县域农田土壤有机质空间变异及其影响因素分析

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1、土壤(Soils),2011,43(1):44~49①县域农田土壤有机质空间变异及其影响因素分析宋莎，李廷轩﹡，王永东，张锡洲（四川农业大学资源与环境学院，四川雅安625014）摘要：研究县域农田空间变异特征可以为培肥地力，增加作物产量提供指导。本文运用地统计学和GIS相结合的方法，研究了四川省双流县土壤有机质的空间变异特征及其影响因素。结果表明：①研究区域土壤有机质含量处于中等偏高水平，平均值为29.72g/kg，变异系数为30.11%，属中等变异强度。②有机质变异函数的理论最佳模型为球状模型，块金值与基台值之比为12.67%，表明有机质含量具有强烈的空间相关性，空间相关距离

2、为91.10km，普通Kriging插值表明土壤有机质含量呈现北部向东南部减少的趋势。③影响有机质空间变异的主要因素为土壤类型、地貌类型等结构性因子，而土地利用方式、施肥等随机性因子也对有机质空间变异产生重要影响，其中秸秆还田是有机质含量普遍升高的原因。关键词：土壤有机质；空间变异；影响因素；地统计学；GIS中图分类号：S158.2土壤是一个时空连续的自然变异体，具有高度的化和耕作管理措施的调整等因素影响了土壤有机质的空间变异性。地统计学已被证明是分析土壤空间变异空间变异，因此掌握该区域土壤有机质分布状况，分特性及变异规律的最为有效的方法之一。从20世纪析其空间变异特征，通过探

3、讨影响因素寻找维持土壤80年代至今，国内外学者运用地统计学进行大尺度下有机质平衡和增加有机质含量的农业生产管理方式，土壤特性空间变异性研究，初期主要集中在对土壤物对加强土壤肥力综合管理具有一定的指导意义。理性质的定性描述，之后结合GIS技术采用Kriging1材料与方法内插定量描述土壤理化性质，并进行土壤制图，使得土壤空间变异性研究变得更加广泛和深入。1.1研究区概况有机质作为土壤重要的组成部分，不仅是评价土双流县位于成都平原南东隅的龙泉山西侧，东经壤肥力和质量的重要指标，也是大气CO2的潜在碳源103°47′51″~104°15′33″，北纬30°13′32″~30°40′1

4、2″，2和汇，是全球碳平衡过程中非常重要的碳库，被认为县城距成都市区13km，幅员面积1067km，农田面22是影响全球“温室效应”的主要因素之一。土壤有机积4.25万hm，其中水田3.34万hm，旱地0.91万2质的空间变异研究是农用地质量评价、植物生长和农hm。海拔435~967m，平原、丘陵、山地分别占全[1]县总面积的28.60%、63.49%、7.91%，其中县区北部、业潜力分析预测的基础。目前运用地统计学和GIS相结合的方法，一方面研究了农田尺度下土壤有机质的北西部地区为平原区，西南部及中部为丘陵区，东南[2-5]部低山区呈东北至西南条带状分布。土壤类型以水稻空间变

5、异性，从随机性因素方面分析了土壤有机质变化的影响因素；另一方面研究了区域尺度下（黄淮土、黄壤、紫色土为主。县境内气候温和，雨量充沛，海平原区、黄土高原小流域、干旱荒漠区、东北平原年降水量921mm，水源充足，灌溉方便，无明显土区和丘陵红壤区）土壤有机质的空间分布特点及其变壤侵蚀现象，耕作制度多为一年两熟，主产水稻、小[6-10]麦、油菜。全县农业经济全面发展，2007年全县实现异规律，揭示了结构性因素对有机质空间变异特征的影响，而对于城市近郊土壤有机质空间变异及其影农业增加值25.59亿元，粮食总产达29.17万t，蔬菜响因素的研究鲜见报道。本文选择位于成都西南近郊总产达47.

6、86万t，水果总产达17.35万t。双流县已成的农业大县——双流县作为研究对象，该县在传统农为成都市蔬菜生产重点基地。业生产的基础上逐渐向农业现代化和生态农业模式发1.2土壤样品采集展，农用地集约化程度的提高、土地利用类型的变参照四川省测土配方施肥技术规程，按照“随机、①基金项目：四川省青年科技基金项目(06ZQ026-020),四川省教育厅重点项目(2006A008)和四川农业大学校科技青年创新基金项目(2005年)资助。*通讯作者（litinx@263.net）作者简介:宋莎(1984—)，女，四川成都人，硕士研究生，主要从事县域农田施肥信息系统研究。E-mail:tian

7、shu528@yahoo.com.cn第1期宋莎等：县域农田土壤有机质空间变异及其影响因素分析45等量、多点混合”的原则采用S形布点采样，在保证数据常规统计分析采用SPSS13.0，半方差函数分2土壤样品具有代表性的前提下，平均每45hm布设1析在GS+5.3中完成。为减小特异值对数据分析的影[12]个采样点，在人为活动强烈的平原地区，加密布点，响，本文采用域法识别特异值。以ArcGIS9.0作为并用GPS记录中心点位置。每个土样以一个取土点GIS平台，对收集到的所有图件资料进行配准和数字为