不同尺度下低山茶园土壤主要肥力因子空间变异性特征研究

摘要

本研究借助地统计学方法，在两个尺度下对蒙顶山茶园土壤主要肥力因子的空间变异性特征作了探讨，以期为实现茶园精准管理提供基础数据。其中，小尺度下的分析可以得到整个蒙顶山茶园土壤主要肥力因子的空间分布规律，微尺度下的研究则便于分析其在微域环境内的变化情况，以弥补小尺度分析的不足。通过经典描述性统计分析、半方差函数分析、Kriging插值分析得到以下结果： 1.小尺度下土壤全氮、全磷、全钾的含量分别为1.16g/kg、0.65g/kg、13.59g/kg；碱解氮、速效磷、速效钾的含量分别为71.74mg/kg、9.53mg/kg、53.24mg/kg，属于中下水平。土壤pH为4.08，大大低于优质茶园标准。土壤有机质含量、CEC分别为27.22g/kg、10.17cmol/kg，茶园土壤具有中等保肥供肥能力。有效硅含量为42.33mg/kg，属严重缺硅土壤。土壤颗粒组成中砂粒含量最高，占总量的35.3％，其次是中/细粉粒含量，占总量的24.14％，粗粉粒含量居第三位，粘粒含量最少；土壤容重为1.19g/cm3，土壤疏松多孔，物理性质良好。微尺度下土壤全氮、全磷、全钾的含量分别为1.47g/kg、0.59g/kg、12.95g/kg；碱解氮、速效磷、速效钾含量分别为86.99mg/kg、15.70mg/kg、49.13mg/kg，其值接近蒙顶山茶园平均水平。土壤pH为4.03，仍然偏低。土壤有机质含量、CEC分别为34.91g/kg、12.61cmol/kg，具有中等的保肥供肥能力。土壤有效硅含量为59.79mg/kg，属缺硅土壤。中/细粉粒在土壤颗粒组成中含量最高，占总量的29.37％，其次是砂粒含量，占总量的27.90％，粘粒含量居第三位，粗粉粒含量最低；土壤容重为1.06g/cm3。 2.小尺度下土壤速效磷出现漂移，不能采用地统计学分析其空间变异性特征。土壤pH、CEC、土壤颗粒组成均具有强烈的空间相关性，其C0/(C0+C)值在0.1％～18.8％之间，结构性因子是影响其空间变异的主要因素。其余土壤肥力因子都具有中等的空间相关性，C0/(C0+C)值在27.2％～49.9％之间，结构性因子和随机性因子共同影响其空间变异。各肥力因子的空间相关距离在183m～8110m之间，其中全钾的空间相关距最大，土壤颗粒组成的空间相关距离均偏小。小尺度下土壤各肥力因子空间变异方向各不相同。但全氮、全磷、全钾、碱解氮、pH、CEC、有效硅、中/细粉粒和粘粒都在接近垂直方向、垂直方向变异明显，在接近横坡方向、横坡方向变异较弱。土壤有机质在垂直方向变异最显著，在横坡方向变异最弱。土壤砂粒和粗粉粒在坡向偏北、偏东、横坡方向变异明显，在垂直方向变异最弱。 微尺度下土壤碱解氮、全磷、速效磷、pH、有机质、CEC、有效硅和粘粒均具有强烈的空间相关性，其C0/(C0+C)值在0.1％～16.7％之间。全氮、全钾、速效钾和砂粒具有中等的空间相关性，C0/(C0+C)值在25.2％～59.8％之间。粗粉粒和中/细粉粒的空间相关性很弱，C0/(C0+C)值分别为76.9％和93.0％。其空间相关距离在29m～311m之间，其中粘粒的空间相关距离最短，有机质、CEC和有效硅的相关距离最大。微尺度下土壤各肥力因子的空间变异方向也各不相同，且与小尺度下各土壤特性的变异方向有一定的差异。土壤全氮、碱解氮、全磷、全钾、有机质、CEC、有效硅在垂直方向或接近垂直方向变异明显，在接近横坡方向变异较弱。土壤速效磷、速效钾、砂粒、粗粉粒在与坡向呈一定夹角的方向变异较弱，在接近横坡方向的变异明显。粘粒在垂直方向、坡向右倾45°变异较弱，在横坡方向、坡向左倾45°变异较强。中/细粉粒在坡向右倾35°、接近横坡方向变异较弱，在坡向左倾35°、接近垂直方向变异较强。 3.小尺度下土壤全氮、碱解氮、有机质、CEC、有效硅、容重均沿横坡方向呈条带状分布，除土壤容重随海拔高度上升而逐渐减少外，其余均随海拔高度上升而逐渐增加。土壤全磷、全钾、速效钾呈片状分布，且东北高于西南，土壤全磷和全钾在东北呈明显的条带状分布，全磷含量随海拔高度上升而逐渐增加，全钾含量有随海拔上升逐渐减少的趋势。土壤速效磷含量在900m～1050m、1050～1200m、1200m～1450m三个海拔段分别为11.43mg/kg、10.13mg/kg、5.84mg/kg，从低海拔段至高海拔段土壤速效磷含量呈梯度减少。土壤pH呈明显的片状分布和斑块状分布，海拔越高pH越低。土壤颗粒组呈现明显的片状分布，粗粉粒和砂粒分布比较零乱，各粒级空间分布没有明显的规律可循。 微尺度下土壤全氮、全磷、pH、有机质、CEC、有效硅均沿坡面横向呈条带状分布，并伴随部分斑块状分布，从坡面自上而下，土壤全氮、全磷、有机质、CEC均呈先增加，后减少，再增加的波动变化趋势，而土壤pH先减少，后增加，再减少，土壤有效硅呈逐渐减少的趋势。土壤碱解氮、速效磷、全钾、速效钾、砂粒和粘粒沿斜坡面呈片状分布，土壤碱解氮、全钾沿斜坡面自上而下逐渐增加，速效磷和速效钾则逐渐减少，砂粒先减少再增加，粘粒先增加再减少。粗粉粒垂直方向呈条带状分布，而中/细粉粒沿坡面横向呈片状分布。土壤容重从坡面至上而下逐渐增加。

目录

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摘要

第一部分绪论

第二部分材料与方法

第三部分结果与分析

第四部分全文主要结论

第五部分研究展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文

致谢