邓欧平-2013-资源科学-川中紫色丘区土壤养分空间分异与地形因子相关性研究

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1、ResourcesScience第35卷第12期2013年12月2013，35（12）：2434-2443Vol.35，No.12Dec.，2013文章编号：1007-7588（2013）12-2434-10川中紫色丘区土壤养分空间分异与地形因子相关性研究1，211，21，2邓欧平，周稀，黄萍萍，邓良基（1.四川农业大学资源环境学院，成都611130；2.四川省土壤环境保护重点实验室，成都611130）摘要：研究地形因子与土壤养分空间分异的相关关系对于养分管理和精准农业都具有一定指导意义。应用GIS技术结合地统计方法，研究川中紫色丘陵区土壤养分空间分异性，探讨坡位、坡度、坡向和坡

2、形4个地形因子及其不同组合与土壤养分空间分布的相关性。结果表明：①研究区土壤养分均呈现中等变异；②土壤养分因子与高程、坡度、坡形呈负相关；与坡向、平面曲率和剖面曲率呈正相关；③4个地形因子中，坡位、坡度及坡向对土壤养分分布具有强烈影响。坡位－坡度组合下，土壤养分分异与在坡位和坡度单个因子作用下趋于一致，但差异不显著。坡位－坡向组合下，土壤养分分异主要与坡向相关。坡度-坡向组合下，土壤碱解氮和有机质随坡向变异明显，而速效磷和速效钾则随坡度变异明显；④Kriging插值显示，有机质在中部丘顶部位含量最低，随坡位下降含量呈环状升高；碱解氮主要分布于区域西北部；速效磷在空间分布上沿西北－

3、东南方向呈现一条高含量带；而速效钾则主要分布于区域西南部，以中部三处丘顶含量最低，呈环状逐步向外增高。关键词：GIS；土壤养分；空间分异；地形因子；地形组合1引言有研究主要是从土壤养分与单个地形因子之间的土壤资源作为不均一、变化的时空连续体，受关系进行相关分析，而综合考虑地形因子间的交叉母质、地形等自然因素以及人类活动的影响，具有作用对土壤养分分布产生不同影响的研究还鲜有[1-4]报道。高度时空变异性。地形是影响土壤和环境间物质间能量交换的重要条件，在同一地区其他成土条川中丘陵区是一个特殊区域，地处四川盆地中件类似情况下，往往因地形的不同而导致土壤养分心，以中、浅切割的丘陵地貌为

4、主，地形破碎，起伏的空间分异[5-7]。长期以来，国内外学者对土壤养分较大，人口密集，土地垦殖率高，是四川省粮、棉、油与地形因子的相关关系做了大量研究[8-12]。Ciha、等的重要商品生产基地。选取该特殊地形作为研Geiger等分析不同坡面位置土壤物理化学性质的明究对象，应用GIS技术结合地统计方法对川中紫色显变异对于土壤养分流失和水分状况的影响[13，14]；丘区土壤养分空间变异情况展开研究，探讨不同微Pennock等发现长期耕作条件使得坡面比坡脚流失地形因子及微地形组合因子与区域土壤养分空间更多的土壤有机碳[15]；而刘世梁等从两种尺度对黄分布的相关性，对于同地形的其他区域

5、土壤资源的土高原土壤养分空间变异的研究则提出了坡度是合理开发利用和生态环境建设具有一定的理论意影响土壤养分的重要因子[16]。近年来，众多学者尝义与实践价值，同时对区域土壤养分管理、土壤改[21，22]试结合遥感技术、GIS空间分析技术与地统计学对良耕作和精准农业都具有一定的指导作用。地形因素影响下的土壤养分空间分异问题进行探2研究区概况[17-20]索，并逐步实现了成果的空间可视化。然而，已研究区位于四川省绵阳市安县境内，地处四川收稿日期：2013-05-08；修订日期：2013-09-29基金项目：国家科技支撑项目（编号：NC2010RE0057）。作者简介：邓欧平，女，四川

6、泸县人，助教，主要研究方向为农田生态和水土资源管理。E-mail：182338008@qq.com通讯作者：邓良基，E-mail：auh6@sicau.edu.cnhttp://www.resci.cn邓欧平等：川中紫色丘区土壤养分空间分异与地形因子相关性研究24352013年12月盆地西北边缘龙门山脉中段，与成都平原接壤。区4研究方法域地势西北高，东南低，地形复杂，起伏较大，属中4.1建立数字高程模型亚热带湿润季风气候区。县境土壤属岩层土类型，按照数字高程模型生成流程（图2），用扫描仪土种较多，类型复杂，主要包括黄壤、山地黄棕壤、将1∶1万地形图输入计算机进行配准与数字化，随紫

7、色土、冲积土以及水稻土。土壤母质属白垩系城后将栅格图像转化为矢量图。对研究区地形数据墙岩群剑门关组上段，区内圆状和条状丘体上紫色进行投影转换，统一为高斯－克吕格投影；在Arc砂泥岩母质经风化后发育成黄红紫泥土，从丘顶到GIS9.3中运用三维分析模块建立TIN模型，转化为谷底，因地形部位不同而呈现出垂直分布规律。旱规则格网的GRID格式，得到研究区DEM模型。地轮作方式为小麦－玉米（间红苕）、豌豆（胡豆）－4.2提取地形因子红苕。当前该区面临的主要生产问题包括土薄缺借助ArcGIS