陕西省商洛市耕地土壤养分空间变异及其地力评价

摘要

本文以陕西省商洛市耕地土壤为研究对象，选取有机质、有效磷、速效钾、全氮和pH五种土壤养分元素，运用传统统计学、地统计学和GIS技术相结合的方法，分析各养分元素的基本特征、空间分布及其影响因素，进行区域耕地地力评价，得到主要的结果如下： （1）本研究中土壤有机质的平均含量为17.97g/kg，有效磷的平均含量为19.22mg/kg，速效钾的平均含量为 118.05mg/kg，全氮的平均含量为 1.05g/kg，根据陕西省第二次土壤普查养分含量分级标准可得：上述四种养分元素含量均处于中等水平。pH 平均值为7.15，呈现出弱碱性。五种养分元素的变异系数由大到小依次为：有效磷>速效钾>全氮>有机质>pH。其中，pH呈现为弱变异性，其余养分元素均处于中等变异水平。 （2）本研究中土壤养分空间自相关性由最优半方差函数和Moran’s I指数共同检验。其中，全氮的最优半方差函数模型为球状模型，有机质、有效磷、速效钾、pH 的最优半方差函数模型为指数模型。块金系数从大到小的排列顺序为：有效磷>有机质>速效钾>pH >全氮。其中，有效磷的块金系数>75%，呈现弱的空间自相关性；其余四种养分元素的块金系数都处于25%～75%之间，呈现中等的空间自相关性。同时，五种养分元素的Moran’s I指数范围为0.183～0.556。标准化Z值均为正，且大于1.96，在空间聚集性强。聚集程度的强弱排序和块金系数的排序相同。 （3）本研究中五种土壤养分元素的空间分布状况不尽相同。有机质在空间上东北部明显高于其他区域；有效磷在空间上以碎斑块分布，表现为东部含量高于西部的格局；速效钾在东北部以碎块状分布，西南部变化较为平缓，连续性较强；全氮空间分布规律明显，东北部的含量明显高于其他区域；pH 在东北部变化范围大，以块状或碎斑状分布，整体空间分布格局为东部偏酸性，西部偏碱性。 （4）本研究中四种地形因子与土壤养分元素的相关性不尽相同。海拔高度、坡度、坡向、起伏度与五种养分元素之间均呈现出极显著相关性（p<0.01）。其中，起伏度与每种养分元素的相关系数均大于坡度；坡向与有效磷、全氮表现为显著正相关，与 pH为显著负相关，与有机质、速效钾没有明显的相关性。土壤类型、地貌类型对土壤养分的空间格局影响显著。 （5)本研究中耕地总面积为 2240.98km2。其中，五级耕地面积最大，面积为743.39km2，占总耕地面积的 33.17%。一级耕地面积为 121.37km2，二级耕地面积为138.17km2，三级耕地面积为 226.95km2，四级耕地面积为 730.18km2，六级耕地面积为280.93km2。分别占总耕地面积的比例为：5.42%、6.17%、10.13%、32.58%、12.54%。其中，一级、二级耕地主要分布在地势平坦、光照、水源充足、基础设施完善的河流阶地。土壤类型以褐土、新积土、黄棕壤为主。三级耕地在低山丘陵区有较大面积的分布，土壤类型以黄棕壤为主。四级、五级、六级耕地集中分布在海拔较高、起伏度大、人为活动量少的石质中山区。土壤类型以黄棕壤、粗骨土、棕壤为主。土壤类型、地貌类型对耕地生产潜力的影响显著。

目录

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第一章 绪论

1.1研究背景与意义

1.2国内外研究现状

1.3研究内容和技术路线

第二章 材料与方法

2.1 研究区概况

2.2 土壤样品采集与测定

2.3 图件资料和软件平台

2.4 研究方法

第三章 土壤养分空间变异研究

3.1 土壤采样点数据预处理

3.2 土壤养分的基本统计特征

3.3 土壤养分自相关性统计分析

3.4 土壤养分空间插值

3.5土壤养分空间分布特征

第四章 土壤养分空间变异的影响因子

4.1地形因子对土壤养分空间变异的影响

4.2 地貌类型对土壤养分空间变异的影响

4.3 土壤类型对土壤养分空间变异的影响

第五章 商洛市耕地地力评价

5.1耕地地力评价流程

5.2 耕地地力分析评价

5.3 耕地合理利用建议

第六章 主要结论与讨论

6.1 主要结论

6.2 讨论与不足

参考文献

致谢

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