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，特別是針對地震災區(qū)農(nóng)業(yè)恢復重建的土壤性質(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％、有機質(zhì)2.94％、pH0.16％，均小于25％，說明該區(qū)域土壤性質(zhì)具有強烈的空間變異性，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。有機質(zhì)在中部丘項部位含量最低，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)均與高程呈負相關(guān)關(guān)系，其中全氮、速效鉀、速效磷、有機質(zhì)與高程呈顯著負相關(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，為極顯著負相關(guān)。在0-180°方位角上，全氮、堿解氮、有機質(zhì)、速效鉀、全磷與坡

7、向方位角呈負相關(guān)關(guān)系，其中全氮、堿解氮、有機質(zhì)與坡向極顯著負相關(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)與坡向方位角呈負相關(guān)關(guān)系。坡形與各土壤因子普遍呈現(xiàn)出負相關(guān)關(guān)系，說明在凸形坡上，水土流失嚴重，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。
　　 (

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，是因為全鉀中無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