不同尺度下橡膠園土壤養(yǎng)分時(shí)空變異特性的研究.pdf

1、管理好土壤養(yǎng)分,合理進(jìn)行施肥,是關(guān)系到我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大技術(shù)問題。土壤養(yǎng)分不僅具有明顯的空間變異,而且在時(shí)間是上也表現(xiàn)出一定的變化。海南省作為中國重要的植膠區(qū)之一,其土壤養(yǎng)分的狀況不僅與海南省農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染等環(huán)境有關(guān),更與橡膠膠乳產(chǎn)量和質(zhì)量相關(guān)。因此,研究海南省膠園土壤養(yǎng)分的時(shí)空變異特性,不僅是推進(jìn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)實(shí)施的前提和基礎(chǔ),而且也可以控制農(nóng)業(yè)面源污染,更能為實(shí)現(xiàn)橡膠園科學(xué)、平衡施肥提供理論依據(jù)。但長期以來,利用GIS和地統(tǒng)計(jì)學(xué)對(duì)橡

2、膠園的研究幾乎是空白.因此,本研究應(yīng)用地統(tǒng)計(jì)學(xué)與GIS技術(shù)相結(jié)合的方法,選擇1:250000海南省膠園、1:50000藍(lán)洋鎮(zhèn)膠園兩個(gè)不同尺度研究區(qū)域,分析了橡膠園土壤養(yǎng)分的時(shí)空變異特性,并進(jìn)行不同尺度管理分析模型探討。主要研究結(jié)果如下:
　　 1.海南省橡膠園土壤養(yǎng)分時(shí)空變異
　　 2008年海南省膠園堿解氮、全氮、全磷、速效鉀、pH,有機(jī)質(zhì)的含量跟1984年的相比均有不同程度的下降,速效鉀含量下降幅度最大;而速效磷和全

3、鉀含量則比1984年有所增加。
　　 海南省橡膠園經(jīng)過長期不同的人為耕作管理,其土壤堿解氮、全氮、全磷、速效鉀、全鉀、有機(jī)質(zhì)含量已逐漸趨向均一,以上各養(yǎng)分變異系數(shù)均呈下降趨勢(shì)。PH的變異系數(shù)也呈下降趨勢(shì),表明種植橡膠后海南省膠園土壤有朝均勻、全面酸化方向發(fā)展的趨勢(shì)。而速效磷的變異系數(shù)則由1984年的117.81％上升到200.2％,屬于強(qiáng)變異。
　　 2008全氮的塊基比值為83.12％,空間相關(guān)性很弱,說明人為因素對(duì)土

4、壤全氮的空間變異影響很大,堿解氮、速效磷、全磷、速效鉀、全鉀、有機(jī)質(zhì)和PH均具有中等程度的空間相關(guān)性,說明經(jīng)過長時(shí)間的耕作、施肥、田間管理水平等人為因素在一定程度上削弱了它們受結(jié)構(gòu)性因素的影響,從而削弱它們的空間相關(guān)性。海南省土壤養(yǎng)分時(shí)空分布圖和時(shí)空時(shí)空變異圖結(jié)果進(jìn)一步解釋了土壤全氮、速效磷、全磷、速效鉀、全鉀、有機(jī)質(zhì)和pH在這20幾年的變化情況。根據(jù)橡膠樹養(yǎng)分豐缺指標(biāo),對(duì)2008年海南省橡膠園養(yǎng)分分布格局進(jìn)行分區(qū),堿解氮分為兩個(gè)管理分

5、區(qū),全氮、全鉀、速效鉀、全磷、速效磷和有機(jī)質(zhì)均分為三個(gè)管理分區(qū),在以后的膠園土壤管理中,可以根據(jù)該管理分區(qū)進(jìn)行因地制宜的科學(xué)管理。
　　 2.藍(lán)洋鎮(zhèn)橡膠園土壤養(yǎng)分空間變異
　　 從對(duì)土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)的描述性統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果來看,藍(lán)洋鎮(zhèn)膠園土壤堿解氮、全氮、PH和有機(jī)質(zhì)的數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布,而速效磷、全磷、速效鉀和全鉀的數(shù)據(jù)符合對(duì)數(shù)正態(tài)分布;從變異系數(shù)來看,速效磷的變異系數(shù)最大,為231.9％,PH的變異系數(shù)最小,為5.97％,其他

