近30年湟水流域土壤全氮时空变异及影响因素

基于湟水流域1985年第二次土壤普查的45个剖面数据和2015年土壤调查的61个剖面数据,采用统计和地统计学法,分析了流域0~15 cm和15~30 cm土层近30年全氮(TN)的时空变异及影响因素。结果表明:从1985年至2015年,0~15 cm和15~30 cm层TN均值分别由1.33 g kg-1和1.15 g kg-1升高至2.25 g kg-1和2.08 g kg-1,增幅为69.20%和80.87%;近30年来,湟水流域0~15 cm和15~30 cm土层全氮呈现增加趋势,其中西部、北部、中部以增加为主,东南部以递减为主;空间相关性由强变为中等,1985年TN含量在东西和南北两个方向均呈现先减后增的趋势,2015年则整体呈从东南向西北增加的趋势;气候因子、海拔、土壤质地、土壤类型等自然因素和土地利用、施肥、种植结构以及农业机械化等人为因素共同导致了TN时空分异,人类对土壤养分干预作用表现出增强的趋势。考虑到TN含量存在较大的时空变异,建议建立湟水流域土壤TN含量长期监测点,并对农业氮肥的施用实行分区管理,以保障整个农业流域的可持续发展。     

青海省表层土壤属性数字制图

对于土壤景观复杂的大区域,样点往往较为稀疏,如何准确地进行土壤预测制图仍是一个需要研究的问题。本文以青海省为研究区,基于近年采集205个土系调查点数据,采用随机森林模型,分别建立了表层(0～20 cm)土壤全氮、有机碳、粉粒含量和pH四个基本土壤属性与环境协同变量(海拔、坡度、地形湿度指数、年降水量、年平均气温、归一化植被指数、地表温度和地表反射率)之间的定量关系模型,对该地区进行了土壤多要素预测制图,分析了影响土壤空间变异的控制性因素。交叉验证结果显示,全氮、有机碳、粉粒含量和pH的R~2分别是0.61、0.53、0.47和0.54,这说明随机森林模型可解释47%以上的土壤空间变异。表层土壤全氮和有机碳空间分布趋势东南高,西北低,pH呈现出相反的空间模式;粉粒含量东高西低,预测结果高值出现在柴达木盆地和南部玉树、果洛地区。环境变量的重要性分析表明,年降水量对表层土壤全氮、有机碳、pH空间分布模式具有控制性影响,夜间地表温度与表层土壤粉粒含量空间变异具有较强的协同关系。     

湟水流域农田土壤全氮空间分布特征及其影响因素分析

利用湟水流域已有文献中38个农田耕层(0~20cm)土壤全氮数据,采用传统统计学与地统计学相结合的方法,分析了该流域农田土壤全氮空间分布及影响因素。结果表明:土壤全氮均值为1.33g·kg~(-1),变异系数为47.37%,属中等变异。流域农田土壤全氮呈自北向南逐渐递减,由东向西先增加后减少的空间分布格局。按全国土壤全氮分级标准,高值区(1.50g·kg~(-1))集中在海拔较高的大通县、海晏县,低值区(1.00g·kg~(-1))集中于海拔稍低的民和县、湟中县,65.5%的区域达全国平均水平(1.30g·kg~(-1))。影响因子定量分析表明,不同的气候因子、土壤类型、海拔、施肥量都会影响该流域土壤全氮的空间分布,其中气温、海拔、降水为主要影响因子,对全氮变异的独立解释能力分别为35.7%、29.0%、21.3%。该研究初步揭示了湟水流域农田土壤全氮的空间分布特征,可为流域尺度农田的科学管理提供有益参考,并为合理开展施肥工作提供参考依据。