区域尺度土壤养分空间变异及其影响因素研究

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1、第28卷第6期地理科学Vol.28No.62008年12月SCIENTIAGEOGRAPHICASINICADec.,2008区域尺度土壤养分空间变异及其影响因素研究1,311123杨艳丽,史学正,于东升,王洪杰,徐茂,王果(1.中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室,江苏南京210008;2.江苏省农林厅,江苏南京210036;3.福建农林大学资源与环境学院,福建福州350002)摘要:江苏北部5市土壤表层(0~20cm)全氮含量连云港东北部、淮安南部和盐城西部显著高于其它地区;全磷含量呈现由北到南、自西向东升高的趋势;速效磷含量高值区位于北部的灌云

2、县和南部的金湖县;速效钾含量东部沿海高于其它地区。土壤类型和成土母质对土壤养分产生显著影响:对于土类而言,沼泽土和水稻土养分较高;各成土母质中,湖相沉积物发育的土壤养分含量最高。在研究区1B5万尺度范围内,土壤类型对全氮和全磷的变异起主导作用,而速效磷受成土母质的影响较大,土壤类型和成土母质对速效钾的影响较小,土壤类型和成土母质对全量养分的影响要大于速效养分。关键词:1B5万数据库;土壤养分;空间变异;影响因素;区域尺度中图分类号:S159.2文献标识码:A文章编号:1000-0690(2008)06-0788-05土壤是一个自然连续体,空间变异性是土壤多局限于中小比例尺

3、,对大比例尺的工作少有报的一种自然属性。对土壤养分空间变异的充分了道。为此,本研究利用江苏北部5市1B5万土壤数解是土壤资源合理利用与改良、土壤肥力评价、肥据库,对区域尺度下的土壤养分空间变异及其影响料区划和推广测土配方施肥技术的重要依据。土因素进行研究,揭示研究区域土壤养分的空间变异壤养分的空间变异既是母质、生物、气候、时间和地规律,以期为区域的土壤资源管理提供依据。[1]形等五大自然成土因素综合作用的结果,又受[2~4]1材料与方法人为因素如施肥、耕作措施、种植制度等影响。关于土壤空间变异性的研究始于20世纪70年代,研究区自然概况、地理位置及土壤剖面点分布[5]瓦里

4、克(Warrick)等研究了土壤物理性质(如水图见文献[8],这里不再赘述。分、透水率和湿度)空间变异性,结果表明土壤类1.1土壤数据库的建立及统计分析方法¹型与土壤物理性质有很大相关性;到20世纪80年土壤数据库的建立见杨艳丽等。代,空间变异研究开始由定性描述转向定量研究,应用统计分析软件SPSS13.0,采用方差分析[4,6,7]和逐步回归分析,研究土壤类型与土壤养分的关并引进了Kriging插值技术,20世纪90年代精准农业的兴起,土壤养分空间变异的研究方法得系,以及成土母质对土壤养分的影响。由于土壤类[8]型和成土母质为分类变量,需进行合理的赋值方能到进一步发展,

5、主要表现为GIS应用。用于回归分析,故采用哑变量为其赋值。上述分析利用GIS建成的土壤数据库是联系基础土壤[9]要求因变量呈正态分布,本研究土壤剖面点的全研究和生产应用的重要桥梁,是分析土壤养分氮、全磷、速效磷和全钾呈偏态分布,所以对它们进空间变异的有效工具。在各种类型的数据库中,实行了对数转换,转换后,近似于正态分布。用性强,能够为特定研究区制定相关农业政策提供1.2土壤养分分级依据的区域级大比例尺土壤数据库的建立是非常根据土壤质量演变规律与持续利用/9730项必要的。但由于受基础数据源的影响,以前的研究收稿日期:2008-01-29;修订日期:2008-05-16基金

6、项目:中国科学院知识创新工程领域前沿项目(ISSASIP0715)、国家自然科学基金创新群体项目(40621001)、国家科技基础条件平台)))地球系统科学数据共享网项目(2006DKA32300-15)资助。作者简介:杨艳丽(1983-),女,江苏灌云人,硕士研究生,主要从事资源环境信息研究。E-mai:lyangyanli0706@yahoo.com.cn通讯作者:史学正,研究员,博导,主要研究方向为土壤资源与遥感应用。E-mai:lxzsh@iissas.ac.cn¹杨艳丽,史学正,王果,等.江苏北部土壤属性空间变异及其影响因素研究.土壤通报(待刊).6期杨艳丽等:

7、区域尺度土壤养分空间变异及其影响因素研究789目C1999011810课题组土壤肥力质量指标体系度远大于土壤全磷,因此,两者的相关性较弱。(全氮、速效磷、速效钾分级标准)和全国土壤养分研究区土壤速效钾含量普遍比较高(图1d)。[10]分级标准(全磷)对土壤全氮、全磷、速效磷和速速效钾含量大于100mg/kg的土壤占了全区耕地效钾进行分级(表1)。面积的58%,主要分布于沿海各县市。速效钾含量较低(Av.K<50mg/kg)的土壤主要分布于连表1土壤养分分级标准云港西北部。土壤速效钾分布整体上呈现东部沿Table1Criteri