汉中市土壤养分空间变异及耕地地力评价研究

发布时间：2017-12-01 20:20

  本文关键词：汉中市土壤养分空间变异及耕地地力评价研究

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【摘要】：长期的人类活动导致土壤养分的分布状况和空间特征产生明显变化,土壤养分普遍存在空间变异性。近年来,随着经济发展和城镇规模的迅速扩张,耕地数量不断减少,盲目不合理施肥导致的土壤肥力退化,区域内供给失衡,肥料利用率低等现象十分突出。因此,研究分析现有耕地土壤养分的空间变异规律及生产潜力,指导科学精准施肥,改善土壤环境,实现耕地资源可持续利用具有现实意义。本研究以陕西省汉中市为研究区域,在广泛收集和分析研究区基础数据资料的基础上,基于高密度采样数据,采用传统经典统计学、地统计学和GIS技术相结合的方法对研究区土壤全氮、速效钾、有机质、有效磷和pH等土壤养分进行了空间变异特征和影响因素分析。应用特尔菲法和层次分析法建立评价体系,完成研究区耕地地力等级评价。取得的主要成果如下:(1)研究区土壤全氮、速效钾和有效磷的平均含量分别为1.130 g/kg、109.277 mg/kg和18.217 mg/kg,土壤有机质的平均含量为23.0 g/kg,土壤养分含量均处于中等水平;土壤酸碱度范围为5.1~8.5,平均值为6.67,整体呈弱酸性。不同之间养分含量呈现很大不同。研究区除土壤pH呈现弱变异外均表现为中等变异水平,其它土壤变量的变异程度依次为土壤有效磷速效钾全氮有机质。(2)研究区土壤养分均有极显著的空间自相关性,其空间变异均由结构性因素和随机性因素共同作用,全局Moran’s I指数从小到大顺序为:速效钾有机质有效磷全氮pH,Z(I)值均大于2.58,空间聚集特征明显。土壤全氮和有效磷的最优半方差函数模型为球状模型,土壤速效钾、有机质和pH为指数模型。研究区土壤全氮和pH的块金系数分别为15%和21.5%,空间相关性强,土壤速效钾、有效磷和有机质的块金系数分别为45.1%、49.9%和42.7%,具有中等空间相关性,其中土壤有效磷的空间相关性最弱,在研究区范围内的变化受随机性因素的影响较大。土壤全氮在东北-西南方向上的空间变异最强,土壤速效钾和pH在南-北方向变异程度随距离变化明显,土壤有机质在距离110km以上随距离增大变化明显。(3)研究区土壤全氮呈现中部和东南部地区氮素含量较丰富,东北部地区较缺乏格局;土壤速效钾空呈北高南低格局,在北部地区连续性较好,在中部地区呈碎斑状分布,其它地区呈片状或团块状分布;土壤有效磷为整体呈带状而局部呈块状空间分布结构,在大区域内变化较为平缓,从西到东土壤有效磷含量呈现中间高两边低的格局;土壤有机质分布整体呈现东高西低;土壤pH自西向东呈现整体带状和局部块状空间格局,呈现西北偏碱性,东南偏酸性格局。(4)研究区土壤全氮与海拔和坡度均呈现极显著负相关;各个地形因子对土壤pH的影响均不显著,海拔与土壤有机质、速效钾、有效磷相关性在0.01水平上均达到极显著相关,除速效钾外,土壤类型对土壤养分空间变异影响均较大,经方差分析多重检验结果表明,黄棕壤和石灰岩土土壤中速效钾分布差异显著。(5)研究区耕地总面积为393752 hm2,其中,一级地17.24%、二级地13.46%,三级地24.30%,四级地40.68%,五级地4.32%;一级地主要分布在汉台、城固、南郑的汉江河谷平原以及沿河阶地,二级地主要分布在南郑、勉县、洋县等地势起伏不大的河谷川塬地区,三级地主要分布在西乡、城固等一些光热条件均较好,但是灌溉条件不能保证或农田基础设施不完善地区和大部分低山丘陵地区,四级地主要分布于低山丘陵和部分低中山地区,五级地主要分布于西部中高山地区。耕地地力与地貌类型、土壤类型等密切相关。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S158

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本文编号：1242330