀況，為各養(yǎng)分的管理分區(qū)提供依據(jù)。
　　土壤養(yǎng)分的空間變異受到結(jié)構(gòu)性因素及隨機(jī)性因素的影響，國(guó)內(nèi)外對(duì)于各區(qū)域內(nèi)土壤養(yǎng)分的影響因素進(jìn)行了大量研究，但研究發(fā)現(xiàn)地理分異及尺度差異對(duì)各因素的影響效果具有明顯影響(雷詠雯,2004

4、)，使得大量土壤養(yǎng)分研究因區(qū)域不同而結(jié)果存在差異，不同地區(qū)的研究結(jié)論難以借鑒，地理分異及尺度差異下分析各影響因素對(duì)土壤養(yǎng)分影響的變化情況尚需進(jìn)一步研究。本文以氮、磷、鉀三種養(yǎng)分為例，研究了不同地貌類型、不同土壤類型、不同耕地類型下三種養(yǎng)分的地理分異特征，同時(shí)以有機(jī)質(zhì)為例，研究分析了尺度對(duì)地貌類型、年平均降水量、土壤類型、年灌溉次數(shù)、耕作方式五種影響因素其對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)空間變異的影響強(qiáng)度的影響，為其他養(yǎng)分空間變異的尺度效應(yīng)研究提供參考，系統(tǒng)

5、闡述了不同尺度各影響因素的作用變化情況。
　　本研究基于山東省135個(gè)縣土壤數(shù)據(jù)，構(gòu)建山東省耕地土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)，并基于所構(gòu)建土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)，分析了各土壤養(yǎng)分狀況及其空間變異情況，探討了各養(yǎng)分的施肥管理對(duì)策。研究分析了氮、磷、鉀三種養(yǎng)分的地理分析特征，根據(jù)不同地理?xiàng)l件，探討三種養(yǎng)分的施肥管理。以有機(jī)質(zhì)為例，分析了土壤有機(jī)質(zhì)空間變異的尺度效應(yīng)及不同尺度下各影響因素的影響狀況，并進(jìn)一步研究了尺度對(duì)各影響因素的削弱作用。結(jié)果表明：

6、　?。?）山東省內(nèi)土壤養(yǎng)分地統(tǒng)計(jì)學(xué)研究表明，有機(jī)質(zhì)、pH、速效鉀、緩效鉀、有效磷、有效鐵、有效錳、有效鉬具有強(qiáng)烈的空間相關(guān)性，主要受到結(jié)構(gòu)性影響因素的作用；全氮、有效銅、有效鋅、有效硫及有效硼具有中等強(qiáng)度的空間相關(guān)性，受到結(jié)構(gòu)性因素及隨機(jī)性因素的共同作用。
　?。?）山東省土壤養(yǎng)分的空間分布分為五種情況：有效鐵和有效錳的含量呈現(xiàn)出從東南沿海向西北內(nèi)陸逐漸降低的趨勢(shì)；pH與有效硼含量呈現(xiàn)出自西向東，由北向南逐漸遞減趨勢(shì)；土壤有機(jī)質(zhì)、

7、全氮、緩效鉀、速效鉀及有效磷的空間相關(guān)性較高，其中有機(jī)質(zhì)、全氮空間分布相似，其含量呈現(xiàn)出由內(nèi)陸到沿海逐漸降低，由北向南先降低后升高的趨勢(shì)，速效鉀及緩效鉀呈由西到東、由北向南逐漸減少的趨勢(shì)；土壤有效鋅、有效銅、有效鉬的空間分布呈現(xiàn)出團(tuán)塊狀分布特征；有效硫含量呈現(xiàn)出中部低四周高的趨勢(shì)。
　?。?）山東省內(nèi)氮、磷、鉀在緩坡地地貌中含量最高，在決口扇地貌中含量最低；氮、磷、鉀在不同土壤類型中含量大小均表現(xiàn)為水稻土>砂姜黑土>褐土>潮土>鹽

8、土；不同耕地條件下，旱地中氮、磷、鉀三種養(yǎng)分含量低于平均水平，水澆地中有效磷含量低于平均水平。
　　（4）土壤有機(jī)質(zhì)的空間變異受到地貌類型、年平均降水量、土壤類型、年灌溉次數(shù)及耕作方式五種因素的影響：隨尺度縮小，地貌類型及年平均降水量對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的影響強(qiáng)度增強(qiáng)，土壤類型的影響強(qiáng)度呈先減小后增大的趨勢(shì)。年灌溉次數(shù)及耕作方式對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的影響強(qiáng)度隨尺度縮小變化不大。
　　（5）尺度對(duì)結(jié)構(gòu)性因素的影響強(qiáng)度具有削弱作用，尺度越大，削