重慶石漠化丘陵區(qū)耕層土壤養(yǎng)分空間變異性研究及肥力綜合評價——以南川區(qū)南平石漠化治理示范區(qū)為例.pdf

1、當前，石漠化問題已成為制約我國西部大開發(fā)生態(tài)建設中不可回避的重要科學問題，嚴重影響了該地區(qū)，尤其是西南巖溶地區(qū)社會、經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。土壤肥力是土壤最重要的生態(tài)功能之一，尤其是在生態(tài)脆弱地區(qū)，土壤養(yǎng)分的空間分布特征直接影響著該地區(qū)土壤生產(chǎn)力的高低和生態(tài)恢復的途徑和方向。因而探明土壤養(yǎng)分與環(huán)境過程之間的關系是合理指導石漠化地區(qū)水土保持、生態(tài)重建和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關鍵問題。據(jù)調(diào)查，在喀斯特地區(qū)因土壤質(zhì)量下降而造成的難利用土地高達20％～30％，而

2、且速度正在不斷加快。所以，對石漠化地區(qū)，尤其是潛在石漠化地區(qū)進行土壤養(yǎng)分空間異質(zhì)性和土壤質(zhì)量綜合評價研究非常必要。
　　 本研究以重慶市南川區(qū)南平石漠化治理示范區(qū)耕層土壤為對象，采用隨機布點法采集0～20cm耕層土樣51個，通過分析測定土壤全氮、全磷、全鉀、堿解氮、速效磷、速效鉀、有機質(zhì)、pH值8種養(yǎng)分含量，利用地統(tǒng)計學和地理信息系統(tǒng)(GIS)相結合的方法，探討了石漠化丘陵區(qū)耕層土壤養(yǎng)分要素的空間變異特征；同時選取上述土壤養(yǎng)分指

3、標作為評價因子，運用Fuszy綜合評判法，對研究區(qū)域內(nèi)的土壤肥力質(zhì)量進行了定量評估。所得的主要結論如下：
　　 第一，對研究區(qū)耕層土壤養(yǎng)分的描述性統(tǒng)計結果顯示：堿解氮含量較高，但其全量水平較低，缺乏后備儲量；土壤中速效磷、全磷、速效鉀和全鉀的含量變異系數(shù)都較高，分布上極不均衡，屬高度變異；有機質(zhì)不但含量較低，而且變異性較大；全區(qū)pH值總體上為中性偏堿性，變異系數(shù)最小。通過對研究區(qū)域耕層土壤的8項土壤養(yǎng)分指標的綜合評價結果表明：土

4、壤樣本整體屬于中等以下的肥力水平，說明研究區(qū)耕層土壤比較貧瘠。從分布圖上看，研究區(qū)的土壤肥力總體上屬于中低等水平，較為貧瘠。由于地形因素的影響，位于坡麓的平壩地帶土壤較肥沃，而位于丘陵山坡上的旱地肥力較低，且隨著高程和坡度的增加養(yǎng)分含量越低，變得愈發(fā)貧瘠。另外還有土地覆被的影響，由于丘頂呈現(xiàn)為60％左右的裸露巖石，主要為撂荒地和退耕3年的稀疏人工林地，下有一些低短的稀疏野生草本植被，覆蓋率低于30％，在充沛降水的作用下丘狀地形上的土壤極

5、易被水沖走，同時帶走了土壤中的養(yǎng)分物質(zhì)，且得不到及時的補充，所以造成了土壤肥力水平的低下。
　　 第二，研究區(qū)土壤養(yǎng)分數(shù)據(jù)分布類型的檢驗：有機質(zhì)、堿解氮、全氮含量和pH值，都呈正態(tài)或近似正態(tài)分布；速效磷、速效鉀、全磷和全鉀含量符合或接近對數(shù)正態(tài)分布。對土壤養(yǎng)分數(shù)據(jù)進行半方差函數(shù)的分析得出：土壤全氮、全磷、全鉀、速效磷、速效鉀和pH值能很好地擬合為指數(shù)模型，而有機質(zhì)和堿解氮則擬合為高斯模型。根據(jù)區(qū)域化變量空間相關性程度的分級標準可

6、知：土壤pH值、有機質(zhì)、堿解氮、全磷、全鉀具有強烈的空間相關性；而速效磷、速效鉀、全氮具有中等空間相關性。
　　 第三，根據(jù)所選擇的半方差模型，利用Kriging最優(yōu)內(nèi)插法所繪制的各土壤養(yǎng)分插值預測圖顯示：土壤有機質(zhì)含量的總體分布趨勢為北部較低然后分別向南和向東方向逐漸增多，具有漸近的層次結構。土壤堿解氮和全氮總體的空間分布特征與有機質(zhì)的空間分布特征基本相同，只是在局部地區(qū)有差異。土壤全磷和速效磷在研究區(qū)域內(nèi)的總體分布層次不是很

7、明晰，空間變異較大、分布圖最為破碎、分布格局最為復雜。整個研究區(qū)全鉀的含量較低，但東南部含量較高，在中西部和中北部出現(xiàn)稍微的高低值交錯現(xiàn)象，同時伴有一個明顯的低值區(qū)，將全鉀連續(xù)的分布分割地較為破碎；速效鉀含量變化趨勢呈現(xiàn)出從研究區(qū)的西南向東北有規(guī)律地呈階梯狀減少，其空間分布特征與其他養(yǎng)分相比有很明顯的方向性和層次性，它的變異尺度應該超出了研究區(qū)的范圍。土壤pH值是研究區(qū)考察的所有土壤肥力要素中變異系數(shù)最低的，其在空間上的總體分布格局表現(xiàn)