国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

不同深度土壤鹽分和有機(jī)質(zhì)含量的空間變異特征

2019-11-02 13:16馬利芳熊黑鋼王寧葉紅云
江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2019年16期
關(guān)鍵詞:有機(jī)質(zhì)鹽分土壤

馬利芳 熊黑鋼 王寧 葉紅云

摘要:以新疆阜康市為研究區(qū),選取55個(gè)采樣點(diǎn),獲得各層土壤樣本,綜合運(yùn)用經(jīng)典統(tǒng)計(jì)學(xué)和地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,研究不同深度土壤鹽分和有機(jī)質(zhì)的空間變異特征。結(jié)果表明:(1)隨深度的增加,土壤鹽分含量先增大后減小,極大值在40~60 cm深度,為42.38 g/kg,有機(jī)質(zhì)含量逐漸減小,且各層土壤鹽分和有機(jī)質(zhì)含量均屬于中等變異。(2)在土壤深度為0~20、20~40 cm處,土壤鹽分含量和有機(jī)質(zhì)含量呈顯著負(fù)相關(guān),而在40~60、60~80、80~100 cm處呈顯著正相關(guān)。(3)不同深度土壤鹽分含量塊基比為1.23%~23.42%,均具有強(qiáng)烈的自相關(guān)性,表層和亞表層有機(jī)質(zhì)含量屬于中等程度自相關(guān),后3層空間相關(guān)性強(qiáng)。研究結(jié)果為干旱地區(qū)鹽漬化土壤的水鹽運(yùn)移提供了初步論證,同時(shí)為該區(qū)土地合理分區(qū)與改良提供了技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞:不同深度;土壤;鹽分;有機(jī)質(zhì);空間變異

中圖分類(lèi)號(hào):S153.6 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A

文章編號(hào):1002-1302(2019)16-0264-06

收稿日期:2018-04-12

基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金(編號(hào):41671198)。

作者簡(jiǎn)介:馬利芳(1993—),女,安徽亳州人,碩士,主要研究方向?yàn)楦珊祬^(qū)資源與環(huán)境遙感。

通信作者:熊黑鋼,博士,教授,博士生導(dǎo)師,主要從事資源環(huán)境研究。

土壤鹽漬化已經(jīng)引發(fā)全球性的自然人文資源和生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,嚴(yán)重制約了土地的可持續(xù)利用與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,是目前土地荒漠化和土地退化的主要類(lèi)型之一[1-3]。在降雨量低且蒸發(fā)量大的干旱半干旱地區(qū),鹽漬化問(wèn)題更為嚴(yán)重[4]。新疆作為典型干旱半干旱農(nóng)業(yè)區(qū),其綠洲農(nóng)業(yè)土壤鹽漬化面積已達(dá)1.23×106 hm2[5]。土壤中一定的鹽分可保證作物的正常生長(zhǎng),而高含鹽量會(huì)抑制其生長(zhǎng),最終導(dǎo)致土壤侵蝕和荒漠化[6-7]。土壤鹽分狀況一定程度上能反映土壤植被根層內(nèi)的鹽漬化程度和狀態(tài)[8-9]。土壤有機(jī)質(zhì)是土壤的重要組成部分,也是評(píng)價(jià)土壤肥力和質(zhì)量的重要指標(biāo),受各種自然和人為因素影響,土壤有機(jī)質(zhì)含量在空間上呈現(xiàn)非均勻分布[10],其空間變異性是指土壤中所含的有機(jī)質(zhì)在空間不同位置中所表現(xiàn)出的差異性及趨勢(shì)性[11]。因此,研究干旱區(qū)不同深度土壤鹽分和有機(jī)質(zhì)含量的空間變異特征,對(duì)于掌握土壤元素的空間分布規(guī)律及實(shí)現(xiàn)干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[12]。

