灘涂濕地圍墾農(nóng)田土壤養(yǎng)分空間變異性研究與養(yǎng)分管理分析.pdf

1、對灘涂濕地圍墾農(nóng)田的土壤進行科學的養(yǎng)分管理，不但在濕地的改造利用過程中起到至關(guān)重要的作用，而且也是實施農(nóng)業(yè)資源可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。本論文選取廣州南沙灘涂濕圍墾農(nóng)田為研究對象，對圍墾農(nóng)田土壤養(yǎng)分特征進行了研究，分析了土壤養(yǎng)分的空間相關(guān)性，對區(qū)域土壤養(yǎng)分進行局部隨機模擬，并提出了農(nóng)田土壤養(yǎng)分分級分區(qū)的優(yōu)化管理策略，為灘涂圍墾農(nóng)田土壤的科學管理和資源有效利用方面提供科學的依據(jù)。 研究區(qū)位于南沙南部的灘涂濕地圍墾區(qū)域，面積為140

2、.60 km2，通過網(wǎng)格法對研究區(qū)進行了采樣分析。根據(jù)南沙地區(qū)濕地土壤資源的特點，對采樣土壤的有機質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、速效氮、速效磷、速效鉀、pH值、鹽分含量指標進行了測定并進行統(tǒng)計分析。利用GS和ArcGIS軟件對土壤養(yǎng)分的空間變異性進行分析研究。然后對不同圍墾時期的區(qū)域選取試驗田對土壤養(yǎng)分進行動態(tài)的季節(jié)研究，探討土壤對作物產(chǎn)量的影響因子。由于研究區(qū)土壤養(yǎng)分受隨機性的因素影較大，本文提出了局部隨機模型和地理信息系統(tǒng)相結(jié)合的方法來研究

3、土壤養(yǎng)分空間分布情況。 通過研究區(qū)農(nóng)田土壤養(yǎng)分的統(tǒng)計特征分析，結(jié)果顯示土壤全氮和全鉀屬于中等水平，全磷屬于缺乏水平，而速效養(yǎng)分中堿解氮屬于中等偏下水平，速效磷和速效鉀含量豐富，大部分屬于一級。有機質(zhì)屬于中等偏低水平。不同土地利用方式的農(nóng)田土壤養(yǎng)分分對比分析結(jié)果中，顯示了種植菜地和施肥方式對土壤的全氮和速效磷的分布影響最大，香蕉地和甘蔗地這兩種利用方式對速效鉀分布影響較為明顯。根據(jù)養(yǎng)分含量頻數(shù)分布圖結(jié)果顯示研究區(qū)不同利用方式的農(nóng)田

4、土壤養(yǎng)分有著不同的分布特征。土壤養(yǎng)分空間相關(guān)性結(jié)果顯示土壤堿解氮和速效磷的空間相關(guān)性弱，從而受人為的因素影響較大。而土壤全氮、全磷、有效鉀、pH值、鹽分含量和有機質(zhì)空間上具有中等到較強的相關(guān)性，受土壤本身結(jié)構(gòu)和隨機因素的共同影響。全鉀有很強的空間相關(guān)性，主要受結(jié)構(gòu)性因素的影響。在不同圍墾時期的農(nóng)田土壤養(yǎng)分的變異性研究結(jié)果顯示研究區(qū)較早圍墾的地區(qū)土壤養(yǎng)分空間變異性較大，因為土地利用方式復雜和農(nóng)戶對土壤養(yǎng)分管理的差異加劇了土壤空間變異性。

5、 通過對三個不同圍墾時期的農(nóng)田試驗區(qū)進行土壤養(yǎng)分季節(jié)變化的分析結(jié)果表明，三個試驗區(qū)耕層土壤的速效養(yǎng)分主要受施肥的影響，而且試驗區(qū)的40～60cm的土層速效養(yǎng)分的季節(jié)變化幅度較小。全量養(yǎng)分季節(jié)變化幅度低于速效養(yǎng)分。香蕉和甘蔗的試驗田土壤養(yǎng)分的季節(jié)變化主要取決于作物的種植制度，土壤養(yǎng)分管理和施肥技術(shù)，而與圍墾的時期關(guān)系不大。三個試驗區(qū)的農(nóng)作物產(chǎn)量的高低主要受農(nóng)戶的肥料的結(jié)構(gòu)和施肥技術(shù)的影響。農(nóng)田肥料投入分析結(jié)果顯示了試驗區(qū)的農(nóng)戶對氮磷

6、鉀配施還沒有充分認識，更有盲目施用復合肥的現(xiàn)象。農(nóng)戶大部分按傳統(tǒng)方法或經(jīng)驗施肥，這樣不但做成肥料浪費，還會造成環(huán)境污染。所以要因土合理的施配才能提高經(jīng)濟效益和土壤肥力。 由于研究區(qū)農(nóng)田土壤養(yǎng)分的分布受隨機因素影響較大，所以本文建立局部隨機模型對土壤養(yǎng)分進行空間分析。局部隨機模型是以隨機場理論為基礎(chǔ)，假設(shè)土壤養(yǎng)分的變異系數(shù)不隨采樣密度變化，在單元區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生一定數(shù)量的虛擬點，并利用隨機方法對這些點的養(yǎng)分進行賦值，結(jié)合ArcGIS軟件

7、來分析土壤養(yǎng)分空間分布，所預測的結(jié)果涵蓋了土壤養(yǎng)分整體的變化范圍，能克服傳統(tǒng)方法中信息單一的缺陷，而且避免了克里格插值法中信息丟失的問題，更有效地解釋土壤養(yǎng)分含量的空間分布。局部隨機模型不但能夠預測土壤中養(yǎng)分總體分布的趨勢，而且可以預測區(qū)域內(nèi)土壤養(yǎng)分分布的概率，并顯示出不同等級的土壤養(yǎng)分在該區(qū)出現(xiàn)的概率與分布情況，從而概率地評價局部區(qū)域內(nèi)的土壤養(yǎng)分含量等級，可以更加合理地評價區(qū)域土壤養(yǎng)分的分布。應(yīng)用局部隨機模型理論結(jié)合GIS對研究區(qū)土壤