李莎 胡自遠(yuǎn) 張永帥 孫振洲 鄧清海 李付全

摘要： 在山東省臨沭縣北部農(nóng)耕區(qū)進(jìn)行耕層土壤樣品采集，并測(cè)定土壤pH、有機(jī)質(zhì)、全量及速效氮磷鉀等養(yǎng)分指標(biāo)來表征土壤肥力，運(yùn)用因子分析法、聚類分析法計(jì)算出所有樣本土壤養(yǎng)分綜合評(píng)價(jià)值并進(jìn)行等級(jí)劃分來評(píng)價(jià)土壤肥力。結(jié)果表明臨沭縣北部土壤酸化嚴(yán)重，有機(jī)質(zhì)和全氮、速效鉀含量較低，全鉀、全磷、堿解氮、速效磷比較豐富。因子分析顯示TN、OM、AK、AP、TP、pH是影響臨沭縣北部土壤養(yǎng)分綜合狀況的主要因素。臨沭縣北部土壤肥力水平偏低；土壤養(yǎng)分綜合評(píng)價(jià)值（IFI）具體表現(xiàn)為：鄭山街道>青云鎮(zhèn)>玉山鎮(zhèn)>臨沭街道>蛟龍鎮(zhèn)。

關(guān)鍵詞： 土壤養(yǎng)分；綜合肥力；土壤酸化；山東省臨沭縣

中圖分類號(hào)： TN929.5 ????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A ???doi：10.12128/j.issn.1672 6979.2023.03.013

引文格式： 李莎，胡自遠(yuǎn)，張永帥，等.山東省臨沭縣北部土壤養(yǎng)分特征及綜合肥力評(píng)價(jià)［J］.山東國(guó)土資源，2023，39（3）：88 95.LI Sha， HU Ziyuan， ZHANG Yongshuai， et al. Soil Nutrient Characteristics and Comprehensive Fertility Evaluation in the North of Linshu County［J］.Shandong Land and Resources，2023，39（3）：88 95.

