资源科学 ›› 2016, Vol. 38 ›› Issue (7): 1212-1221.doi: 10.18402/resci.2016.07.02
朱成刚1(), 李卫红1(
), 李大龙1,2, 刘志明3, 富磊3
收稿日期:
2015-12-10
修回日期:
2016-06-19
出版日期:
2016-07-25
发布日期:
2016-07-25
作者简介:
作者简介:朱成刚,男,江苏铜山县人,博士,助理研究员,主要从事干旱区自然地理与生态恢复相关研究。E-mail:
基金资助:
ZHU Chenggang1(), LI Weihong1(
), LI Dalong1,2, LIU Zhiming3, FU Lei3
Received:
2015-12-10
Revised:
2016-06-19
Online:
2016-07-25
Published:
2016-07-25
摘要:
探讨河谷坡地的土壤特性及其可蚀性对保护土地资源、制定水土保持措施具有重要意义。基于伊犁河谷典型区域127个调查点表层土壤的实地调查与取样分析,利用EPIC模型公式计算土壤可蚀性,分析了不同土地利用方式下土壤理化性质及土壤可蚀性的特征、探讨了土壤可蚀性与其他土壤特征因子间的关系以及土壤各特征因子的空间变化与异质性。研究结果显示:新开垦坡地增加了表层土壤水分、改善了土壤结构与质地,有助于减小土壤可蚀性;土壤理化性质随着海拔升高、由西南向东北明显改善,土壤可蚀性降低,质地更好的土壤有助吸水、保水与植被生长,进而降低土壤可蚀性;各土壤特性,包括土壤可蚀性,空间异质性在小尺度上总体较小,空间分布自相关程度多中等到高等。
朱成刚, 李卫红, 李大龙, 刘志明, 富磊. 伊犁河谷土壤理化性质及可蚀性特征分析[J]. 资源科学, 2016, 38(7): 1212-1221.
ZHU Chenggang,LI Weihong,LI Dalong,LIU Zhiming,FU Lei. Feature analysis of soil physicochemical properties and erodibility of the Yili Valley[J]. Resources Science, 2016, 38(7): 1212-1221.
表1
不同土地利用类型与土壤质地下土壤理化性质与可蚀性因子K"
土壤水分 SWC /% | 土壤容重 γ /(g/cm3) | 砂粒含量 SAN /% | 粉粒含量 SIL /% | 黏粒含量 CLA /% | 有机碳含量 SOC /% | 土壤氮含量 N /(g/kg) | 土壤全盐 SS /(g/kg) | 土壤 pH值 | 土壤可蚀性K /(t∙hm2∙h)/ (hm2∙MJ∙mm) | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
果林 | 5.81±2.49a | 1.28±0.86a | 34.52±11.18a | 58.47±9.86a | 7.01±1.91a | 0.51±0.13a | 0.57±0.12a | 0.54±0.10a | 8.22±0.06a | 0.080±0.006a |
葡萄园 | 9.35±3.72b | 1.29±0.12a | 26.85±5.18b | 65.35±3.44b | 7.79±2.19b | 0.42±0.05b | 0.56±0.09a | 0.60±0.07a | 8.19±0.08a | 0.076±0.003b |
旱田 | 5.11±1.59c | 1.24±0.11a | 31.51±3.54a | 61.92±2.32a | 6.56±1.42a | 0.46±0.06b | 0.53±0.13a | 0.54±0.02a | 8.15±0.06a | 0.079±0.003a |
生态林 | 5.60±1.77a | 1.25±0.12a | 33.32±11.14a | 59.71±9.65a | 6.96±1.97a | 0.58±0.06c | 0.53±0.11a | 0.53±0.13a | 8.21±0.17a | 0.079±0.009a |
低覆盖草场 | 4.43±2.44d | 1.28±0.13a | 35.62±8.47a | 60.04±6.96a | 4.34±2.67c | 0.57±0.12c | 0.66±0.25b | 0.54±0.08a | 8.22±0.17a | 0.081±0.010a |
中覆盖草场 | 4.85±1.91d | 1.25±0.11a | 31.49±9.01a | 61.09±7.99a | 7.26±1.47a | 0.76±0.1d | 0.85±0.36c | 0.55±0.06a | 8.16±0.13a | 0.078±0.013a |
高覆盖草场 | 6.25±3.09e | 1.18±0.12b | 33.29±12.01a | 60.12±10.44a | 6.59±2.04a | 1.30±0.93e | 1.39±0.87d | 0.58±0.10a | 8.07±0.26b | 0.076±0.020b |
砂质沙土 | 4.45±1.09a | 1.40±0.18a | 57.49±6.99a | 37.78±6.51a | 4.73±1.30a | 0.61±0.10a | 0.79±0.21a | 0.51±0.14a | 8.19±0.24a | 0.105±0.020a |
粉砂质沙土 | 5.08±2.51b | 1.25±0.10b | 30.93±7.19b | 61.72±6.01b | 7.28±1.84b | 0.69±0.48b | 0.77±0.46a | 0.55±0.08b | 8.18±0.15a | 0.077±0.009b |
平均 | 5.04±2.46 | 1.26±0.11 | 32.39±9.39 | 60.41±8.14 | 7.14±1.91 | 0.69±0.47 | 0.78±0.45 | 0.55±0.09 | 8.18±0.15 | 0.079±0.012 |
表2
土壤理化特征因子与土壤可蚀性K的相关关系"
高程 | 土壤 水分 | 土壤 容重 | 砂粒 含量 | 粉粒 含量 | 黏粒 含量 | 有机碳 含量 | 土壤 氮含量 | 土壤 全盐 | 土壤 pH | 土壤 可蚀性 | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
高程 | 皮尔森相关系数 | 1.000 | 0.313** | -0.372** | -0.395** | 0.407** | 0.153 | 0.581** | 0.612** | -0.029 | -0.537** | -0.445** |
显著性检验(双尾) | - | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.087 | 0.000 | 0.000 | 0.745 | 0.000 | 0.000 | |