當(dāng)前,國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者采用地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)土壤鹽分和有機(jī)質(zhì)的空間變異特點(diǎn)進(jìn)行了大量研究。例如,以伊朗北部沿海地區(qū)[13]、民勤綠洲灌區(qū)[14]、天津?yàn)I海開(kāi)發(fā)區(qū)[15]、黃河三角洲平原[16]為試驗(yàn)區(qū),研究土壤鹽分空間分布特征和變異規(guī)律,為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展以及土壤鹽漬化的防治改良提供了科學(xué)依據(jù),同時(shí)也對(duì)水土資源的開(kāi)發(fā)利用具有重要的指導(dǎo)作用;以愛(ài)爾蘭牧草地[17]、加拿大東部農(nóng)地[18]、太原盆地[19]、蘇中平原南部[20]為研究區(qū),分析了土壤有機(jī)質(zhì)在空間上的分布格局及變異特征,為更加準(zhǔn)確地評(píng)估土壤肥力及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的增值提供了基礎(chǔ)資料。但現(xiàn)有成果中對(duì)不同深度土壤鹽分和有機(jī)質(zhì)含量的空間變異特征的研究相對(duì)較少,故本研究以地處西北內(nèi)陸干旱區(qū)的阜康市為研究區(qū),基于地統(tǒng)計(jì)學(xué)和地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù),通過(guò)野外采集土樣,獲取2017年5月0~20、20~40、40~60、60~80、80~100 cm分層土壤的鹽分及有機(jī)質(zhì)含量,使用半方差函數(shù)定量描述其空間變異規(guī)律,對(duì)不同深度下二者的相關(guān)性進(jìn)行了分析,通過(guò)反距離加權(quán)和克里金空間插值法繪制空間分布圖,探究干旱區(qū)土壤鹽分與有機(jī)質(zhì)的空間變異特征。旨在更全面、準(zhǔn)確掌握土壤鹽分和有機(jī)質(zhì)的空間變異規(guī)律,為該區(qū)域土地合理開(kāi)墾及精準(zhǔn)施肥提供理論依據(jù)。研究結(jié)果對(duì)防治鹽漬化現(xiàn)象、實(shí)現(xiàn)區(qū)域土地可持續(xù)利用和協(xié)調(diào)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)開(kāi)發(fā)與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系有重要意義。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)地處天山東段北麓、準(zhǔn)噶爾盆地南緣,位于87°44′~88°46′E,43°29′~45°45′N(xiāo),為典型的荒漠區(qū)(圖1)。該地區(qū)屬中溫帶大陸性干旱氣候,冬季長(zhǎng)、干冷、嚴(yán)寒多雪,夏季短、干熱、降水稀少且空間分布不均,年降水量?jī)H為164 mm,年蒸發(fā)潛力為2 000 mm左右。受氣候地形等綜合條件影響,在該地區(qū)形成的鹽漬化土壤,包括鹽化潮土、鹽化灰漠土等。

1.2 土壤樣品采集與處理

2017年5月進(jìn)行野外采樣,根據(jù)研究區(qū)實(shí)地情況,采用網(wǎng)格法布設(shè)樣點(diǎn),用全球定位系統(tǒng)(GPS)定位并記錄相應(yīng)環(huán)境信息,選取55個(gè)樣點(diǎn)挖1 m×1 m×1 m的采樣坑,采樣總深度為100 cm,每個(gè)樣點(diǎn)剖面按0~20、20~40、40~60、60~80、80~100 cm分層采樣,為保證樣品的代表性,各樣點(diǎn)在同一深度分別從3個(gè)方向采集剖面土樣,并混合均勻后放入密封袋中,封口標(biāo)記編號(hào),共采集土壤樣品275個(gè)。

將采集的樣品帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行自然風(fēng)干、除雜、研磨、過(guò)篩等預(yù)處理,以備理化性質(zhì)測(cè)量,之后送至中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所進(jìn)行鹽分和有機(jī)質(zhì)數(shù)據(jù)的測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

地統(tǒng)計(jì)學(xué)是以區(qū)域化變量為基礎(chǔ),借助半方差函數(shù)探究其空間變異規(guī)律[21]。半方差函數(shù)又稱半變異函數(shù),是地統(tǒng)計(jì)學(xué)中研究土壤變異性的關(guān)鍵函數(shù)。土壤特征值Z(x)是取樣點(diǎn)x的函數(shù),以h為樣點(diǎn)間的距離,則h間距處土壤特征值為Z(x+h),即隨機(jī)變量的理論半方差函數(shù)為

