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《浙江大学》 2001年
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杭州湾海涂土壤性质时空变异研究

王林  
【摘要】: 本研究在杭州湾南岸慈溪市新浦镇进行,该镇经四次围涂(从1815年 至1973年)而成,该镇也是浙江大学持续高效农业实践教育基地。 本研究运用经典统计法及地统计法对不同围涂时期土壤性质时空变异 规律进行分析。试验采样布点时兼顾均匀性和可比性原则采样,采集了20 个土壤剖面,共100个样品,分别对不同土层进行了分析,研究测定了土壤 中碳酸钙、全盐量、pH值、有机质、有效铜、有效锰和有效锌含量。 在采样分析基础上,对大时间跨度土壤性质时空变异规律作了探讨。结 果表明: 碳酸钙含量和分布对土壤肥力、土壤侵蚀、持水量和土壤发生有重要意 义,碳酸钙含量也是土壤分类的鉴别指标。本研究对杭州湾南岸海涂土壤碳 酸钙沿围堤平行和垂直于围堤两个方向含量和变异进行探讨,得出不同层次 间,土壤碳酸钙含量在两个方向上具有明显的各向异性,从沿平行于围堤方 向来看,表层变异模型不同,其余各层次变异模型相近;从沿垂直于围堤方 向来看,各层次也表现为各向异性,但具有相近的变异模型。各层次沿x轴 向均表现出较沿y轴向大的分数维值,较小的增大幅度,相对而言,随机因 素引起的空间异质性较为明显。在同一层次上,海涂土壤碳酸钙含量表层变 异系数大,自上而下,随着深度的增加,变异系数减小,土壤性质趋向均一 化。此外,本文还对脱钙速率做了分析和比较,表明土壤表层脱钙速率大, 自上而下,迅速减小,据此推算,表层完全脱钙大约需350年。 土壤全盐量是盐碱土的重要属性,是海涂限制植物生长的主要障碍因 素。对相同围垦年代海涂而言,从整体上说,土壤全盐含量随土壤深度增加 而增加。这主要由于雨水淋洗等自然因素及人为耕作影响强度不同,导致脱 盐速度出现差异。对于不同围垦年代而言,新围涂地区盐含量相对较高。与 土壤碳酸钙相比较,土壤全盐量是一个较易发生变化的指标,时间是响脱盐 率的重要因子,各不同层次虽然脱盐率不一致,但盐分变化比较均匀。从总 体来看,沿平行和垂直于围涂两个方向上全盐含量表现为各向异性。沿平行 围涂方向,随机因素引起的空间异质性较为明显,变异函数存在一定的周期 性,表明地表存在带状结构。沿垂直于围堤方向,变异函数呈较大增加趋势, 存在明显的结构异质性,土壤全盐量均表现出较强的结构异质性,表现为不 同围涂时间对海涂土壤的影响。而沿平行于围堤方向,表层土壤含盐量变异 函数变程较小和分数维值较高,随机因素引起的空间异质性较为明显。其它 层次结构特征较为一致,自上而下,结构变异逐渐增大。与平行于围涂方向 相比,垂直于围涂方向上,杭州湾海涂土壤脱盐速率随时间的增长而降低, 且各土层脱盐速率大致相似。同一层次上,表层土壤全盐量变异系数大,自 上而下,随着深度的增加,变异系数减小。 从表层碱解氮和有效磷和钾含量来看,在沿平行和垂直于围涂两个方向 上,表层碱解氮含量具有相似的变异结构,反映了碱解氮含量受围涂年代影 响弱。而表层有效磷含量则反映出受围涂年代影响。与碱解氮和有效磷相比, 有效钾有独特的空间变异结构,在沿平行和垂直于围涂两个方向上,显著表 现为各向异性。沿平行于围涂方向上,变异函数呈一直增加趋势,变异函数 存在孔穴,表明地表存在波状结构,随机因素引起的空间异质性不明显,存 在明显的结构异质性,反映了地表利用上的差异,变异函数可用线性孔穴模 型拟合。在沿垂直于围涂方向上,空间变异主要由相关引起,变异函数可用 球状套合模型拟合。 4 从表层有效微量元素、有机碳含量变异和 PH值变异来看,在沿平行和 垂直于围涂两个方向上,表现为各向异性。沿平行于围涂方向,随机因素引 起的空间异质性较为明显,变异函数存在周期性,表明地表存在带状结构。 沿垂直于围涂方向,变异函数呈较大增加趋势,随机因素引起的空间异质性 不明显,存在明显的结构异质性。表层土壤有效铜含量变异函数分数维值较 高,随机因素引起的空间异质性较为明显。沿垂直于围涂方向,变异函数呈 增加趋势,分数维值有所降低,随机因素引起的空间异质性减小,结构异质 性增大。有效锌、锰、有机碳及PH值表现出相似的变异结构,但PH值结构 异质性不如微量元素和有机碳明显。 海涂土壤碳酸钙、全盐量、有效铜、有效锌、有效锰、有机碳和 PH值 等土壤性质还表现出一定的相关性,即存在条件相似的土壤性质表现为正相 关,存在条件相差远的土壤性质表现为逆相关。 从长远来看,在海涂土壤发生演变过程中,时间是最重要的因于,土壤 各层次性质变化均受时间因素影响,同时,人为因素对土壤性质有重要影 响。不同的利用方式不仅对表层土壤有显著作用,对底层土壤性质也存在一 定作用。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:S151.9

【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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