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《山东农业大学》 2007年
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不同土地利用方式下黄河三角洲土壤特性空间变异研究

刘宁  
【摘要】: 土壤特性的空间变异性是土壤重要的属性之一,其变异来源包括系统变异和随机变异两种。土地利用,作为人类利用土地各种活动的综合反映,对各种生态环境要素有着重要的影响,是影响土壤质量变化最普遍、最直接、最深刻的因素。黄河三角洲是我国重要的农业后备资源,其土壤质量的最大特征是土壤养分贫瘠、盐分含量高,而处于黄河入海口的垦利县是其典型代表。本研究在广泛收集垦利县土地利用资料的基础上,对九种土地利用方式的进行实地取样,通过对样本的土壤特性的描述性统计分析和地统计分析,研究了不同土地利用方式下土壤特性的空间变异特征以及产生这些变异的原因,进而反应整个黄河三角洲不同土地利用方式下土壤性状的空间变异规律,为黄河三角洲的土地配置、合理利用以及制订科学的农业政策提供依据。 从描述性统计分析来看,垦利县土地利用方式对土壤特性具有深刻的影响。各种养分元素受土地利用方式的影响都极其显著,其中一个共同的趋势就是大棚菜地、果园中的土壤养分明显高于粮田,林地介于二者之间。不同土地利用方式下土壤表层有机质含量变化呈极显著水平,变幅在2.97-19.11g/kg之间。果园的有机质含量最高,是光板地的6.43倍。碱解N、有效P和速效K的变化趋势和有机质类似。土壤盐分含量在各个土地利用方式间变化明显,其变化幅度为1.57-35.29g/kg。光板地的盐分含量尤其高,是林地的22倍。大棚菜地和果园中化肥的大量施用是起土壤盐类积聚的主要原因。林地由于特有的小气候盐分含量较低。 地统计分析可以进一步揭示不同土地利用方式之间土壤特性的空间变异情况,其主要工具是半方差函数。大棚菜地在土壤养分的空间变异方面,块金值和基台值之比较大,说明施肥、耕作措施、种植制度等随机性因素在其变异中起到主导性作用,空间相关性较弱,朝均一化方向发展。光板地和荒草地正好相反,在土壤养分方面,结构性因素,如气候、母质、地形、土壤类型等占主要地位,同时导致土壤养分强的空间相关性。与此同时,水稻田、玉米地、大豆地、棉田和果园在引起土壤特性的变异方面比较复杂,同时受到结构性因素和随机性因素的共同影响。结构性因素可以导致土壤养分强的空间相关性,而随机性因素使得土壤养分的空间相关性减弱,不同的地块,不同的土壤、地形,不同的管理措施都可以使其产生不同的变异结构。 土壤特性空间变异的研究受到多种因素的影响,其中土壤样本的采取是重要的方面。样本容量与该土壤特性的变异系数直接相关,土壤有效P的变异系数最大,所以在5%允许误差下所需采样点最多。同时随着均值误差的提高,所需采样数目减少。通过对原始网格采样点按照一定的样点间隔和布局进行抽取并进行空间插值,然后进行统计比较,有效P由于变异系数较大,需要的样点数最多,而且只有b方案(竖向间隔抽取一行,间距为10×5m)布点通过均值无显著性差异检验,而有机质所有样点布局均能通过检验。所以,不同土壤特性空间变异程度不同,在土壤采样布点设计时应区别对待。 在黄河三角洲土地开发利用和作物布局上,应充分考虑不同作物的生物学和生态学特征,根据不同区域土壤养分与盐分含量特点,调整作物种植结构,以获得较好的经济收益。
【学位授予单位】:山东农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:F301

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