γ(h)=12N(h)∑N(h)i=1[Z(xi)-Z(xi+h)]2。(1)

式中:γ(h)為變異函數(shù);h為步長(zhǎng),表示樣點(diǎn)空間間隔距離;N(h) 為抽樣間隔為h時(shí)的點(diǎn)對(duì)數(shù);Z(xi)和Z(xi+h)為區(qū)域化變量在xi和xi+h上的實(shí)測(cè)值。

1.3.1 克里金(Kriging)空間插值法

空間插值分析是將離散點(diǎn)的測(cè)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為連續(xù)的數(shù)據(jù)曲面的方法,克里金插值法的基礎(chǔ)是計(jì)算理論方差函數(shù),也是確定插值權(quán)重的基本過(guò)程。克里金法從變量相關(guān)性和變異性出發(fā),在有限區(qū)域內(nèi)對(duì)區(qū)域化變量的取值進(jìn)行無(wú)偏、最優(yōu)估計(jì);從插值角度講是對(duì)空間分布的數(shù)據(jù)求線性最優(yōu)、無(wú)偏內(nèi)插估計(jì)的一種方法??死锝鸱ǖ倪m用條件是區(qū)域化變量存在空間相關(guān)性。

1.3.2 反距離加權(quán)插值法(IDW)

反距離加權(quán)插值,也稱距離倒數(shù)乘方法,是一種距離倒數(shù)乘方格網(wǎng)化的加權(quán)平均插值法。IDW是基于相近相似的原理,即2個(gè)物體離得近,它們的性質(zhì)就越相似;反之,離得越遠(yuǎn)則相似性越小。IDW以插值點(diǎn)與樣本點(diǎn)間的距離為權(quán)重進(jìn)行加權(quán)平均,離插值點(diǎn)越近的樣本點(diǎn)賦予的權(quán)重越大。公式如下[22]:

Z*(x0)=∑ni=0λiZ(xi)。(2)

式中:Z*(x0)為待估點(diǎn);Z(xi)為待估點(diǎn)周?chē)阎臄?shù)值,λ為已知點(diǎn)的權(quán)重,權(quán)重可通過(guò)公式(3)求得:

λi=1/dki∑ni=01/dki。(3)

式中:di為待估點(diǎn)與已知點(diǎn)之間的距離;k為冪指數(shù)。

在本研究中,土壤鹽分和有機(jī)質(zhì)數(shù)據(jù)的描述性統(tǒng)計(jì)分析、K-S檢驗(yàn)和相關(guān)分析過(guò)程均在SPSS 19.0軟件中進(jìn)行,半方差函數(shù)計(jì)算在GS+10.0軟件中進(jìn)行,采用ArcGIS 10.2軟件中的Geostatistical Analyst模塊,對(duì)采樣點(diǎn)各層土壤鹽分和有機(jī)質(zhì)進(jìn)行克里金插值和反距離加權(quán)插值,最終得到鹽分及有機(jī)質(zhì)空間分布圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同深度土壤鹽分和有機(jī)質(zhì)的統(tǒng)計(jì)特征分析