0 引言

土壤肥力是土壤的本質(zhì)屬性， 是土壤各種性質(zhì)的綜合表現(xiàn)，土壤肥力反映了土壤為植物提供適宜條件的能力［1 3］。臨沭縣北部以農(nóng)業(yè)為主，近年來隨著有機(jī)肥、化肥等農(nóng)作物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不合理施用，造成了農(nóng)業(yè)面源污染有不斷加重的趨勢(shì)，受污染的農(nóng)田比例逐步上升，農(nóng)業(yè)面源污染造成土壤板結(jié)、水土流失，影響農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，同時(shí)也是導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境惡化和資源退化的重要因素［4］。因此，開展土壤養(yǎng)分特征研究和土壤肥力水平評(píng)價(jià)對(duì)于摸清土壤本底、掌握土壤質(zhì)量變化、指導(dǎo)科學(xué)施肥管理、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。目前國(guó)內(nèi)外在評(píng)價(jià)土壤肥力時(shí)采用的方法主要有因子分析法［5］、主成分分析法［6］、灰色關(guān)聯(lián)度法［7］、聚類分析法［8］、模糊數(shù)學(xué)法［9］、內(nèi)梅羅指數(shù)法［10］等。其中，因子分析可以通過降維的方式，通過提取少數(shù)公共因子就能夠解釋原始數(shù)據(jù)，從而簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)，使得因子變量更具有可解釋性，命名清晰性更高，利于對(duì)客觀現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)。在應(yīng)用上，因子分析法側(cè)重于信息貢獻(xiàn)影響力綜合評(píng)價(jià)，但若結(jié)合聚類分析法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤養(yǎng)分質(zhì)量進(jìn)行較精確的評(píng)價(jià)，從而更好、更真實(shí)地反應(yīng)土壤的養(yǎng)分綜合狀況［11］。因此，本文在充分分析前人研究的基礎(chǔ)上，選取pH、OM、TN、TP、TK、AN、AK、AP為評(píng)價(jià)指標(biāo)，分析臨沭縣北部土壤養(yǎng)分含量及分布，并基于因子 聚類分析法對(duì)研究區(qū)土壤肥力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，可為臨沭縣北部農(nóng)田土壤的改良、培肥提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料，為土地資源高效利用、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)等提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于山東省臨沂市的東南部，范圍包括臨沭街道、鄭山街道2個(gè)街道，蛟龍鎮(zhèn)、青云鎮(zhèn)、玉山鎮(zhèn)等3個(gè)鎮(zhèn)。研究區(qū)屬于暖溫帶季風(fēng)氣候，年日照時(shí)數(shù)為2459h，年平均氣溫在12.7℃，年均無霜期積溫4238.1℃，全縣多年平均降雨量為852mm，全縣年均水面蒸發(fā)量1036.3mm。研究區(qū)屬于剝蝕緩坡丘陵區(qū)，地勢(shì)東北部高，西部和南部低，呈扇形傾斜狀態(tài)，境內(nèi)地貌以緩坡丘陵為主，大致分為低山、丘陵、平原3種類型。研究區(qū)大地構(gòu)造位于秦嶺 大別 蘇魯造山帶（Ⅰ）膠南 威海隆起區(qū)（Ⅱ）膠南隆起（Ⅲ）膠南斷?。á簦╀ㄟ呁蛊鸷团R沭斷?。á簦┡R沭凹陷。研究區(qū)土壤主要有粗骨土、棕壤、褐土、潮土和砂姜黑土5個(gè)土類。粗骨土分為酸性粗骨土、中性粗骨土、鈣質(zhì)粗骨土3個(gè)亞類；棕壤分為棕壤、白漿化棕壤、潮棕壤3個(gè)亞類，主要分布于臨沭縣東部、南部和東北部山區(qū)丘陵地帶；褐土分為褐土、淋溶褐土、潮褐土3個(gè)亞類，主要分布在西部近沭河沿岸白旄西部同馬嶺斜向西南，經(jīng)華山嶺至南古的北部土嶺；潮土分為潮土、濕潮土2個(gè)亞類，是直接在河流沉積物上發(fā)育、受地下水影響作用的一種土壤，養(yǎng)分含量高，主要分布在沭河沿岸較平坦地帶；砂姜黑土一個(gè)亞類主要分布在牛腿溝兩側(cè)，包括青云鎮(zhèn)的季嶺，臨沭鎮(zhèn)的高湖，鄭山街道西湖等低洼地帶。

1.2 樣品采集與分析

土壤樣品采集遵循網(wǎng)格加圖斑的原則，嚴(yán)格按照《土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)規(guī)范》《山東省1 ∶ 50000土地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)技術(shù)要求》執(zhí)行，以農(nóng)用地為主，并兼顧少量建設(shè)用地，采樣以GPS定位點(diǎn)為中心，向四周輻射15～50m確定4個(gè)分樣點(diǎn)，等份組合成一個(gè)混合樣，采樣深度為20cm，單樣均重大于1.5kg，共采集樣品144件，平均采樣密度為4個(gè)/km2，其分布如圖1。

土壤樣品分析測(cè)試由山東省第七地質(zhì)大隊(duì)實(shí)驗(yàn)室完成，分析指標(biāo)為pH、OM、TN、AN、TP、AP、TK、AK 共8項(xiàng)。分析用到的儀器主要有PE600石墨爐原子吸收光譜儀、AvioTM 200全譜直讀電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀、AFS 9750型原子熒光光度計(jì)、K1100F全自動(dòng)凱氏定氮儀、PHS 3C型pH計(jì)為主，輔以其他靈敏度較高的專項(xiàng)分析儀器，分析方法及檢出限見表1。分析檢測(cè)過程插入14件國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，質(zhì)量水平為：一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)總體合格率為100%，分別統(tǒng)計(jì)的各元素合格率均為100%。

1.3 評(píng)價(jià)方法

1.3.1 土壤養(yǎng)分描述性統(tǒng)計(jì)

對(duì)7項(xiàng)養(yǎng)分指標(biāo)及pH數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，統(tǒng)計(jì)分析項(xiàng)目包括算數(shù)平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)、最大值、最小值、極差等參數(shù)。

1.3.2 土壤養(yǎng)分分級(jí)評(píng)價(jià)

