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当今世界，面对各种危机，可持续发展成为生态学领域学者们关注的热点之一。土壤是人类赖以生存和发展的物质基础，也是农业可持续发展的物质基础。土壤的可持续利用不仅意味着其自身生产力的维持，在更大程度上还意味着自身生态功能的改善和提高，尤其是土壤肥力的提高。对于土壤理化性质的分析是众多必要的基础工作之一。
封丘县属河南省新乡市，紧邻黄河，地势平坦，农业发达，属典型的农业景观。本文以此县为研究区域，于2011年6月-7月间在不同的农业景观生态系统(农田、人工林地、沟渠)中进行了野外的土壤取样工作，并于2011年8月-2012年1月在实验室中对土样的物理化学性质进行了分析。通过对土样的容重、比重、pH值、有机质、水解性氮、速效磷、速效钾等7个物理化学性质的测定分析，以了解研究区域内0-15cm、15-30cm各层土壤养分的含量及分布状况，探讨景观尺度下土壤理化性质的空间异质性及其相关性。
经调查及实验分析，主要结论如下：
(1)不同景观生态系统间土壤的理化性质相比有一定的差异性，农田土壤各养分含量相对较高，比重较大，土壤紧实度较大。这可能是由于农F只是三种景观生态系统中受人为干扰强度最大的。为了提高作物产量，农田的人工管理强度越来越大，经常施用各种除草剂和农药，导致农田内植物物种数较少，微生物和土壤动物的活动受到干扰，从而对土壤结构的良性影响也降低。另外虽然农作物收获时果实等被带出地块的情况可能会导致土壤养分的流失，但是同时管理者又对农田施用大量有机肥并进行秸秆还田工作，所以土壤养分含量相对较高。
(2)在同一景观生态系统中，土壤理化性质因土层的不同而有不同显著程度的变化。整体看来，容重、pH值表现为下层大于上层；土壤比重、有机质、水解性氮、速效磷、速效钾含量整体规律均表现为上层高于下层。农田中除比重外其他性质在上下层均呈显著性差异(p<0.05)；人工林地中除比重、速效磷含量外其他性质在上下层均呈显著性差异(p<0.05)；沟渠中除容重、速效钾含量外均没有显著差异(p<0.05)。土壤养分上层含量高于下层含量的这种垂直变化符合正常土壤的情况。在0-15cm的土层，植物根系多，微生物和土壤动物亦在上层活动频繁，所以与下层相比土壤疏松，紧实度较小。在人工林地和沟渠的这两种景观生态系统中，土壤人为翻动的情况较少，枯枝落叶等凋落物易于积累，在表层堆积后经分解由上至下慢慢渗透下去，所以上层土壤养分含量会高于下层。虽然农田翻耕频繁，但是深耕较少，所以土壤养分含量仍表现为上层高于下层。
(3)相较于另外两种景观生态系统，农田各样地间的理化性质变化趋势比较平稳。可能原因是封丘地处平原，地势开阔，现在农田都是机械化种植，同一地区内耕种、除草、施肥的时间、方式及所处的大环境都较为相似，所以样地间差异较小。而人工林地的大小、所处的环境及其管理方式等不同，树龄不一；沟渠其宽度、深度、使用频率等也都不尽相同，两侧防风林树龄有大有小，所以与农田相比二者各个样地间的含量变化规律不一。
(4)三种景观生态系统中，土壤有机质、水解性氮、速效磷等土壤养分含量整体水平不高，而速效钾含量丰富。通过与全国土壤养分含量分级标准的比对，结果显示，本研究区内土壤有机质、水解性氮、速效磷的含量均不高，多数处于第四、五级，说明土壤的肥力不足，氮素、磷素供应能力不强。但是速效钾的含量多处于第一、二级，含量丰富。
(5)与第二次土壤调查的结果相比，农田耕层土壤理化性质有较明显的变化。土壤容重略有升高，可能的原因是长期耕作和化肥的施用。pH值明显减低，可能的原因是近年来研究区内农田的灌溉不再单一依赖引黄灌溉，适当利用地下水辅助灌溉，使农田土壤碱性有所下降。有机质、水解性氮、速效磷的含量有不同程度得升高，可能是因为自上次土壤调查以来该地区的农田管理者对土壤改良的认识有所提高，各种培肥措施的适当采用也取得了一定的成效。
(6)不同的景观生态系统中不同的土层上，土壤理化性质问的相关程度不同。三种景观生态系统中比重与其他理化性质的相关性不明显。农田和人工林地两种生态系统下容重与其他理化性质间的相关性不显著；而沟渠容重与pH值相关性呈极显著正相关(p<0.01)，与有机质、水解性氮呈显著负相关。三种生态系统中pH值与水解性氮的含量具有不同程度的显著负相关性，耕层土壤有机质与水解性氮的含量均呈现出极显著的正相关性(p<0.01)。