對(duì)研究區(qū)內(nèi)不同深度土壤鹽分和有機(jī)質(zhì)實(shí)測(cè)值進(jìn)行常規(guī)統(tǒng)計(jì)分析和Kolmogorov-Smirnov正態(tài)性檢驗(yàn)。表1結(jié)果顯示,各層土壤鹽分及有機(jī)質(zhì)含量最大值分別為42.38、13.81 g/kg,最小值分別為5.45、1.21 g/kg,其中各土層鹽分含量變化幅度較大,平均變幅為30.56 g/kg,而有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)較低,變幅較小。參考最新《新疆土壤》標(biāo)準(zhǔn)確定土壤鹽堿化分級(jí),劃分鹽漬化程度等級(jí)如下:非鹽化(<3 g/kg)、輕鹽化(3~6 g/kg)、中鹽化(6~10 g/kg)、重鹽化(10~20 g/kg)、鹽土(>20 g/kg)。由平均值來(lái)看,各層土壤鹽分含量變化范圍為16.21~23.10 g/kg,鹽漬化程度等級(jí)均在重鹽化指標(biāo)以上,且隨土壤深度的增加,土壤鹽分含量先增加后減少。而各土層的有機(jī)質(zhì)含量均值為3.09~8.06 g/kg,均小于10 g/kg,有機(jī)質(zhì)含量較為匱乏,且隨土層加深,有機(jī)質(zhì)含量逐漸降低。變異系數(shù)(CV)反映數(shù)據(jù)的離散程度,CV<10%為弱變異;10%≤CV≤100%為中等變異;CV>100%為強(qiáng)變異[23]。本研究中,0~100 cm土壤剖面各層鹽分和有機(jī)質(zhì)均屬于中等變異。偏度和峰度系數(shù)是反映樣本正態(tài)分布特點(diǎn)的基本指標(biāo),經(jīng)檢驗(yàn)土壤各層數(shù)據(jù)均符合正態(tài)分布(P>0.05),可進(jìn)行普通克里金插值。

2.2 不同深度土壤鹽分和有機(jī)質(zhì)的相關(guān)性分析

由表2可知,最表層(0~20 cm)及次表層(20~40 cm)土壤有機(jī)質(zhì)含量與各層鹽分含量均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,而后3層兩者之間均呈正相關(guān)關(guān)系,且隨著深度的增加,相關(guān)系數(shù)稍有增大。其中,40~60 cm深度的鹽分含量與60~80、80~100 cm 的有機(jī)質(zhì)含量均呈極顯著相關(guān);60~80 cm深度的鹽分含量與80~100 cm的有機(jī)質(zhì)含量呈顯著相關(guān);80~100 cm深度的鹽分含量與60~80 cm的有機(jī)質(zhì)含量亦為顯著相關(guān)。這表明,無(wú)論是表層還是底層的土壤鹽分?jǐn)?shù)據(jù),都有可能影響各層有機(jī)質(zhì)含量的分布。從同層角度來(lái)分析(表中對(duì)角線上的數(shù)據(jù)),相同深度的土壤鹽分含量和有機(jī)質(zhì)含量均呈顯著或極顯著相關(guān),其中表層及次表層土壤鹽分和有機(jī)質(zhì)呈顯著負(fù)相關(guān),40~60、60~80、80~100 cm深度的呈顯著或極顯著正相關(guān),且相關(guān)性逐漸增大。

2.3 不同深度土壤鹽分和有機(jī)質(zhì)的空間變異性分析

常規(guī)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法得出的結(jié)果僅能在一定程度上反映各層土壤鹽分和有機(jī)質(zhì)變化的總體狀況,為進(jìn)一步掌握其空間分布及變異特征,本研究利用地統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)研究區(qū)不同深度土壤鹽分和有機(jī)質(zhì)進(jìn)行模型擬合,比較各模型的決定系數(shù)和殘差平方和,選取決定系數(shù)(r2)更接近1且殘差平方和(RSS)較小的最優(yōu)理論模型,并得到模型相關(guān)參數(shù)值(表3)。

表3中,C0為塊金值,C0+C為基臺(tái)值,C0/(C0+C)為塊基比,代表空間的自相關(guān)性,表示土壤特性空間異質(zhì)性程度。若塊基比<25%,表明系統(tǒng)以結(jié)構(gòu)性變異為主,具有強(qiáng)烈的空間相關(guān)性;若比值>75%,表示其空間變異以隨機(jī)性因素為主,空間相關(guān)性很弱;若比值在25%~75%之間,則說(shuō)明受結(jié)構(gòu)性和隨機(jī)性因素共同影響,空間相關(guān)性中等[24]。不同深度土壤鹽分塊基比均小于25%,空間相關(guān)性較為強(qiáng)烈。0~20、20~40 cm 土壤有機(jī)質(zhì)含量的塊基比在25%~75%之間,表明研究區(qū)表層土壤有機(jī)質(zhì)的空間分布受氣候、植被蓋度、土壤質(zhì)地等結(jié)構(gòu)性因素以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的人類(lèi)活動(dòng)、駱駝踩踏等隨機(jī)性因素的共同影響,具有中等程度的空間相關(guān);而后3層塊基比遠(yuǎn)小于25%,表現(xiàn)出強(qiáng)烈的空間相關(guān)性。