根據(jù)全國(guó)第二次土壤普查養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)有文獻(xiàn)［12 13］，將土壤中TN、TP、TK、OM、AN、AP、AK按元素含量劃分為5個(gè)等級(jí)如表2。此外，土壤pH小于4.5為強(qiáng)酸性，4.5～5.5為酸性，5.5～6.5為弱酸性，6.5～7.5為中性，7.5～8.5為弱堿性，8.5～9.5為堿性。

1.3.3 因子 聚類分析法

本文采集了臨沭北部地區(qū)的144個(gè)有效態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，運(yùn)用因子分析法、聚類分析法對(duì)臨沭縣北部土壤肥力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

首先利用公式（1）對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理［14］，然后通過因子分析法計(jì)算出臨沭縣北部調(diào)查指標(biāo)的因子特征值、特征向量和因子累計(jì)貢獻(xiàn)率；

X1i= Xi- ??S ??????（式1）

式中： Xi和 ?分別為原始數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)均值； ?S ?為數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差。

第二步，根據(jù)因子累計(jì)貢獻(xiàn)率，選擇公因子，計(jì)算各因子得分，即將因子得分系數(shù)矩陣與標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)相乘得到每個(gè)點(diǎn)位的因子得分F；然后根據(jù)模糊數(shù)學(xué)加乘法原則，利用式（2）求出反映土壤肥力的綜合性指標(biāo)值（Integrated fertility index， IFI） ?［15 16］；

IFI=∑niMiFi ??（式2）

式中： Mi為第i個(gè)因子貢獻(xiàn)率；Fi為第i 個(gè)因子得分。

第三步，根據(jù)得出的 IFI 值，采用組間連接法對(duì)土壤樣品進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，并劃分評(píng)價(jià)其土壤肥力高低［11］。

具體評(píng)價(jià)時(shí)，因子分析和聚類分析的各個(gè)過程采用SPSS20.0軟件實(shí)現(xiàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤養(yǎng)分概況

通過對(duì)TN、TP、TK、OM、AN、AK、AP7種指標(biāo)描述性分析得出臨沭縣北部土壤養(yǎng)分概況，從表3可看出，其均值分別為0.94、0.96、26.85、15.14、0.16、0.16、0.07，TK遠(yuǎn)高于其他指標(biāo)。土壤特性空間變異性的大小通常用變異系數(shù)（CV）來表示，CV≤10%為變異性小，10%

2.2 土壤養(yǎng)分分級(jí)評(píng)價(jià)

對(duì)臨沭縣北部土壤養(yǎng)分進(jìn)行分級(jí)評(píng)價(jià)如表4，臨沭縣北部區(qū)域內(nèi)有65.07%的土壤TN處于中等以下水平，有20.55%的土壤AN處于中等以下水平，總體說明區(qū)域內(nèi)氮元素含量較為缺乏；區(qū)域內(nèi)TP、AP處于中等以下的占比分別為19.86%、2.74%，并且其處于中等以上豐富、較豐富水平的占比分別為80.14%、90.41%，說明研究區(qū)域內(nèi)磷元素處于較豐富狀態(tài)；區(qū)域內(nèi)TK有98.63%的占比處于豐富狀態(tài)，但是AK僅有23.03%處于豐富狀態(tài)；整體來看區(qū)域內(nèi)土壤處于酸性狀態(tài)，酸性、強(qiáng)酸性總共占比87.67%，其中強(qiáng)酸性占比高達(dá)30.82%，說明此區(qū)域土壤酸化嚴(yán)重。

2.3 土壤養(yǎng)分分布特征

圖2為各土壤養(yǎng)分分布特征圖，從圖中可看出各養(yǎng)分的分布特征：

TN分布特征：等級(jí)豐富和較豐富的土壤呈間雜狀分布，面積局限，主要分布在沭河以東的鄭山街道西北部和青云鎮(zhèn)的西南部；等級(jí)中等的土壤呈塊狀在研究區(qū)內(nèi)不均勻分布，整體分布于研究區(qū)的中西部及東南部；等級(jí)較缺乏的土壤基本分布在臨沭街道的北部和南部、玉山鎮(zhèn)的中西部大部分地區(qū)和東北部、蛟龍鎮(zhèn)的北部和南部等地區(qū)；等級(jí)缺乏的土壤分布比較集中，主要分布在青云鎮(zhèn)的中部和東部大部分地區(qū)及西部小部分地區(qū)、玉山鎮(zhèn)中東部大部分地區(qū)和西北部地區(qū)、臨沭街道的南部地區(qū)，其他地區(qū)零星分布。

