河套灌区不同尺度土壤氮含量的空间异质性分析

doi:10.16178/j.issn.0528-9017.20230212

摘要/Abstract

摘要：

农业灌区土壤氮(N)是限制作物生长的主要因素,其空间异质性在不同尺度下会受气候、成土母质、土壤类型等自然因素及灌溉、耕作、不同土地利用方式等人为因素的综合制约。本研究以河套灌区永济灌域的土壤总氮(TN)含量为研究对象,分析2个尺度(L尺度:样点数为36个,采样深度0~<100 cm;M尺度:样点数为125,采样深度0~<20 cm)3种土地利用方式下(农田、林地、荒地)土壤TN的空间异质性。研究结果表明,不同土地利用方式下,土壤TN含量存在显著差异,林地和农田TN含量显著高于荒地,而不同种植类型的农田(玉米、小麦、向日葵)之间TN含量差异不显著;在M尺度上,灌域土壤TN半方差拟合效果较好,为球型模型,空间相关度为2.64%,远小于标准界限25%,表明随机性远小于结构性变异方差;在L尺度上,0~<20、20~<40 cm土层,半方差拟合为高斯模型,空间相关度分别为23.26%和22.30%,接近25%;40~<100 cm土层,半方差拟合为指数模型,空间自相关度为17.86%,3个土层空间自相关范围分别为240、240和30 m。可见,随着尺度的增加,空间相关性随之增加。2个尺度3层土壤,空间相关度均小于25%,TN在空间上主要受到自然因素的影响,如土壤母质、气候、地形等因素的影响较大,表层0~<40 cm土壤TN含量同时受到一定程度的人为因素干扰。

关键词: 土地利用方式, 尺度, 空间相关度, 自然因素, 人为因素

中图分类号:

S151.9

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图/表 6

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土地利用方式	n	最大含量/ (g·kg^-1)	最小含量/ (g·kg^-1)	平均含量/ (g·kg^-1)	标准差/ (g·kg^-1)
荒地	27	1.22	0.27	0.58 a	0.23
林地	24	1.28	0.41	0.87 b	0.23
农田	74	1.41	0.41	0.90 b	0.23

土地利用方式	n	最大含量/ (g·kg^-1)	最小含量/ (g·kg^-1)	平均含量/ (g·kg^-1)	标准差/ (g·kg^-1)
荒地	27	1.22	0.27	0.58 a	0.23
林地	24	1.28	0.41	0.87 b	0.23
农田	74	1.41	0.41	0.90 b	0.23

土地利用方式	n	0~<20 cm	20~<40 cm	40~<60 cm	60~<80 cm	80~<100 cm
林地和农田	10	0.80 a A	0.60 b A	0.47 c A	0.44 c A	0.39 c A
荒地	26	0.47 a B	0.37 ab B	0.33 b B	0.32 b A	0.33 b A

土地利用方式	n	0~<20 cm	20~<40 cm	40~<60 cm	60~<80 cm	80~<100 cm
林地和农田	10	0.80 a A	0.60 b A	0.47 c A	0.44 c A	0.39 c A
荒地	26	0.47 a B	0.37 ab B	0.33 b B	0.32 b A	0.33 b A