變程反映區(qū)域化變量的空間自相關(guān)范圍大小,分維數(shù)(D值)表示半方差函數(shù)曲線的曲率大小,D值越大,由空間自相關(guān)部分引起的空間變異性越高。不同深度土壤鹽分和有機(jī)質(zhì)的變程值彼此間相差較小,各變量的分維數(shù)變化范圍為?1.681~1.996,D值均較高,說(shuō)明空間自相關(guān)部分引起的空間變異性高。

2.4 不同深度土壤鹽分和有機(jī)質(zhì)的空間分布特征分析

為了更加直觀準(zhǔn)確地反映不同深度土壤鹽分和有機(jī)質(zhì)的空間分布特征,本研究利用各層土壤屬性的分析數(shù)據(jù),基于最優(yōu)半方差函數(shù)模型及相關(guān)參數(shù),分別采用克里金和反距離加權(quán)法對(duì)研究區(qū)土壤鹽分和有機(jī)質(zhì)進(jìn)行空間插值,繪制出不同層次土壤鹽分和有機(jī)質(zhì)的空間分布圖。由圖2、圖3可知,各層土壤鹽分含量的總體空間分布趨勢(shì)基本相似,土壤有機(jī)質(zhì)含量的整體空間分布狀況也較為一致。土壤鹽分含量高值區(qū)主要分布在研究區(qū)西部及西北部,東部區(qū)域鹽分含量相對(duì)較低;而有機(jī)質(zhì)的空間分布狀況與鹽分不同,大致呈東高西低趨勢(shì)。這是因?yàn)檠芯繀^(qū)東部基本為人類(lèi)活動(dòng)較少的區(qū)域,該區(qū)內(nèi)有梭梭林、琵琶柴及各類(lèi)雜草等植物生長(zhǎng),而西部則為人類(lèi)活動(dòng)干擾較強(qiáng)烈的區(qū)域,該區(qū)內(nèi)土壤大部分被破壞,且部分地表被整平翻耕,在人類(lèi)澆水灌溉翻耕等因素影響下,土壤表層積鹽較為嚴(yán)重,因此總體分布特征為東部鹽分含量相對(duì)較低,有機(jī)質(zhì)含量較高,西部則相反。

比較土壤鹽分和有機(jī)質(zhì)含量在不同深度的分布圖可以看出,不同深度的鹽分在空間上的分布特征較相近,只是在含量方面表現(xiàn)為中間層最大,表明研究區(qū)土壤鹽分在垂直方向上無(wú)表聚和底聚現(xiàn)象,這主要是由于干旱區(qū)地表強(qiáng)烈蒸發(fā)后,表層鹽分受冬季大量積雪融化與當(dāng)季偶然性降雨淋洗下滲到中間層影響所致;不同土層有機(jī)質(zhì)含量在垂直方向上以表層最多,隨著深度的增加逐層減小,由于表層土壤的有機(jī)質(zhì)含量來(lái)源相對(duì)較廣泛,且在研究區(qū)域內(nèi)的部分土壤表層有生物結(jié)皮現(xiàn)象,腐殖質(zhì)較多,所以具有明顯的表聚現(xiàn)象。

