仪征市农田土壤pH时空变异及原因分析

摘要

随着人口—资源—环境之间矛盾的日趋尖锐，土壤质量问题正在不断得到世界范围内的共同关注。土壤pH值作为土壤环境质量的一个重要组成部分，因其对涉及农业生产的作物生长、土壤养分有效性，土壤微生物活性、农产品质量等方面有着重要影响更是受到广泛关注。 本文以江苏省仪征市作为研究区，应用常规统计和GIS技术，对1980年、1994年、2005年三个时期土壤农化性状调查数据进行了土壤pH值时空变异分析，探讨该区域20多年来土壤pH值的时空变化规律及原因，进而为该区域农业生产和土壤改良提供依据。分析结果表明： 1.1980到2005年20多年来仪征市耕地土壤pH里逐渐下降的趋势，并且，下降速度越来越快。主要表现在：1980年～1994年15年间仪征市耕地土壤pH均值从6.62下降到6.43，年均下降0.013个pH单位。1994年～2005年12年间仪征市耕地土壤pH均值从6.43下降到6.17，年均0.022个pH单位的速度下降，后12年下降速度明显高于先前15年。 2.不同土壤类型下pH值由高到低表现为；潮土>水稻土>黄棕壤>石质土。 3.不同土地利用类型下土壤pH表现为：旱地土壤pH值高于水田土壤，但旱地土壤pH值下降明显快于水田。 4.从GIS支持下克里格插值所表现的土壤pH值在1984年、1994年、2005年等级分布格局和不同年份土壤pH值的趋势效应分析表明，全市60％以上的土壤pH值保持在5.0～6.5之间呈弱酸性，并且土壤pH值的分布总体呈从西北向东南逐渐升高的规律性。 5.不同时期空间叠置分析所表现的pH值时空变异分析结果进一步解释了土壤pH值在20多年间分布变化情况，为以后的农业管理提供了科学依据。从分布总体来看，仪征市土壤pH值整体都呈逐年下降趋势；1994年～2005年土壤pH值下降幅度比1980年～1994年有加剧的趋势；全市土壤pH值整体都呈逐年下降趋势；但大仪镇、刘集镇等少数局部地区土壤pH值呈上升趋势，可能与该区域的土地复垦导致大部分农田表层被破坏，生土上翻，以及碱性建筑垃圾等的影响。 通过对仪征市土壤肥料站2003年182位农户一年的不同肥料形式投入情况调查、1980年～2006年间不同阶段的耕作制度、肥情、粮食产量和农户生产情况调查、1988年～2005年耕地地力长期定位监测点监测结果和仪征市环保局1996年～2005年降雨调查等资料整理总结出引起土壤pH变化的主要驱动因素有：有机肥施用量逐年减少、长期大量施用生理酸性肥料、酸雨、土地利用和田间管理。

目录

文摘

英文文摘

声明

1文献综述

1.1土壤酸化现状

1.2土壤酸度的指标

1.2.1土壤酸度的强度指标

1.2.2土壤酸度的数量指标

1.3土壤酸化对作物及其生长环境的影响

1.3.1土壤酸化对作物生长的主要障碍及机理

1.3.2土壤酸化对土壤中作物养分有效性的影响

1.3.3土壤酸化对作物体内酶等活性物质及其养分含量的影响

1.3.4土壤酸化对土壤生物的影响

1.3.5土壤酸化对作物抗性的影响

1.3.6土壤酸化对作物的产量与品质的影响

1.3.7土壤酸化对作物生长、生理的影响

1.4土壤属性时空变异及地统计学研究方法

1.4.1研究土壤属性时空变异的意义

1.4.2土壤属性时空变异的影响因素

1.4.3土壤pH值时空变异的影响因素

1.4.4不同区域土壤属性时空变异的研究进展

1.4.5地统计学

2研究区概况

2.1气候

2.2地形地貌

2.3土壤

2.3.1仪征市农田土壤概况

2.3.2水稻田中的pH值

2.3.3不同母质起源水稻土的酸碱度

2.4农事状况

2.4.1农户生产情况调查分析

2.4.2主栽作物、栽培方式及作物品种的演变

2.4.3耕作方式的变化

3材料与方法

3.1数据的收集

3.2样品的处理

3.3数据处理

3.4软件支持

3.5技术路线

4结果与分析

4.1三个时期土壤pH值总体变化特征

4.2不同土地利用类型土壤pH值变异特征

4.3不同土壤类型土壤pH值变异特征

4.4三个时期土壤pH值时空变异分布格局

4.5不同年份土壤pH值的空间趋势效应分析

4.6空间叠置分析土壤pH值时空变异

5土壤PH值时空变异驱动因素分析

5.1酸雨

5.2研究区肥料施用情况

5.2.1有机肥施用量逐年减少

5.2.2长期大量施用生理酸性肥料

5.3土地利用和田间管理

6措施和建议

6.1适当的农业管理措施

6.2运用改良剂

6.2.1化学改良剂的运用

6.2.2生物改良剂的应用

7结论与展望

7.1结论

7.2展望

参考文献

致谢