TP分布特征：等級(jí)豐富和較豐富的土壤分布較廣，在研究區(qū)內(nèi)呈大面積分布，除臨沭街道分布較少外，其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道均有大量分布；等級(jí)中等的土壤呈塊狀在研究區(qū)內(nèi)不均勻分布，主要分布在臨沭街道的北部和南部、青云鎮(zhèn)的東北部、東南部和西部小部分地區(qū)、玉山鎮(zhèn)的東南部、蛟龍鎮(zhèn)的北部和南部；等級(jí)缺乏和較缺乏的土壤分布較少，在研究區(qū)內(nèi)呈塊狀零星分布，在臨沭街道的北部、蛟龍鎮(zhèn)的西南部和青云鎮(zhèn)的西部分別較多。

TK分布特征：等級(jí)豐富和較豐富的土壤整體呈面狀廣泛分布，研究區(qū)北部土壤富鉀水平明顯高于南部，等級(jí)豐富的土壤主要集中分布在青云鎮(zhèn)大部、臨沭街道中部及北部、玉山鎮(zhèn)中部及東部、鄭山街道東部，呈帶狀分布，等級(jí)較豐富的土壤主要集中在鄭山街道西部、玉山鎮(zhèn)西部、蛟龍鎮(zhèn)南部、臨沭街道東南部和西南部；等級(jí)中等的土壤主要在研究區(qū)呈點(diǎn)狀分布，主要分布在鄭山街道西部少部分地區(qū)、玉山鎮(zhèn)西部少部分地區(qū)；含量缺乏的土壤分布很少，在研究區(qū)內(nèi)呈點(diǎn)狀零星分布。

OM分布特征：等級(jí)豐富和較豐富的土壤分布總量較少，多呈間雜狀分布鄭山街道西北部、青云鎮(zhèn)西南部小部分地區(qū)；等級(jí)中等的土壤分布面積在研究區(qū)內(nèi)塊狀分布，主要在鄭山街道中部大部分地區(qū)、青云鎮(zhèn)西南部、臨沭街道西部；等級(jí)較缺乏的土壤占據(jù)了研究區(qū)相當(dāng)廣泛的面積，主要在臨沭街道大部分地區(qū)、蛟龍鎮(zhèn)大部分地區(qū)、青云鎮(zhèn)中部和南部大部分地區(qū)、玉山鎮(zhèn)中西部大部分地區(qū)；等級(jí)缺乏的土壤分布主要集中在青云鎮(zhèn)北部和東部、玉山鎮(zhèn)東部和西北部，在其他地區(qū)呈塊狀零散分布。

AN分布特征：等級(jí)豐富和較豐富的區(qū)域互相伴生分布，主要分布在玉山鎮(zhèn)大部分地區(qū)、蛟龍鎮(zhèn)大部分地區(qū)、臨沭街道中部和南部大部分地區(qū)、鄭山街道大部分地區(qū)、青云鎮(zhèn)中部大部分地區(qū)；等級(jí)中等的土壤在研究區(qū)的凌山頭水庫附近，主要分布在青云鎮(zhèn)東部、臨沭街道北部和玉山鎮(zhèn)西部，其余地方間或分布；等級(jí)較缺乏和缺乏的土壤在研究區(qū)內(nèi)呈點(diǎn)帶狀互相伴生分布，主要分布在青云鎮(zhèn)東部、鄭山街道東北部。

