不同尺度下橡膠園土壤養(yǎng)分時空變異特性的研究.pdf

1、管理好土壤養(yǎng)分,合理進行施肥,是關系到我國農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大技術問題。土壤養(yǎng)分不僅具有明顯的空間變異,而且在時間是上也表現出一定的變化。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業(yè)非點源污染等環(huán)境有關,更與橡膠膠乳產量和質量相關。因此,研究海南省膠園土壤養(yǎng)分的時空變異特性,不僅是推進精準農業(yè)實施的前提和基礎,而且也可以控制農業(yè)面源污染,更能為實現橡膠園科學、平衡施肥提供理論依據。但長期以來,利用GIS和地統(tǒng)計學對橡

2、膠園的研究幾乎是空白.因此,本研究應用地統(tǒng)計學與GIS技術相結合的方法,選擇1:250000海南省膠園、1:50000藍洋鎮(zhèn)膠園兩個不同尺度研究區(qū)域,分析了橡膠園土壤養(yǎng)分的時空變異特性,并進行不同尺度管理分析模型探討。主要研究結果如下:
　　 1.海南省橡膠園土壤養(yǎng)分時空變異
　　 2008年海南省膠園堿解氮、全氮、全磷、速效鉀、pH,有機質的含量跟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、有機質含量已逐漸趨向均一,以上各養(yǎng)分變異系數均呈下降趨勢。PH的變異系數也呈下降趨勢,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。而速效磷的變異系數則由1984年的117.81％上升到200.2％,屬于強變異。
　　 2008全氮的塊基比值為83.12％,空間相關性很弱,說明人為因素對土

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、有機質和PH均具有中等程度的空間相關性,說明經過長時間的耕作、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構性因素的影響,從而削弱它們的空間相關性。海南省土壤養(yǎng)分時空分布圖和時空時空變異圖結果進一步解釋了土壤全氮、速效磷、全磷、速效鉀、全鉀、有機質和pH在這20幾年的變化情況。根據橡膠樹養(yǎng)分豐缺指標,對2008年海南省橡膠園養(yǎng)分分布格局進行分區(qū),堿解氮分為兩個管理分

5、區(qū),全氮、全鉀、速效鉀、全磷、速效磷和有機質均分為三個管理分區(qū),在以后的膠園土壤管理中,可以根據該管理分區(qū)進行因地制宜的科學管理。
　　 2.藍洋鎮(zhèn)橡膠園土壤養(yǎng)分空間變異
　　 從對土壤養(yǎng)分數據的描述性統(tǒng)計分析結果來看,藍洋鎮(zhèn)膠園土壤堿解氮、全氮、PH和有機質的數據符合正態(tài)分布,而速效磷、全磷、速效鉀和全鉀的數據符合對數正態(tài)分布;從變異系數來看,速效磷的變異系數最大,為231.9％,PH的變異系數最小,為5.97％,其他

6、幾種養(yǎng)分的變異系數在25.29％～74.16％之間,大小順序為全鉀＞速效鉀＞全磷＞堿解氮＞全氮＞有機質。
　　 土壤速效鉀和全鉀的C0/(C0+C)值均小于25％,表現出強烈的空間相關性,結構性因素是其空間變異的主要影響因子,這與研究區(qū)內長期以來忽視鉀肥的施用的現狀基本吻合,由此導致鉀素的變異與土壤母質和土壤類型等結構性因素密切相關。土壤堿解氮、全氮、速效磷、全磷、pH、有機質均具有中等空間相關性,這六種養(yǎng)分的空間變異是結構性因

7、素和隨機性因素的共同作用的結果。
　　 土壤各養(yǎng)分的空間相關距離在2.43km～12.294km之間,均大于取樣間距。其中相關距離較小的是土壤堿解氮,為2.43km:相關距離較大的是PH,為12.294km。
　　 養(yǎng)分空間變異圖可以看出,藍洋鎮(zhèn)膠園各養(yǎng)分的空間分布都表現一定的規(guī)律?？臻g變異圖能直觀地體現各養(yǎng)分的空間分布情況,為以后的膠園管理提供依據。
　　 根據養(yǎng)分豐缺指標繪制各養(yǎng)分豐缺圖,對藍洋鎮(zhèn)膠園養(yǎng)分分布

8、格局進行分區(qū),全氮、速效鉀、有機質分為兩個管理分區(qū),全鉀、全磷、速效磷均分為三個管理分區(qū),在以后的膠園土壤管理中,可以根據該管理分區(qū)進行因地制宜的科學管理。
　　 3、不同尺度下橡膠園土壤養(yǎng)分空間變異套合分析
　　 對兩個不同尺度下的膠園土壤養(yǎng)分變異進行套合分析表明,土壤堿解氮、全氮、全磷、速效鉀、pH、有機質的變異系數隨研究尺度的加大而增加;速效磷和全鉀的變異系數則是藍洋鎮(zhèn)＞海南省,這說明在小尺度范圍內,土壤速效磷和全

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