對(duì)比2種方法繪制的土壤鹽分和有機(jī)質(zhì)含量空間分布圖可知,無(wú)論是克里金插值還是反距離加權(quán)插值,不同深度土壤鹽分和有機(jī)質(zhì)含量的整體變化趨勢(shì)均相似,但克里金插值方法的數(shù)據(jù)空間分布變化更趨于緩和,而反距離加權(quán)插值法的數(shù)據(jù)整體分布相對(duì)較離散,這是因?yàn)榭死锝鸩逯捣ú粌H考慮樣點(diǎn)的空間位置,還重視樣點(diǎn)之間的相互聯(lián)系,因此插值結(jié)果比較自然,能避免個(gè)別異常值的產(chǎn)生,而反距離加權(quán)插值法易受數(shù)據(jù)點(diǎn)集群的影響,且會(huì)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)原始數(shù)據(jù)的局部波動(dòng)性,因而會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)孤立點(diǎn)數(shù)據(jù)明顯高于周?chē)c(diǎn)數(shù)據(jù)的“鴨蛋”分布模式。

3 討論

土壤鹽分和有機(jī)質(zhì)含量都是影響干旱區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的重要因素,新疆作為典型干旱區(qū),土壤有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)較少,又地處西北內(nèi)陸,降水量極少,蒸發(fā)量極大,導(dǎo)致土壤鹽分含量不斷增加,土壤肥力逐漸下降,因此研究不同深度土壤鹽分和有機(jī)質(zhì)的空間變異特征意義重大。

有研究表明,土壤鹽分含量在垂直方向上呈現(xiàn)一定的表聚趨勢(shì),即鹽分含量較高的區(qū)域,土壤鹽分在強(qiáng)蒸發(fā)作用下會(huì)隨水逐漸向上運(yùn)移[25],新疆阜康市研究區(qū)土壤的鹽分聚集類(lèi)型不是“表聚型”,對(duì)于不同深度的土壤鹽分含量均值,其最高值既不在表層,也不在亞表層,而是在中間層40~60 cm處,大致呈現(xiàn)“D”字形,這與玉蘇甫·買(mǎi)買(mǎi)提等的研究結(jié)果[26]相似。這是由于2016—2017年冬季北疆地區(qū)的大量降雨活動(dòng)對(duì)土壤鹽分含量影響很大,野外采樣時(shí)積雪剛?cè)诨?,?017年的春季降雨量稍大,故春季降水與融雪合并,表面融化至水分下滲,鹽分被淋洗后大量下滲到中間層,同時(shí),這種現(xiàn)象也說(shuō)明研究區(qū)土壤經(jīng)歷了多次積鹽和脫鹽過(guò)程,不同鹽類(lèi)具有差異性,在易溶性鹽類(lèi)上下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,不同類(lèi)型的鹽運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度亦不相同。不同深度的有機(jī)質(zhì)含量隨土層的加深而降低,這與徐丹等的研究結(jié)果[27-28]一致。深度為0~20 cm 處土壤易積累較多的有機(jī)物質(zhì),且隨著土壤深度的增加,有機(jī)質(zhì)來(lái)源逐漸減少,土壤微生物的分解作用也會(huì)導(dǎo)致有機(jī)物質(zhì)含量減少,故表層有機(jī)質(zhì)含量高于以下各層。

由于目前尚未有對(duì)不同深度土壤鹽分和有機(jī)質(zhì)之間相關(guān)性進(jìn)行分析的研究,從本研究分析結(jié)果來(lái)看,表層土壤有機(jī)質(zhì)與各層鹽分含量均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,可能是由于表層土壤有機(jī)質(zhì)含量易受各種因素干擾,如植物的生長(zhǎng)狀況、土壤質(zhì)地、微生物的活性及其降解作用等;加上易溶鹽類(lèi)在干旱區(qū)的嚴(yán)重蒸發(fā)現(xiàn)象,尤其受水分的蒸發(fā)與吸收,因此,各土層深度土壤鹽分和有機(jī)質(zhì)含量間的相關(guān)關(guān)系及其機(jī)制,有待在今后的研究中驗(yàn)證。另外,土壤鹽分和有機(jī)質(zhì)的空間變異特征與空間尺度、采樣點(diǎn)數(shù)目及位置密切相關(guān),后續(xù)研究應(yīng)結(jié)合氣候條件、不同人為干擾程度等影響因素來(lái)綜合考慮,利用更準(zhǔn)確科學(xué)的方法,分析研究區(qū)土壤鹽分時(shí)空運(yùn)移特征及有機(jī)質(zhì)空間分布規(guī)律。

