荔城镇水稻土肥力质量的空间变异性及其评价研究.pdfVIP

摘 要 利用地统计学，结合 GIS技术来研究土壤性质的空间变异，己成为目 前土壤学研究的热点之一。同时研究土壤质量的时空变化与发展，也己经 成为土壤质量研究的重点领域。这些研究对于土壤资源的可持续利用以及 农业可持续发展具有重要意义。本研究基于GIS支持下，运用地统计学， 研究了增城市荔城镇水稻土耕作层土壤中有机质、全氮、全磷、全钾、碱 解氮、有效磷、速效钾、pH值、耕层厚度、O.01mm土粒百分含量等土壤 肥力要素的空间变异状况。同时选择8个肥力指标，应用综合指数模型对 研究区水稻土的肥力质量进行评价，并结合GIS和地统计学研究综合肥力 质量的空间分布特点。主要结果如下: 土壤肥力要素的克里格插值结果表明，各肥力要素在荔城镇内具有明 显的空间异质性。主要表现为:土壤有机质含量普遍比较高，东北部和南 部的大部分地区最高，只在西北部和中部有小面积区域含量低;全氮和碱 解氮的空间分布与有机质具有相似性;全磷含量在总体上较低，主要呈现 东部低、西部较高的分布特点;全钾含量较高，空间分布变异很大，表现 出明显块状分布特点，尤其在西南部全钾含量低的区域内，四、五、六级 3个级别的水稻土相互间隔成片状分布;有效磷含量总体为中等水平，空 间分布表现出中部地区含量低，四周含量高的分布特点;速效钾除北部的 小部分地区土壤含量较高以外，其它地区的土壤速效钾含量都很低，总体 属于下等水平;从总体来看，大部分水稻土属于酸性土，pH值的分布表现 为从西部、中部、南部到东部依次降低;土壤耕作层厚度属性基本处于较 差的水平，具有明显的东部比西部浅薄的空间分布特点;O.Olmm土粒百 分含量大部分都在45-60%之间，属于壤质土，质地的空间变异很大， O.Olmm土粒百分含量的不同等级多呈片状分布。 荔城镇水稻土综合肥力质量的空间分布具有以下特征:一等水稻土主 要分布在西南部，面积为382.19公顷，占水稻土总面积的15.65%;二等 和三等水稻土主要分布在中部，面积分别为406.35公顷和827.68公顷，占 总面积的16.64%和33.9%;四等水稻土主要分布在中北部，面积为410.70 公顷，占总面积的16.82%;五等和六等水稻土主要分布在东北、西北部， 面积分别为254.55公顷和160.14公顷，占总面积的10.43%和6.56%。全 镇以中、高肥力质量等级的水稻土为主，一等、二等和三等水稻土面积之 和占总面积的66.19%。以上研究结果表明，荔城镇的水稻土肥力质量分布 存在区域性差异，根据这种空间分布的变异特点，可以为制定合理的施肥 措施，进行水稻土的分区管理，并为精确农业的研究和实施提供一定的参 考资料。 关键词:水稻土，肥力质量，空间变异，地统计学，综合指数模型 1前言 土壤空间变异性 ((spatialvariability)是指在土壤质地相对均一的区域内，土壤的 特性参数、土壤水分运动的某些经验参数以及土壤中的有关状态变量的数值，在同一 时刻不同的空间位置并不相等的性质(华孟和I坚，1992)。对土壤特性空间变异性的 研究，主要是将土壤特性值空间变异的复杂性定量化。土壤特性空间变异研究对于促 进土壤学定量和动态研究的深入以及许多新技术的实际应用具有重要意义。开展这项 研究，不仅能改进或创新土壤分类系统，提高土壤调查制图精度以及提高田间小区试 验精度，确定合理取样尺度及取样数目，并为土壤过程的预测、模拟更逼近农田土壤 变化实际情况提供有效途径，它还能将空间作用在土坡以及土壤一作物复合系统中各 因子上的不同作用更形象生动，更深入地呈现在人们眼前。土壤特性空间变异性的研 究有助于更好地理解空间变异与作物生长之间关系的重要性，特别是为精确衣业的实 施提供科学依据、积累基础资料具有重要意义，对土壤资源利用，农业技术推广具有 重大影响(杨玉玲等，2001)。自20世纪70年代以来，土壤特性的空间变异的定量化研 究一直是学者们关注的一个热点(Warricketal.，1980:Hillel，1991)。在20世纪70 年代，地统计方法成功地被引入到土壤科学研究领域，大大推动了土壤特性的空间变 异性研究的向前发展(Campbell,1978)。到80年代，应用地统计学研究土壤特性的空 间变异性已经成为土壤科学研究的重要内容(Alemietal.，1988)。如今应用地统计学 方法和原理是国内外定量化研究土壤空间变异的趋势之一，同时发展地统计学的某些