祁连山区土壤砂粒含量剖面分布模式及其影响因素.pdfVIP

第54卷第4期 土壤学报 V01．54．NO．4 2017年7月 ACTAPEDOLOGICASINICA July，2017 1766／trxb201611280500 DOI：10．1 祁连山区土壤砂粒含量剖面分布模式及其影响因素术 李 璇1，2 杨 帆1，2 李德成1’2 张甘霖1，2t (1土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所)，南京210008) (2中国科学院大学，北京100049) 摘 要 祁连山区是西北黑河流域的水源，理解祁连山区土壤颗粒组成的剖面分布模式及其与 环境要素之间的关系，有助于进一步定量理解土壤中水、肥、气、热的运移和开展颗粒组成／质地的 三维制图。以2012—2013年获取的深度≥1m的69个代表性土壤剖面为对象，分析了含量变异最大的 砂粒的剖面分布模式及其与海拔、坡度、坡向、年均降水、平面曲率、剖面曲率、地形湿度指数、 NDVI、土地利用、成土母质等环境变量之间的关系。结果表明：祁连山区砂粒含量的剖面分布模式可 分为均一型、递增型、递减型、先增后减型、先减后增型和不规则型六类，但其很难用单一的环境变 量来定量预测，其根源在于祁连山区成土母质复杂多样，加上复杂的地貌地形、土地利用等导致母质 易发生运移而产生不连续性；对应复杂山区的土壤颗粒剖面分布模式的定量预测，还需从复合环境变 量的角度进行深人的探索研究。 关键词 土壤颗粒组成；砂粒含量；剖面垂直分布；环境变量；祁连山 中图分类号 S152；S159文献标识码 A 颗粒组成是土壤的一个重要的物理特征…， 的剖面分布模式主要受母质类型影响，也与地貌地 与水、肥、气、热、微生物的运移和活动有密切 形、土地利用以及物质迁移导致的母质不连续性有 联系，影响土壤肥力、质量和作物产量旧‘41。在土 关。如王冬冬等[171分析了不同植被类型坡上、坡 壤颗粒组成方面已有较多的研究¨“o，如钟继洪 下的土壤颗粒组成的垂直分布特征，Schaetzl等¨引 等‘7o研究发现广东红壤颗粒组成主要受成土母质 利用土壤颗粒含量剖面变化特征来判别沉积物发育 的影响；张世文等¨o研究表明县域尺度海拔、成 的水稻土的母质连续性。 土母质、土地利用、水域分布对土壤颗粒组成均有 我国西北黑河流域是近年来的热点研究区域， 影响。很多研究表明地形地貌、水热条件、母质类 其上游祁连山区是整个流域的水源地。祁连山区海 型、人为活动对土壤颗粒组成有影响∽‘10|。在空 拔梯度大，地形地貌、成土母质、土地利用、土壤 间分布上可能呈现出特定的规律性和结构性¨1I。 类型复杂多样¨93，其颗粒组成的剖面分布模式极 了解土壤属性的剖面分布模式是建立更为精 有可能也是多种多样。有关祁连山区土壤颗粒组成 确的深度函数和提高三维预测和制图精度的基础。 的研究已有报道[20-21J，但涉及其剖面分布模式的 近年来，土壤属性的三维空间变异与制图得到了高 甚少。为此，本文以2012—2013年在祁连山区调 度关注¨2。13『，如基于土壤有机质含量的剖面分布 查采样的代表性土壤剖面为研究对象，分析其颗粒 特征建立相应的深度函数¨4|，然后利用土壤一景 组成剖面垂直分布模式，探讨其与环境变量之间的 o。土壤颗粒组成 关系，旨在服务于更精确地理解土壤的水分运移以 观模型预测其三维空间分布¨}16 +国家自然科学基金(41 theNationalNaturalScienceFoundationofChina(Nos 371224资助Supportedby 41130530) 十通讯作者Corresponding