土壤水分 | 皮尔森相关系数 | 0.313** | 1.000 | -0.116 | -0.290** | 0.294** | 0.149 | 0.469** | 0.493** | 0.262** | -0.386** | -0.355** |
显著性检验(双尾) | 0.000 | - | 0.195 | 0.001 | 0.001 | 0.094 | 0.000 | 0.000 | 0.003 | 0.000 | 0.000 | |
土壤容重 | 皮尔森相关系数 | -0.372** | -0.116 | 1.000 | 0.265** | -0.330** | 0.122 | -0.344** | -0.327** | -0.197* | 0.093 | 0.389** |
显著性检验(双尾) | 0.000 | 0.195 | - | 0.003 | 0.000 | 0.173 | 0.000 | 0.000 | 0.027 | 0.297 | 0.000 | |
砂粒含量 | 皮尔森相关系数 | -0.395** | -0.290** | 0.265** | 1.000 | -0.982** | -0.700** | -0.268** | -0.296** | -0.114 | 0.309** | 0.816** |
显著性检验(双尾) | 0.000 | 0.001 | 0.003 | - | 0.000 | 0.000 | 0.002 | 0.001 | 0.200 | 0.000 | 0.000 | |
粉粒含量 | 皮尔森相关系数 | 0.407** | 0.294** | -0.330** | -0.982** | 1.000 | 0.566** | 0.291** | 0.312** | 0.118 | -0.318** | -0.831** |
显著性检验(双尾) | 0.000 | 0.001 | 0.000 | 0.000 | - | 0.000 | 0.001 | 0.000 | 0.187 | 0.000 | 0.000 | |
黏粒含量 | 皮尔森相关系数 | 0.153 | 0.149 | 0.122 | -0.700** | 0.566** | 1.000 | 0.068 | 0.114 | 0.055 | -0.167 | -0.445** |
显著性检验(双尾) | 0.087 | 0.094 | 0.173 | 0.000 | 0.000 | - | 0.450 | 0.202 | 0.537 | 0.060 | 0.000 | |
有机碳含量 | 皮尔森相关系数 | 0.581** | 0.469** | -0.344** | -0.268** | 0.291** | 0.068 | 1.000 | 0.974** | 0.213* | -0.556** | -0.545** |
显著性检验(双尾) | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.002 | 0.001 | 0.450 | - | 0.000 | 0.016 | 0.000 | 0.000 | |
土壤氮含量 | 皮尔森相关系数 | 0.612** | 0.493** | -0.327** | -0.296** | 0.312** | 0.114 | 0.974** | 1.000 | 0.245** | -0.568** | -0.517** |
显著性检验(双尾) | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.001 | 0.000 | 0.202 | 0.000 | - | 0.006 | 0.000 | 0.000 | |
土壤全盐 | 皮尔森相关系数 | -0.029 | 0.262** | -0.197* | -0.114 | 0.118 | 0.055 | 0.213* | 0.245** | 1.000 | 0.250** | -0.159 |
显著性检验(双尾) | 0.745 | 0.003 | 0.027 | 0.200 | 0.187 | 0.537 | 0.016 | 0.006 | - | 0.005 | 0.075 | |
土壤pH | 皮尔森相关系数 | -0.537** | -0.386** | 0.093 | 0.309** | -0.318** | -0.167 | -0.556** | -0.568** | 0.250** | 1.000 | 0.346** |
显著性检验(双尾) | 0.000 | 0.000 | 0.297 | 0.000 | 0.000 | 0.060 | 0.000 | 0.000 | 0.005 | - | 0.000 | |
土壤可蚀性 | 皮尔森相关系数 | -0.445** | -0.355** | 0.389** | 0.816** | -0.831** | -0.445** | -0.545** | -0.517** | -0.159 | 0.346** | 1.000 |
显著性检验(双尾) | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.075 | 0.000 | - |
表3
研究区土壤特性与土壤可蚀性空间异质性特征"
分析项目 | 拟合模型 | 块金值Co | 基台值Co+C | 变程A | Co/C+Co | 分维数D | 决定系数R2 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
土壤可蚀性K | 线性模型 | 7E-04 | 19E-04 | 0.210 | 0.368 | 1.810 | 0.844 |
土壤含水量SWC | 指数模型 | 3.400 | 7.900 | 0.250 | 0.430 | 1.910 | 0.918 |
土壤容重γ | 线性模型 | 0.009 | 0.014 | 0.210 | 0.643 | 1.920 | 0.622 |
土壤有机碳SOC | 球状模型 | 0.020 | 0.320 | 0.260 | 0.067 | 1.670 | 0.947 |
土壤氮N | 高斯模型 | 0.045 | 0.260 | 0.310 | 0.173 | 1.664 | 0.952 |
土壤全盐SS | 线性模型 | 0.005 | 0.008 | 0.190 | 0.625 | 1.917 | 0.593 |
土壤Ph值 | 高斯模型 | 0.010 | 0.034 | 0.160 | 0.294 | 1.803 | 0.956 |
土壤砂粒含量SAN | 线性模型 | 32.270 | 103.170 | 0.210 | 0.313 | 1.840 | 0.930 |
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