东北黑土区小流域“林-旱-水”格局土壤磷空间分布特征研究

摘要

磷(P)是作物生长需要的主要营养元素之一,过量施用会导致环境污染,研究土壤P空间分布特征和驱动机制可为区域施肥和农业面源污染防控等提供参考.本文结合经典统计学和地统计学,研究了东北黑土区边缘“林地-旱地-水田”格局下不同土地利用、地形、水文、种植方式等对土壤全磷(TP)和速效磷(AP,通常用Olsen-P衡量)空间分布的影响.研究表明,该地区土壤TP和AP的空间自相关程度和空间变异程度均处于中等水平,但AP空间变异程度远大于TP.TP和AP空间分布特征存在明显差异,TP在旱地与林地之间的过渡地带相对匮乏,AP在水-旱交错带区域相对富集,TP和AP含量均在流域出口处达到峰值,分别为0.8 g/kg和60 mg/kg,TP的空间分布特征指示了“旱改水”后早期侵蚀沉积效应依然存在.受土壤理化性质和侵蚀的影响,旱田土壤TP和AP含量均在平地和坡顶达到最高,坡背和坡底最低.林地TP和AP含量最低,水田TP含量高于旱地平地,但水田AP含量显著低于旱地平地.施肥(N、P)、种植方式、土地利用、侵蚀和沉积过程是影响流域尺度土壤P空间分布的主要因素,而水系、村镇空间位置关系影响不显著.当AP＞25 mg/kg时,流域中下游,特别是土壤P相对富集的水旱交错区、河流交汇区和流域出口区存在潜在的流失风险.