黄土高原区土壤养分空间变异及其耕地质量评价

发布时间：2020-03-26 06:21

【摘要】：摸清土壤养分变异规律,划分耕地质量等级,是实施精准农业的重要依据。本论文以黄土高原区耕地为对象,依据15578个样点的调查化验数据和其它相关数据资料,应用GIS技术和模糊评价方法,对全区耕地土壤的养分状况和耕地质量进行分析评价,取得以下成果:(1)土壤OM含量在1.41~38.24 g/kg,平均值为15.14 g/kg;TN含量在0.03~2.34g/kg,平均值为0.95 g/kg;AP含量在0.51~94.9 mg/kg,平均值为18.46 mg/kg;AK含量在14.00~478.00 mg/kg,平均值为182.3 mg/kg;pH平均值为8.28。变异系数APAKOMTNpH,分别为78.12%、47.27%、43.55%、42.96%和3.74%。(2)各养分之间存在显著的相关性。OM与TN、AP、AK均呈现显著的正相关,其中OM与TN相关性系数最大,达到0.806,pH和OM、TN、AP的相关系数分别为-0.370、-0.387、-0.136,存在显著的负相关。五种养分的Moran's I和Z值均表现为显著的空间相关性,呈现空间聚集特征,其中pH的空间自相关性大于其它养分。有效磷和速效钾分维数较高达到1.934和1.944。(3)研究区的OM面积占比以四级为主,为65.05%;TN三、四级面积占比较大,为32.86%和30.69%;AP二、三级面积占比较大,为34.34%和45.83%;AK一、二、三级面积分别为35.38%,34.73%、26.05%;pH在8.0-8.5区间内面积占比最大,为64.96%。(4)黄绵土养分含量低,褐土、黑垆、潮土养分含量较高,灰钙土养分含量一般,黑钙土属于研究区最为肥沃的土壤类型,栗钙土养分稍次于黑钙土,风沙土的平均养分含量很低,属于最贫瘠的土壤。研究区耕地的灌溉能力较好(充分满足/满足)时,土壤中OM、TN、AP、AK都比在不满足/基本满足的情况下含量高。(5)研究区平均质量等级为6.257,耕地质量相对较差,其中八等质量耕地面积占比达18.87%;一等地面积占比最小,为4.06%。质量较高的一~三等地面积仅占全区耕地面积的16.93%,主要分布在地形平坦、有灌溉条件的汾渭平原和晋东豫西地区;四~七等中等质量耕地面积占比43.33%,广泛分布在全区;八~十等劣质耕地,面积占比39.74%,主要分布在晋陕甘青黄土丘陵区,该地区地形起伏,缺乏灌溉条件,土壤性状差,养分贫瘠。
【图文】：

图 2-1 黄土高原区地理位置及行政区划图Fig.2-1 The geographic location and administrative division of Loess Plateau2.1.2 地形地貌黄土高原地势起伏较大，地貌类型较多，处于海洋-内陆、平原-高原两个过渡带上地势由西北向东南倾斜，西北高，东南低，呈波状下降。黄土高原主要可以分为三部分，六盘山以西的西部，海拔 2000-3000 米，地貌主要以中山和高山为主；六盘山与吕梁山之间的中部，海拔 1000-2000 米，地貌以黄土丘陵、平原、阶地、山地、丘陵沙地为主。是黄土高原最重要的组成部分；吕梁山以东的东部，海拔 500-1000 米，地貌类型主要以河谷平原为主。黄土高原面积较大，有效土层厚度 20~150 cm、地形构造复杂，黄土层覆盖面积较大，经流水侵蚀，造成千沟万壑的景象。黄土高原研究区主要地貌类型见图 2-2。将研究区不同地貌类型耕地面积进行粗略统计，其黄土地貌类型耕地共计约 545 万公顷，占全部耕地的 45.85 %；平原、阶地面积约 319 万公顷，占比26.81 %；山地约有 243 万公顷，占比 20.40 %；丘陵约 42 万公顷；水域、河漫滩共计面积约 25 万公顷；沙地约有 10 万公顷；台地约 5 万公顷。不同地貌类型分布范围见

图 2-2 黄土高原区地貌类型分布图Fig.2-2 Distribution of Landform Types on the Loess Plateau2.1.3 气候及水资源受地理位置及地形的影响和制约，黄土高原地区具有典型大陆性季风气候特征，表现在冬、春季节受大陆冷高压影响，寒冷少雨；夏、秋季节受海洋热低压影响暖热多雨。研究区东部、南部位于半湿润地区，西部、北部、中部位于半干旱地区，全区全年气温差异较大，，其温度与热量条件能够满足大部分作物生长。受气候特征的影响，黄土高原区降水全年较少，该区蒸发量大于降水量，降水主要集中在夏、秋季节，降水量由东南部向西北部递降，降水最少的地区为宁夏和甘肃靖远-景泰-永登一线，东南部年降水量为西北部的 3~4 倍。研究区降水丰沛的地区为晋东豫西丘陵山地农林牧区和汾渭谷地农业区。受地形和气候的共同影响，该地区大部分耕地干旱缺水且不便于灌溉，不利于农业生产。2.1.4 土壤资源与植被
【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】：2019
【分类号】：S158

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本文编号：2601081