AP分布特征：等級(jí)豐富的區(qū)域較廣，在研究區(qū)大部分地區(qū)呈大面積分布，除鄭山街道外，其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道均大量分布；等級(jí)較豐富的土壤主要分布在研究區(qū)中部，呈塊狀小面積分布，主要分布在鄭山街道東北部、臨沭街道東北部、玉山鎮(zhèn)西部、青云鎮(zhèn)東部；等級(jí)中等的土壤分布較少，主要在鄭山街道東北部、臨沭街道東北部、玉山鎮(zhèn)西部呈點(diǎn)塊狀分布，其他地區(qū)分布很少；等級(jí)較缺乏的土壤在研究區(qū)內(nèi)呈點(diǎn)狀零星分布；全區(qū)無缺乏土壤分布。

AK分布特征：等級(jí)豐富和較豐富的土壤在研究區(qū)內(nèi)呈面狀分布，面積較廣，主要分布在鄭山街道中南部、臨沭街道中南部、蛟龍鎮(zhèn)中部、玉山鎮(zhèn)南部和東北部、青云鎮(zhèn)東部和南部；等級(jí)中等的土壤分布面積較廣，主要分布在玉山鎮(zhèn)中部和西部大部、青云鎮(zhèn)中部和西部沿沭河地帶、鄭山街道北部、臨沭街道北部、蛟龍鎮(zhèn)東部和南部；等級(jí)較缺乏的土壤在研究區(qū)內(nèi)呈塊狀集中分布，主要分布在玉山鎮(zhèn)西南部、鄭山街道東北部、蛟龍鎮(zhèn)東部；等級(jí)缺乏的土壤在研究區(qū)內(nèi)呈點(diǎn)狀分布很少。

2.4 土壤各養(yǎng)分間相關(guān)性分析

土壤各指標(biāo)間存在一定程度的相關(guān)性是進(jìn)行因子分析的重要前提。因此， 在進(jìn)行因子分析前， 先對(duì)各土壤養(yǎng)分相應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)。土壤各養(yǎng)分以及pH間的相關(guān)性分析如表5，可看出，土壤pH與TN、TP、OM、AK、AP呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.165、0.203、0.164、0.016、0.006，OM與TN、TP、pH、AN、AK、AP均呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.922、0.422、0.164、0.299、0.160、0.237；TK與其他養(yǎng)分之間均為負(fù)相關(guān)，pH與TK、AN之間呈負(fù)相關(guān)?？梢钥闯鲅芯繀^(qū)各土壤養(yǎng)分指標(biāo)之間存在一定的相關(guān)性，所有指標(biāo)均未被剔除，符合因子分析的前提條件。經(jīng)過KMO（Kaiser Meyer Olkin）和Bartlett球形度檢驗(yàn)，可以得到原有數(shù)據(jù)KMO值為0.671，大于0.6； Bartlett球形度檢驗(yàn)近似卡方455.027，伴隨概率sig＜0.001，表明原有數(shù)據(jù)之間具有相關(guān)性，可以進(jìn)行因子分析。

2.5 土壤養(yǎng)分因子分析

對(duì)臨沭縣北部土壤中的TN、TP、TK、OM、pH、AN、AK、AP進(jìn)行因子分析，得到旋轉(zhuǎn)因子載荷矩陣及其因子貢獻(xiàn)率，如表6，前5個(gè)公因子的貢獻(xiàn)率分別為38.133%、17.035%、12.328%、10.362%、9.517%，累積貢獻(xiàn)率為87.374%（>85%），說明前5個(gè)公因子可以表征臨沭北土壤所有肥力指標(biāo)87.374%的信息。

各因子所對(duì)應(yīng)的指標(biāo)載荷值大小與其反映該指標(biāo)信息的多少成正比，由表6可以看出，公因子1對(duì)應(yīng)TN、OM，其在公因子1上的載荷值分別為0.934、0.949；公因子2對(duì)應(yīng)AK、AP，其在公因子2上的載荷值分別為0.904、0.693；公因子3對(duì)應(yīng)TK、AN，其在公因子3上的載荷值分別為 0.899、0.607；公因子4對(duì)應(yīng)TP、AP，其在公因子4上的載荷為0.890、0.544，公因子5對(duì)應(yīng)pH，其在公因子5上的載荷為0.984。所以可以得出，影響臨沭縣北部土壤肥力的主要指標(biāo)為TN、OM、AK、AP、TP、pH。

2.6 土壤肥力評(píng)價(jià)

