江汉平原土壤中、小尺度下的空间分异研究

摘要

在不同的空间尺度、不同的地理区域和不同的人类活动干扰下，土壤因形成与演化主导因素差异，而呈现出不同的空间分异特点。以江汉平原为研究区，基于土壤数据库，对土壤中、小尺度下的空间分异规律进行研究，一方面分析江汉平原不同尺度下土壤空间分异规律及其差别，揭示不同尺度下土壤形成演化中主导自然要素或人类活动要素的差别性，丰富土壤空间分异的相关研究;另一方面，揭示研究区的主要成土因素，为区域土壤可持续利用提供基础资料;同时在方法上，以期丰富土壤数据库应用于不同尺度下土壤空间分异的案例。
　　 在ArcGIS环境下，建立了江汉平原土壤空间数据库，主要包括土壤类型、土壤典型剖面等土壤信息和地质、水系和高程等主要地理环境信息，其中土壤类型、土壤典型剖面等信息主要来自于全国第二次土壤普查资料。基于所建数据库，从中、小两个尺度对江汉平原土壤的空间分异进行了分析，并探讨了不同尺度下的主导成土因素。主要研究结论如下:
　　 (1)研究区地带性土壤比重很少
　　 地带性土壤在江汉平原南部为红壤，北部为黄棕壤，现在其数量已很少，分别仅占土壤总面积的1.832％和6.825％。而在人类活动长期作用下，水稻土和潮土等人为土占绝对优势，分别占全区土壤的53.089％和35.345％，说明人类活动在江汉平原区域土壤形成演化中具有重要作用。
　　 (2)中尺度上（1∶20万）土壤类型分布和分异特点
　　 江汉平原土壤类型多样，土类以水稻土和潮土等耕作土壤为主，其亚类又分别以潴育型水稻土和灰潮土亚类为主。水稻土遍及全区，分布无地域性限制;潮土分布以中东部为中心、向东向西逐渐减少;石灰土仅分布江汉平原西部的松滋和当阳;地带性土壤黄棕壤和红壤则集中在平原外侧的岗地丘陵区，是整个研究区海拔最高的部位;紫色土的数量极少。
　　 同时，在江汉平原江高田低现象也是控制土壤分布格局的重要因素，土壤类型在长江、汉江和东荆河两侧，比较对称地呈现潮土、砂土性水稻土、沼泽型水稻土等规律;土壤质地则是沿河流垂直方向，距河由近至远，呈现砂——砂壤——轻壤——中壤——粘土等序列。
　　 (3)小尺度上（1∶5万）土壤类型分布和分异特点
　　 首先将江汉平原划分为不同地貌类型片区进行分析。丘陵片区主要呈现黄棕壤和石灰土相间分布;岗地片区则以黄棕壤和第四纪粘土水稻土为主;平原片区则是潮土和水稻土占绝对优势。
　　 平原片区广布有湖泊洼地、湖积平原。从湖盆底部到湖边土壤质地从轻质过渡到粘质，土壤类型表现出潜育土、沼泽型土、潴育型土的有序分异;湖积平原土壤多为粉砂或粘土组成，土壤类型呈棋盘式组合分布。
　　 丘陵片区和岗地片区的土壤受地形和人为活动的影响，出现地带性、非地带性土壤的镶嵌或交错分布，其中垄沟、下垄常发育成潜育型水稻土系列土属，上垄和中垄则形成潴育型水稻土系列土属;从丘顶岗顶到上螃再到下螃，土壤类型表现出地带性土壤、石灰土系列——淹育型水稻土系列——潴育型水稻土系列的分异。
　　 (4)两个尺度下土壤主导成土因素差别分析
　　 地形地貌是江汉平原中尺度下土壤空间分异的决定性因素，地貌类型决定了大的土类、亚类的空间分异，使区内土壤表现出与丘陵、岗地、平原的地形分异具有高度的一致性。
　　 江汉平原土壤小尺度下的分异主要受微地貌所控制，在大的地形地貌决定的土壤分异的基础上，土属呈现与微地貌的局部地形部位相适应的特点。因所处地形部位的不同，地下水位、土壤环境等因素存在明显的梯级演变，导致土壤颗粒、剖面结构呈规律性变化，土属表现出盆形、扇形、棋盘式等土壤组合分异规律。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景和意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究进展

1．2．1 土壤空间分异国内外研究进展

1．2．2 土壤数据库国内外研究进展

1．2．3 土壤分异空间尺度问题国内外研究进展

1．2．4 国内外研究现状小结

1．3 研究方案

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究方法

1．3．3 技术路线

2 相关理论和方法

2．1 相关理论

2．1．1 土壤发生学理论

2．1．2 土壤地域分异理论

2．2 研究方法

2．2．1 土壤数据库

2．2．2 景观生态学原理及方法

3 江汉平原土壤数据库的建立

3．1 研究区概况

3．1．1 自然地理概况

3．1．2 社会经济概况

3．1．3 开垦历史

3．2 数据来源

3．3 江汉平原土壤数据库的建立

3．3．1 土壤空间数据库的建立

3．3．2 土壤属性数据库的建立

3．3．3 空间数据库与属性数据库的连接

4 江汉平原土壤空间分异研究

4．1 江汉平原土壤中尺度下的空间分异规律

4．1．1 土壤类型数量结构

4．1．2 总体特征

4．2 江汉平原土壤小尺度下的空间分异规律

4．2．1 地貌类型片区的提取

4．2．2 不同地貌片区土壤类型的数量结构

4．2．3 不同地貌片区土壤类型景观结构综合分析

4．2．4 平原地貌片区土壤景观格局分析

4．2．5 岗地地貌片区土壤景观格局分析

4．2．6 丘陵地貌片区土壤景观格局分析

5 江汉平原土壤不同尺度下的空间分异成因分析

5．1 中尺度下土壤空间分异规律的主导因素

5．2 小尺度下土壤空间分异规律的主导因素

5．2．1 微地貌对平原片区土壤空间分异的影响

5．2．2 微地貌对岗地丘陵片区土壤空间分异的影响

6 结论与不足

6．1 主要结论

6．2 不足之处

参考文献

致谢