基于GIS技术的福建省耕地耕层土壤氮素富集与生态风险评价

发布时间：2017-06-25 06:17

  本文关键词：基于GIS技术的福建省耕地耕层土壤氮素富集与生态风险评价，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文以福建省耕地土壤为研究对象,利用1：5万耕地利用-土壤类型数据库和1982年第二次土壤普查2021个土壤调查剖面点和2008年耕地地力调查29945个样点数据资料,借助GIS与数学模型集成技术,系统分析了福建省近30年来不同行政区(设区市)、不同耕地利用类型(菜地、灌溉水田、旱地、水浇地和望天田)和不同土壤类型(土类)的耕地土壤氮素富集空间分异特征,并且对耕地土壤氮素富集的生态风险进行了分区评价,研究结果可为福建省氮肥施用的优化管理、农业面源污染控制和生态环境保护提供理论依据。主要研究结果如下：(1)1982年和2008年福建省耕地土壤全氮密度分别为0.258 kgm-2和0.262 kg m-2,近30年来上升了0.004 kg m-2,全氮储量分别为4.257 Tg和4.390 Tg,增加了0.134 Tg。1982年和2008年耕地土壤全氮密度较高的设区市主要有龙岩、南平、宁德和三明市,全氮储量相对较高的设区市主要有南平、三明、龙岩和宁德市；1982年和2008年全氮密度均以望天田和灌溉水田较高,全氮储量均以灌溉水田较高；1982年耕地全氮密度高于全省平均水平(0.258 kg m-2)的土类主要有紫色土、石灰土、黄壤、红壤和水稻土,2008年全氮密度高于全省耕地氮密度平均水平(0.262 kg m-2)的土类有红壤、黄壤、水稻土和紫色土；1982年和2008年耕地土类均以水稻土的全氮储量最大。(2)1982-2008年全省耕地土壤氮素呈现富集的趋势,全氮富集面积占全省耕地总面积的52.49%。闽西、闽中和闽北地区的龙岩、南平和三明市以及闽东南地区的泉州市耕地全氮富集程度较大；望天田和灌溉水田的氮素富集程度最大；全省耕地土壤全氮富集程度最大的土类是潮土,全氮富集面积最大的土类是水稻土。(3)2008年福建省存在氮素富集生态风险的耕地合计面积占全省耕地总面积的20.9%,表明全省部分耕地土壤氮素富集存在一定的生态风险。全省耕地氮素富集以低生态风险为主,占全省存在氮素富集生态风险耕地总面积的51.21%；全省耕地氮素富集存在较大生态风险的耕地主要分布在龙岩、南平和三明市；灌溉水田氮素富集的生态风险较大；全省耕地土壤存在氮素富集生态风险的土类主要是水稻土,氮素富集生态风险较大的亚类主要是渗育水稻土。
【关键词】：GIS 耕地土壤 氮密度 氮储量 富集率 生态风险
【学位授予单位】：福建农林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S153.6;X825
【目录】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 1 引言11-19
• 1.1 研究背景、目的与意义11-12
• 1.2 国内外研究进展12-17
• 1.2.1 土壤氮储量及其空间分异研究12-14
• 1.2.2 土壤氮素富集研究14-15
• 1.2.3 土壤氮素富集的生态风险评价研究15-17
• 1.2.4 存在的主要问题17
• 1.3 研究思路与技术路线17-19
• 1.3.1 研究思路17
• 1.3.2 技术路线17-19
• 2 研究区概况19-21
• 2.1 地理位置及行政区划19
• 2.2 自然条件19-20
• 2.3 耕地资源20-21
• 3 研究方法与步骤21-27
• 3.1 资料收集21-22
• 3.1.1 图件及数据库资料21
• 3.1.2 土壤属性数据资料21-22
• 3.1.3 气象数据资料22
• 3.1.4 农作物轮作和施肥数据资料22
• 3.2 耕地利用类型－土壤类型空间属性数据库建立22
• 3.3 耕地土壤调查样点空间属性数据库建立22-24
• 3.4 耕地土壤相关属性空间数据库建立24-25
• 3.5 耕地土壤容重模型及其空间数据库建立25
• 3.6 耕层土壤氮密度及储量计算25-26
• 3.6.1 全氮密度(Soil Total Nitrogen Density,STND)计算25
• 3.6.2 全氮储量(Soil Total Nitrogen Storage,STNS)计算25-26
• 3.7 耕地土壤氮密度和储量空间数据库建立26
• 3.8 耕地土壤氮储量空间分异特征分析26
• 3.9 耕地土壤氮素富集程度与分区26
• 3.10 耕层土壤氮素富集率的计算26
• 3.11 耕地土壤氮素富集生态风险评价26-27
• 3.12 数据统计与图件编制27
• 4 结果与分析27-51
• 4.1 耕地土壤氮密度、储量的空间分异与动态变化27-39
• 4.1.1 耕地土壤氮密度、储量空间分异27-35
• 4.1.1.1 耕地土壤氮密度空间分异27-34
• 4.1.1.2 耕地土壤氮储量空间分异34
• 4.1.1.3 耕地土壤氮密度、储量的动态变化34-35
• 4.1.2 不同利用类型耕地土壤氮密度、储量差异与动态变化35-37
• 4.1.2.1 不同利用类型耕地土壤氮密度、储量差异35-37
• 4.1.2.2 不同利用类型耕地土壤氮密度、储量的动态变化37
• 4.1.3 不同土壤类型耕地氮密度、储量差异与动态变化37-39
• 4.1.3.1 不同土壤类型耕地氮密度、储量差异37-39
• 4.1.3.2 不同土壤类型耕地氮密度、储量的动态变化39
• 4.2 耕地土壤氮素富集程度分析39-43
• 4.2.1 耕地土壤氮素富集程度总体特征39-41
• 4.2.2 不同利用类型耕地土壤氮素富集程度41-42
• 4.2.3 不同土壤类型耕地土壤氮素富集程度42-43
• 4.3 耕地土壤氮素富集生态风险分析43-51
• 4.3.1 耕地土壤氮素富集生态风险总体特征分析43-46
• 4.3.2 不同利用类型耕地土壤氮素富集生态风险分析46-48
• 4.3.3 不同土壤类型耕地氮素富集生态风险分析48-51
• 5 结论与展望51-53
• 5.1 结论51-52
• 5.2 展望52-53
• 参考文献53-60
• 致谢60

【参考文献】

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本文编号：481091