紅壤丘崗區(qū)不同利用土壤水分時空變異性.pdf

1、紅壤丘崗區(qū)位于我國東南地區(qū)，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率最高的區(qū)域之一。但該地區(qū)降水分布極不均勻，存在嚴重的季節(jié)性干旱缺水問題，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的土與水的矛盾十分突出。土壤水資源問題已嚴重制約了本區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。所以選擇在季節(jié)性干旱問題突出的南方紅壤區(qū)開展土壤水分時空變異研究就有其特殊意義，它不但有助于全面系統(tǒng)的掌握紅壤丘崗區(qū)土壤水分分布狀況、變異程度以及時空變異規(guī)律，而且對合理開發(fā)和有效利用水資源有著重要的借鑒意義。 因此，本文在紅壤丘崗區(qū)選取一

2、塊包含林地、旱地和茶地三種土地利用的試驗地，采用20m×20m的網(wǎng)格采樣法在2006年9月～2007年7月間按每季節(jié)2次共8次測定其0～30cm(表層)和30～60cm(深層)的土壤體積含水量，在同樣的土層采用40m×40m的網(wǎng)格法于2007年6月測定土壤容重和飽和導水率，然后使用地統(tǒng)計學結合經(jīng)典統(tǒng)計學分析土壤容重和飽和導水率的空間分布規(guī)律、土壤水分時空變異特性、土壤水分尺度的季節(jié)性效應以及幾種插值方法的對比。 主要結論如下：

3、 1.闡明了土壤容重和飽和導水率的空間分布特征，發(fā)現(xiàn)土壤容重的空間變異性非常弱；飽和導水率的空間變異性則相當強烈且空間連續(xù)性很好。插值圖顯示容重較小的區(qū)域往往是飽和導水率較大的區(qū)域。這些結果表明，紅壤丘崗區(qū)土壤飽和導水率的空間變異強度遠強于土壤容重，而且兩者在同一區(qū)域的大小基本呈負相關性。 2.不同利用下林地土壤水分含量遠遠高于旱地和茶地，整體采樣區(qū)水分變異系數(shù)遠高于單一土地利用區(qū)。系統(tǒng)分析了土壤水分在不同季節(jié)下的空間分布

4、特征，發(fā)現(xiàn)了春季和夏季土壤水分的各向異性最為明顯，茶地-旱地交界區(qū)土壤水分含量不能被模擬。等值線圖反映春季表層和深層土壤水分分布呈明顯的斑塊狀；而冬季表層和深層水分主要呈條形分布。這些表明，土地利用多樣性是引起紅壤丘崗區(qū)土壤水分發(fā)生變異的重要原因，并認為隨著土壤平均含水量升高(冬季到春季)，土地利用對土壤水分變異的影響程度得到增強，而微地形對水分變異的影響力卻相應減弱。 3.整體采樣區(qū)土壤水分具有明顯的空間結構和空間連續(xù)性，地統(tǒng)

5、計學適合該區(qū)域土壤水分變異研究，但不適用于茶地-旱地交界區(qū)水分變異研究。因此，地統(tǒng)計學是紅壤丘崗區(qū)土壤水分空間變異性分析的有效工具，但遇到林地-旱地交界區(qū)這類人為活動頻繁或植被條件復雜的區(qū)域時，能否利用地統(tǒng)計學仍需進一步研究。 4.土壤水分尺度季節(jié)性效應表明，塊金值和變程隨取樣間隔的增大而增大，但基臺值的變化保持穩(wěn)定。取樣幅度變化也引起半方差參數(shù)的變化，其中塊金值的變化可能反映出田間土壤水分存在不同的斑塊結構，基臺值和變程的變化

6、都在某恒定值附近小幅波動?；_值具有相一致的變化趨勢，即隨取樣幅度增加而增大。同一取樣間隔和幅度下，季節(jié)性變化對塊金值、基臺值和變程的變化無明顯的規(guī)律。這些結論表明，取樣間隔和幅度的改變能夠對紅壤丘崗區(qū)土壤水分的空間結構特征帶來一定的變化，而季節(jié)性變化對半方差參數(shù)的變化無明顯的規(guī)律。 5.土壤水分含量和容重采用克里金法和條件模擬法插值精度更高，飽和導水率宜采用距離加權法；條件模擬能夠再現(xiàn)土壤水分波動規(guī)律，而克里金插值更接近實測值