土壤物理特性的空间变异研究和对土壤肥力的影响.docxVIP

土壤物理特性的空间变异研究及对土壤肥力的影响土壤是人类赖以生存和发展的物质基础。随着人类社会经济的高速发展，土地资源的过度开发利用导致了土壤资源退化，使人口-资源-环境间的矛盾日益尖锐，并对农林业可持续发展造成严重威胁。因此，土壤资源作为一种脆弱性的非再生资源[1]，质量问题正在不断得到世界范围内各方面人士的广泛关注。随着木材需求和森林生态效益的不断地增加，森林土壤更是如此，森林土壤是指森林植被下发育的土壤，它泛指有生物尤其是有林木参与下的地球化学的地壳表层。众所周知，森林土壤在很多方面与农业土壤不同，它受人为干扰较小，土壤剖面保持比较完整，并具有一些特有的特征，如表层一般有深厚的凋落物，剖面中根系和石砾含量较多，含有大量依赖于森林生存的土壤生物并且森林中土壤动物种类多。森林土壤在发育演变过程中，自然因素，特别是生物因素起着明显的主导作用。因此，森林土壤肥力以其自然肥力为主，人工施肥为辅[2]。土壤肥力是土壤的本质，土壤肥力从土壤-植物-环境整体角度看，土壤肥力是土壤的养分针对特定植物的供应能力，以及土壤养分供应植物时的环境条件的综合体现，土壤养分、植物、环境条件共同构成土壤肥力的外延，土壤肥力高低不仅受土壤养分、植物的吸收能力和植物生长的环境条件各因子的独立作用，更重要取决于各因子的谐调程度[3]。因此，土壤肥力的概念可以从三方面去理解和认识，一是构成土壤肥力的各因子的数量概念，二是在特定的环境条件下与诸因子协同作用下的养分有效性，三是特定植物的养分需求和产出[4]。由于土壤肥力是土壤物理、化学、生物等性质的综合反映，要使植物生长良好，除肥力因素外，土壤系统必须处于相互协调状态，这主要取决于土壤物理性质，不同的土壤物理性质会造成土壤水、气、热的差异，影响着土壤对营养成分的贮存、转移运输和吸收利用[5]，使土壤中矿质养分的供应状况、有机质的积累和微生物的活性等性质，是影响植物生长发育的重要因素，是反映土壤肥力的重要指标[6]，因此研究土壤肥力物理性指标是非常重要的。我们都知道自然界中的许多物质在空间上都具有一定的变异性。如土壤在自然界中的分布极其复杂，土壤的形成过程包括物理过程、化学过程和生物过程[7]。由于不同地区在气候、母岩、地形、植被和动物等方面的影响，形成了各种土壤类型，导致土壤性质存在明显的差异[8]。同一质地的土壤在同一平面或不同深度上并不完全均质，决定了土壤的各种特性在空间上都具有不同程度的变异性，并且彼此之间还有一定的相关性。在进行土壤调查时，同一土壤类型上不同的空间位置取样所测定的指标因子常常具有较大的差别，除去取样和测定过程中的误差外，还存在着土壤本身的变化，这种本身的变化称为土壤空间异质性或空间变异性[9]。土壤空间异质性是土壤重要的属性之一。在不同的尺度上研究土壤的空间异质性，不但对了解土壤的形成过程、结构和功能具有重要的理论意义，而且对了解植物与土壤的关系具有重要的参考价值[10]。因此，自90年代以来，土壤与植被的空间异质性的关系一直是生态学研究的重点问题[11]。土壤的水分、容重、毛管持水量和孔隙度是重要的土壤物理因子。在森林土壤中，这些因子的空间变化与养分一样，影响着林分的生长。研究这些因子的空间异质性，对深入了解树木根系的结构，变异规律和生长具有十分重要意义。为此，本文采用地统计学的理论和方法，定量研究了蜀南竹海毛竹林土壤土层(0~60)的水分，质地，容重，渗透性，毛管持水量和孔隙度的空间异质性，为深入研究土壤空间异质性与当地毛竹林生产和发展的关系提供重要的参考。[1] 赵其国,孙波,张桃林.土壤质量与持续环境.I.土壤质量的定义及评价方法[J].土壤,1997,29(3):113～120.[2] 郭艳娜,霍沁建,袁玲.森林土壤肥力概述[J].中国农学通报,2004,20(3):143～148.[3] 骆东奇,白洁,谢德体.论土壤肥力评价指标和方法[J].土壤与环境2002,11(2):202-205.[4]徐建明,张甘霖,谢正苗,吕晓男.土壤质量指标与评价[M].北京:科学出版社,2010.[5] 梁远发,田永辉,王家伦,等.茶园土壤物理性状对土壤肥力贡献研究[J].贵州茶叶,2000,103(3):22～27.[6] 李潮海,王群,郝四平.土壤物理性质对土壤生物活性及作物生长的影响研究进展[J].河南农业大学学报,2002,1(36):32～37.[7]姜秋香,付强,王子龙.空间变异理论在土壤特性分析中的应用研究进展[J].水土保持研究,2008,1(15):250~53.[8] BerndtssonR,BahriA, J inno K.Spatial dependence of geochemical el-ements in asemiarid agricultural field[J