4 結(jié)論

研究區(qū)不同深度的土壤,從表層到底層其鹽分均值先增大后減小,而各層有機(jī)質(zhì)含量均值則由高變低,呈現(xiàn)“表聚現(xiàn)象”;由變異系數(shù)可知,各層土壤鹽分和有機(jī)質(zhì)均屬于中等變異,且各層數(shù)據(jù)均服從K-S正態(tài)分布。

在土壤深度為0~20、20~40 cm處的土壤有機(jī)質(zhì)含量與各土壤深度的鹽分含量均呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,而在40~60、60~80、80~100 cm處土壤有機(jī)質(zhì)含量與土壤鹽分含量呈正相關(guān)關(guān)系;從表層到底層,同層的土壤有機(jī)質(zhì)含量與土壤鹽分的相關(guān)性由負(fù)相關(guān)變?yōu)檎嚓P(guān)且相關(guān)系數(shù)逐漸增大。

從空間自相關(guān)性來(lái)看,不同深度土壤鹽分含量塊基比變化范圍都在25%以下,均具有很強(qiáng)的空間相關(guān)性,有機(jī)質(zhì)含量在0~20、20~40 cm處的塊基比分別為35.49%、42.88%,為中等程度的空間相關(guān),40~60、60~80、80~100 cm處有機(jī)質(zhì)含量的空間自相關(guān)性較強(qiáng)。在空間平面上,土壤鹽分含量較高的區(qū)域在西部及西北部,東部鹽分含量相對(duì)較低,有機(jī)質(zhì)含量的分布與鹽分含量不同,大致呈東高西低的趨勢(shì);在垂直方向上,不同深度的土壤鹽分空間漸變趨勢(shì)基本一致,其含量較高的為40~60 cm處,而各層有機(jī)質(zhì)整體分布變化也較為相似,其含量由表層向下層逐漸降低。

參考文獻(xiàn):

[1]楊勁松. 中國(guó)鹽漬土研究的發(fā)展歷程與展望[J]. 土壤學(xué)報(bào),2008,45(5):837-845.

[2]Taghizadeh-Mehrjardi R,Minasny B,Sarmadian F,et al.Digital mapping of soil salinity in Ardakan region,central Iran[J]. Geoderma,2014,213:15-28.

[3]Scudiero E,Skaggs T H,Corwin D L.Comparative regional-scale soil salinity assessment with near-ground apparent electrical conductivity and remote sensing canopy reflectance[J]. Ecological Indicators,2016,70:276-284.

[4]Wichelns D,Qadir M.Achieving sustainable irrigation requires effective management of salts,soil salinity,and shallow groundwater[J]. Agricultural Water Management,2015,157:31-38.

[5]孫三民,安巧霞,蔡煥杰,等. 棗樹(shù)間接地下滴灌根區(qū)土壤鹽分運(yùn)移規(guī)律研究[J]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào),2015,46(1):160-169.

[6]Ouyang W,Xu Y M,Hao F H,et al.Effect of long-term agricultural cultivation and land use conversion on soil nutrient contents in the Sanjiang Plain[J]. CATENA,2013,104:243-250.

[7]Gorji T,Tanik A,Sertel E. Soil salinity prediction,monitoring and mapping using modern technologies[J]. Procedia Earth and Planetary Science,2015,15:507-512.

[8]Douaik A,van Meirvenne M,Tóth T,et al.Space-time mapping of soil salinity using probabilistic bayesian maximum entropy[J]. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment,2004,18(4):219-227.

[9]吳亞坤,劉廣明,楊勁松,等. 基于多源數(shù)據(jù)的中原黃泛區(qū)土壤鹽分空間變異分析[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2015,31(5):115-120.

[10]張曉光,陳明利,劉佩茹,等. 黃河三角洲典型地區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)空間變異[J]. 長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào),2017,34(5):27-30.

[11]張法升,劉作新. 分形理論及其在土壤空間變異研究中的應(yīng)用[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2011,22(5):1351-1358.

[12]徐 丹,劉昌華,蔡太義,等. 農(nóng)田土壤有機(jī)質(zhì)和全氮三維空間分布特征研究[J]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào),2015,46(12):157-163.

