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成都平原区土壤质量时空变异研究

作　者: 刘英华
导　师: 张世熔；刘世全；邓良基
学　校: 四川农业大学
专　业: 土壤学
关键词: 土壤质量时空变异养分平衡地理信息系统地统计学
分类号: S159
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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引　用: 8次
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内容摘要

本文在分析成都平原1982年土壤普查资料的基础上，2002年利用格网抽样和重点抽样相结合的样点布置技术和全球定位系统共采取土样117个和水样76个，将其化验分析结果在地理信息系统与地统计学相结合的ArcGIS8.1软件平台上，对成都平原土壤容重、有机质、土壤养分、地下水硝酸盐、土壤微生物以及重金属元素含量的区域时空间变异特征进行了分析。研究结果如下： 1982年和2002年的成都平原表层土壤性质均具有明显的空间变异特征，但它们的异向性和趋势效应表现各有差异。近20年来，占区域面积96.4％的土壤有机质含量增加，且均具有明显的异向性特征；46.4％的土壤全氮和89.2％碱解氮含量都有所降低；76.4％的土壤速效磷含量增加；76.1％的土壤速效钾含量提高，但仍属缺乏水平（＜100 mg kg¹）。成都平原地下水硝酸盐含量平均值为4.87mg L^-1，但局部区域有超标现象。在区内土壤的镉、汞、铅、铬、铜、砷6个重金属元素中，除汞在成都市中心城区城乡交错带以及砷有极小区域超过国家农业部规定的土壤环境质量标准外，其余元素含量均未超标。地下水硝酸盐和土壤重金属元素的含量均具有明显的异向性和不同类型的趋势效应。其中，地下水硝酸盐含量的空间分布以新繁镇一带为高值中心并向四周呈带状逐渐减少，重金属元素的空间分布大多为带状分布为主，少数为块状分布。区内土壤真菌、细菌数量的变异系数分别为1.59和1.24，且在其空间变异中，前者随机变异≧0.90，后者却有着明显的结构性变异。其中，土壤真菌的数量由西南部向东北部呈条带状逐渐增多；土壤细菌的数量以崇州的南部和新津西部呈南—北向的椭圆中心向四周逐渐降低，向东方向先降低后增高再降低。 1982年有近70％面积的区域土壤肥力指数为0.50～0.60，分布于区域的中部和西部；2002年土壤肥力指数的低值区为双流和崇州的中间区域以及平原的西南边缘，并且以这两个区域为中心，指数值呈环状逐渐增大，整个区域的土壤肥力指数绝大部分都在0.50以上，说明目前成都平原土壤肥力总体水平较高。该平原1982年土壤肥力指数总体上低于2002年土壤肥力指数，1982～2002时空变异分级图中，约有占全区面积73.3％土壤肥力指数增加，表明区内大多数土壤肥力在不断提高。 2002年土壤质量综合指数在0.17～0.76之间。在5级土壤中，Ⅲ级地占地面积最大，为32.9％；Ⅱ级地其次为24.3％；Ⅴ级地面积最小，仅为11.8％，主要位于温江、邛崃和蒲江的西南区域以及龙泉驿区的东部区域，温江、龙泉驿区的土壤质量较低主要是因为重金属和地下水的污染造成，邓味和蒲江西南区域土壤质量低主要由于土壤肥力较低。土壤养分的平衡分析结果表明，成都平原耕地土壤管理宜采取“稳氮、控磷、增钾”的施肥方法和严格控制各种点源和非点源污染物进入土壤。

全文目录

中文摘要  3-5
英文摘要  5-7
目录  7-10
1 绪论  10-21
  1.1 问题的提出和选题的意义  10
  1.2 研究现状综述  10-19
    1.2.1 土壤质量指标的选取  10-11
    1.2.2 土壤质量的计算方法  11-12
    1.2.3 土壤质量空间变异的研究  12-19
  1.3 研究目标、研究内容和技术路线  19-21
    1.3.1 研究目标  19
    1.3.2 研究内容  19
    1.3.3 技术路线  19-21
2 研究区域概况与试验方案  21-28
  2.1 研究区域概况  21
    2.1.1 自然条件  21
    2.1.2 社会经济条件  21
  2.2 试验方案  21-28
    2.2.1 样品的采集与分析  21-22
    2.2.2 区域资料的收集  22-23
    2.2.3 大尺度土壤性质的空间变异分析  23
    2.2.4 大尺度土壤质量的空间变异分析  23-27
    2.2.5 大尺度土壤质量的时间变异分析  27-28
3 大尺度下土壤性质的空间变异  28-51
  3.1 土壤容重的空间变异  28-32
    3.1.1 基本统计特征  28
    3.1.2 趋势分析  28-29
    3.1.3 变异函数的结构分析  29-30
    3.1.4 插值图分析  30-32
  3.2 土壤有机质和养分的空间变异  32-42
    3.2.1 土壤有机质的空间变异  32-35
    3.2.2 土壤全氮与碱解氮的空间变异  35-38
    3.2.3 土壤速效磷和速效钾的空间变异  38-42
  3.3 地下水硝酸盐的空间变异  42-45
    3.3.1 硝酸盐含量总体特征  42-43
    3.3.2 硝酸盐含量空间变异分析  43-45
  3.4 重金属的空间变异  45-47
    3.4.1 基本统计特征  45
    3.4.2 趋势分析  45-46
    3.4.3 变异函数的结构分析  46-47
  3.4.4 插值图分析  47-51
    本章小结  49-51
4 土壤微生物特性  51-55
  4.1 土壤微生物的空间变异  51-54
    4.1.1 基本统计特征  51
    4.1.2 趋势分析  51-52
    4.1.3 变异函数的结构分析  52
    4.1.4 插值图分析  52-54
  4.2 土壤微生物与土壤肥力的相关性  54
  本章小结  54-55
5 大尺度下土壤质量的时空变异  55-59
  5.1 土壤肥力的空间分布  55-57
  5.2 土壤肥力的时间变异  57
  5.3 2002年土壤质量综合指数的空间分布  57-58
  本章小结  58-59
6 土壤养分平衡分析  59-67
  6.1 人类施肥和自然过程有效进入土壤的养分计算  60-61
  6.2 农产品收获净带出土壤的养分计算  61-63
  6.3 成都平原区土壤养分平衡分析  63-66
  6.4 对策和建议  66-67
7 结论与展望  67-70
  7.1 主要结论  67-68
  7.2 展望  68-70
参考文献  70-74
致谢  74-75
作者简历  75

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