6、幾種養(yǎng)分的變異系數(shù)在25.29％～74.16％之間,大小順序?yàn)槿洠舅傩р洠救祝緣A解氮＞全氮＞有機(jī)質(zhì)。
　　 土壤速效鉀和全鉀的C0/(C0+C)值均小于25％,表現(xiàn)出強(qiáng)烈的空間相關(guān)性,結(jié)構(gòu)性因素是其空間變異的主要影響因子,這與研究區(qū)內(nèi)長期以來忽視鉀肥的施用的現(xiàn)狀基本吻合,由此導(dǎo)致鉀素的變異與土壤母質(zhì)和土壤類型等結(jié)構(gòu)性因素密切相關(guān)。土壤堿解氮、全氮、速效磷、全磷、pH、有機(jī)質(zhì)均具有中等空間相關(guān)性,這六種養(yǎng)分的空間變異是結(jié)構(gòu)性因

7、素和隨機(jī)性因素的共同作用的結(jié)果。
　　 土壤各養(yǎng)分的空間相關(guān)距離在2.43km～12.294km之間,均大于取樣間距。其中相關(guān)距離較小的是土壤堿解氮,為2.43km:相關(guān)距離較大的是PH,為12.294km。
　　 養(yǎng)分空間變異圖可以看出,藍(lán)洋鎮(zhèn)膠園各養(yǎng)分的空間分布都表現(xiàn)一定的規(guī)律?？臻g變異圖能直觀地體現(xiàn)各養(yǎng)分的空間分布情況,為以后的膠園管理提供依據(jù)。
　　 根據(jù)養(yǎng)分豐缺指標(biāo)繪制各養(yǎng)分豐缺圖,對(duì)藍(lán)洋鎮(zhèn)膠園養(yǎng)分分布

8、格局進(jìn)行分區(qū),全氮、速效鉀、有機(jī)質(zhì)分為兩個(gè)管理分區(qū),全鉀、全磷、速效磷均分為三個(gè)管理分區(qū),在以后的膠園土壤管理中,可以根據(jù)該管理分區(qū)進(jìn)行因地制宜的科學(xué)管理。
　　 3、不同尺度下橡膠園土壤養(yǎng)分空間變異套合分析
　　 對(duì)兩個(gè)不同尺度下的膠園土壤養(yǎng)分變異進(jìn)行套合分析表明,土壤堿解氮、全氮、全磷、速效鉀、pH、有機(jī)質(zhì)的變異系數(shù)隨研究尺度的加大而增加;速效磷和全鉀的變異系數(shù)則是藍(lán)洋鎮(zhèn)＞海南省,這說明在小尺度范圍內(nèi),土壤速效磷和全

9、鉀的空間隨機(jī)性大,更易受人為因素的影響。
　　 堿解氮、全氮、速效磷、全磷、pH、有機(jī)質(zhì)在不同尺度上都表現(xiàn)為中等空間相關(guān)性,速效鉀和全鉀在大尺度下表現(xiàn)為中等空間變異性,但在小尺度下卻表現(xiàn)為強(qiáng)烈的空間相關(guān)性。
　　 全氮的空間分布在兩個(gè)尺度上都呈現(xiàn)出明顯的地理規(guī)律,且在兩個(gè)尺度下能形成一個(gè)較好的套合結(jié)構(gòu)。土壤堿解氮、速效磷、全磷、速效鉀、全鉀、有機(jī)質(zhì)雖然在各個(gè)尺度上都有較明顯的空間分布格局,但兩個(gè)尺度的分布規(guī)律差別很大,不