[13]Emadi Mostafa,Baghernejad Majid.Comparison of spatial interpolation techniques for mapping soil pH and salinity in agricultural coastal areas,northern Iran[J]. Archives of Agronomy and Soil Science,2014,60(9):1315-1327.

[14]李會(huì)亞,馮 起,陳麗娟,等. 民勤綠洲灌區(qū)表層土壤鹽分空間變異性研究[J]. 干旱區(qū)資源與環(huán)境,2017,31(4):136-141.

[15]朱金糴,郭世文,楊永利,等. 天津?yàn)I海開(kāi)發(fā)區(qū)綠地土壤鹽分時(shí)空變異特征[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2016,32(增刊2):161-168.

[16]付騰飛,張 穎,高金尉,等. 黃河三角洲土壤鹽分時(shí)空變異特征研究[J]. 中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2017,47(10):50-60.

[17]Fu W J,Tunney H,Zhang C S. Spatial variation of soil nutrients in a dairy farm and its implications for site-specific fertilizer application[J]. Soil and Tillage Research,2009,106(2):185-193.

[18]Lionel Mabit,Claude Bernard. Spatial distribution and content of soil organic matter in an agricultural field in Eastern Canada,as estimated from geostatistical tools[J]. Earth Surface Processes and Landforms,2010,35(3):273-283.

[19]朱洪芬,南 鋒,徐占軍,等. 黃土高原盆地土壤有機(jī)質(zhì)與影響因子的空間多尺度關(guān)系[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào),2017,37(24):8348-8360.

[20]趙明松,張甘霖,李德成,等. 蘇中平原南部土壤有機(jī)質(zhì)空間變異特征研究[J]. 地理科學(xué),2013,33(1):83-89.

[21]劉國(guó)順,常 棟,葉協(xié)鋒,等. 基于GIS的緩坡煙田土壤養(yǎng)分空間變異研究[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào),2013,33(8):2586-2595.

[22]岳邦佳,林愛(ài)文,孫 鋮. 基于公共交通系統(tǒng)的城市公園綠地可達(dá)性分析——以武漢市中心城區(qū)為例[J]. 測(cè)繪與空間地理信息,2016,39(12):60-63,67.

[23]高燈州,閔慶文,陳桂香,等. 聯(lián)合梯田農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)稻田土壤養(yǎng)分空間變異特征[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào),2016,36(21):6951-6959.

[24]王小艷,馮躍華,李 云,等. 黔中喀斯特山區(qū)村域稻田土壤理化特性的空間變異特征及空間自相關(guān)性[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào),2015,35(9):2926-2936.

[25]韓霽昌,李曉明,孫劍虹,等. 鹵泊灘典型田塊土壤鹽分三維空間分布研究[J]. 自然資源學(xué)報(bào),2014,29(5):847-854.

[26]玉蘇甫·買(mǎi)買(mǎi)提,阿地里·阿不里肯,買(mǎi)合皮熱提·吾拉木. 渭- 庫(kù)河綠洲植棉土壤不同土層鹽分相關(guān)性分析[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2016,32(12):145-151.

[27]徐 丹,劉昌華,蔡太義,等. 農(nóng)田土壤有機(jī)質(zhì)和全氮三維空間分布特征研究[J]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào),2015,46(12):157-163.

[28]陳慶強(qiáng),沈承德,孫彥敏,等. 鼎湖山土壤有機(jī)質(zhì)深度分布的剖面演化機(jī)制[J]. 土壤學(xué)報(bào),2005,42(1):1-8.

猜你喜歡
有機(jī)質(zhì)鹽分土壤
靈感的土壤
識(shí)破那些優(yōu)美“擺拍”——鏟除“四風(fēng)”的土壤
靈感的土壤
長(zhǎng)期膜下滴灌棉田根系層鹽分累積效應(yīng)模擬
攝影欣賞
基于PLSR的陜北土壤鹽分高光譜反演
電導(dǎo)率法快速測(cè)定榨菜鹽分含量