通過公因子除以其對(duì)應(yīng)的特征根的方法消除公因子的權(quán)重不平等，得到公因子得分矩陣。5個(gè)公因子載荷矩陣除以公因子特征根后得到公因子得分系數(shù)如表7：

結(jié)合土壤樣品數(shù)據(jù)、因子貢獻(xiàn)率、因子得分系數(shù)，通過公式（1）和公式（2）便可計(jì)算出每個(gè)土壤采樣點(diǎn)的 IFI 值。然后，以歐氏距離為判斷樣本間差異大小的依據(jù)，采用組間連接的聚類方法對(duì)臨沭北土壤肥力水平進(jìn)行聚類分析，將臨沭縣北部144個(gè)采樣點(diǎn)土壤樣本的 IFI 值劃分為5個(gè)等級(jí)，等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)為：極高肥力（≥1.973），高肥力（0.721～1.222），中等肥力（0.220～0.598），低肥力（ 0.142～0.186），極低肥力（ 0.748～ 1.159）。

對(duì)臨沭縣北部5個(gè)鎮(zhèn)的土壤肥力指標(biāo)分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表8，可看出，蛟龍鎮(zhèn)土壤肥力整體處于中等及以下；鄭山街道25%土壤處于高肥力水平，20%處于中等肥力水平；青云鎮(zhèn)2.5%處于極高肥力水平，12.5%處于高肥力水平，15%處于中等肥力水平；臨沭街道16%處于高肥力水平，4%處于中等肥力水平；玉山鎮(zhèn)13.16%處于高肥力水平，2.63%處于中等肥力水平。區(qū)域內(nèi)24.06%的土壤處于中等及以上肥力，臨沭縣北部整體肥力水平低下。綜合來看，土壤綜合肥力水平鄭山街道>青云鎮(zhèn)>臨沭街道>玉山鎮(zhèn)>蛟龍鎮(zhèn)。

3 討論

環(huán)境因素和人為因素的耦合作用影響著臨沭縣北部土壤養(yǎng)分含量。調(diào)研發(fā)現(xiàn)土壤酸堿度、地形和土壤質(zhì)地是影響臨沭縣北部土壤養(yǎng)分含量的主要環(huán)境因素。土壤酸堿性是影響土壤養(yǎng)分有效性和土壤肥力的關(guān)鍵因素之一，農(nóng)田土壤過酸容易引起土壤板結(jié)，養(yǎng)分流失加劇，不利于農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育［18］。臨沭縣北部土壤pH均值為5.53，變異系數(shù)14.45%，強(qiáng)酸性土壤占比高達(dá)30.82%，這與李頻道等［19］研究結(jié)果相一致。導(dǎo)致研究區(qū)土壤酸化的原因可能是大氣環(huán)境降塵中的酸性物質(zhì)增加，使受酸沉降影響地區(qū)的土壤酸化速度加快。研究發(fā)現(xiàn)在地勢(shì)較低且平坦的區(qū)域內(nèi)，更有利用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，土壤養(yǎng)分較為充足。在高海拔、地形起伏較大區(qū)域養(yǎng)分含量相對(duì)較低，鄭山街道、青云鎮(zhèn)地形相對(duì)平坦，土壤肥力較高；玉山鎮(zhèn)、蛟龍鎮(zhèn)地勢(shì)有起伏，土壤肥力相對(duì)較低。不同土壤類型也會(huì)導(dǎo)致土壤養(yǎng)分指標(biāo)的差異［20］，如鄭山街道分布有大面積的潮土，其土壤肥力綜合值也確實(shí)高于其他地區(qū)。耕種方式是影響臨沭縣北部土壤養(yǎng)分含量的主要人為因素，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民存在不科學(xué)的農(nóng)業(yè)措施：大面積種植豆科植物，這使得生物固氮過程中增加了有機(jī)氮水平，經(jīng)礦化、硝化及硝酸鹽化后，會(huì)導(dǎo)致土壤酸化；而且，常年頻繁種植同種作物，會(huì)致使作物將土壤中的堿性物質(zhì)移走，從而導(dǎo)致土壤逐步酸化；此外，氮肥不加限制的濫用，尤其是銨態(tài)氮肥的使用，最終造成N素轉(zhuǎn)為硝酸鹽，使得土壤酸化。為使土地資源高效率的運(yùn)用，必須從環(huán)境因素和人為因素兩方面同時(shí)采取措施。

因子分析可用多個(gè)指標(biāo)對(duì)事物進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，通過因子分析可了解各個(gè)因子的實(shí)際意義［21］。本研究中，臨沭縣北部土壤各養(yǎng)分間表現(xiàn)出很好的的相關(guān)關(guān)系，其也說明土壤中一種養(yǎng)分含量的變化會(huì)影響其他養(yǎng)分含量。本文通過因子分析提取出5個(gè)公因子，總貢獻(xiàn)率87.374%，可見采用因子分析效果較好。但本文研究計(jì)算的土壤綜合肥力指數(shù)是根據(jù)土壤中養(yǎng)分含量計(jì)算出來指標(biāo)，它僅能體現(xiàn)土壤一種潛在的肥力，不能完全表示土壤供養(yǎng)作物的能力，更完善的土壤肥力評(píng)價(jià)還需結(jié)合土壤物理、化學(xué)性質(zhì)、生物學(xué)性質(zhì)及實(shí)際生產(chǎn)能力等進(jìn)行評(píng)價(jià)［22 23］，需從農(nóng)作物營(yíng)養(yǎng) 土壤養(yǎng)分 產(chǎn)品品質(zhì)方面進(jìn)一步深入研究，為制定更好的農(nóng)田養(yǎng)分管理對(duì)策提供依據(jù)［24］。

4 結(jié)論

（1）臨沭縣北部地區(qū)土壤養(yǎng)分特征中，土壤AN、OM含量偏低，TK、TP含量較為豐富。TN、TP、TK、OM、AN、AK、AP均屬于中等變異。土壤酸化現(xiàn)象嚴(yán)重。

（2）因子相關(guān)性分析表明，土壤各養(yǎng)分之間有很好的相關(guān)性。根據(jù)因子載荷值確定TN、OM、AK、AP、TP、pH為影響臨沭縣北部土壤肥力綜合狀況的主要因素。

（3）建立了土壤肥力綜合評(píng)價(jià)體系，并據(jù)此評(píng)價(jià)了臨沭縣北部土壤的肥力水平，結(jié)果表明區(qū)域內(nèi)僅有24.06%的土壤處于中等及以上肥力，整體處于偏低水平；區(qū)域上表現(xiàn)為：鄭山街道>青云鎮(zhèn)>臨沭街道>玉山鎮(zhèn)>蛟龍鎮(zhèn)。

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Soil Nutrient Characteristics and Comprehensive ??Fertility Evaluation in the North of Linshu County

LI Sha1，HU Ziyuan1，ZHANG Yongshuai1，SUN Zhenzhou2，DENG Qinghai2，LI Fuquan1

（1. No. 7 Geological Brigade of Shandong Provincial Bureau of Geology and Mineral Resources， Shandong Linyi 276000， China；2. Earth Science and Engineering College of Shandong University of Science and Technology， Shandong Qingdao 266590，China）

Abstract： The topsoil samples are collected in the northern farming area in Linshu county in Shandong province， and pH， organic matter， total amount and available nitrogen， phosphorus and potassium of soil have been measured to characterize the soil fertility. The comprehensive evaluation values of soil nutrients of all samples are calculated by factor analysis and cluster analysis， and the soil fertility is evaluated by grading. It is showed that the soil acidification in the north of Linshu county is serious， the contents of organic matter， total nitrogen and available potassium are low， and the contents of total potassium， total phosphorus， alkali-hydrolyzable nitrogen and available phosphorus are relatively rich. Factor analysis shows that TN， OM， AK， AP， TP and pH are main factors affecting comprehensive status of soil nutrients in the north of Linshu county. The soil fertility level in the north of Linshu county is low. The comprehensive evaluation value of soil nutrients （IFI） is as follows： Zhengshan Street>Qingyun Town>Yushan Town>Linshu Street>Jiaolong Town.

Key words： Soil nutrients; comprehensive fertility; soil acidification; Linshu county， Shandong province