喀斯特峰丛洼地小流域表层土壤化学性质的空间异质性

• 作 者: 高鹏
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院大学
• 发表日期: 2013年期
• 关键词: 喀斯特白云岩 峰丛洼地 地统计学 土壤化学性质 空间异质性 水土流失

本文以广西壮族自治区环江县木连典型喀斯特白云岩峰丛洼地小流域为景观单元，基于规则网格取样(80 m×80m)，利用经典统计学和地统计方法分析了典型喀斯特峰丛洼地小流域163个表层(0～20cm)土壤样点21种化学性质的空间变异特征，共包含以下三个方面:基本养分（全氮TN、全磷TP、全钾TK、碱解氮AN、速效磷AP、速效钾AK、有机质SOM、pH值）、土壤矿物(SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、Al2O3、MnO、TiO2)和微量元素(Pb、Cr、Ni、Cu、Zn、B)。以图阐明该区域土壤各主要化学性质的空间规律，并依据已有的数据资料和分析结果，初步分析讨论喀斯特小流域土壤化学性质空间分布格局形成的生态学过程其成因。以期为生态恢复建设提供理论指导，并可为进一步比较研究不同喀斯特峰丛洼地地区——喀斯特小流域区与喀斯特山地地区土壤理化性质的空间变异性成因及差异提供了研究基础，而且为深入研究喀斯特小流域地区水土流失与养分迁移过程提供数据资料，主要结论如下:　　
(1)经典统计分析表明，除pH外，研究区土壤化学性质的变异性普遍较大，各指标变异程度依次为:基本养分TK＞AP＞AN＞TN＞SOM＞AK＞TP＞pH，土壤矿物CaO＞MgO＞Fe2O3＞TiO2＞SiO2＞Al2O3＞MnO，微量元素Ni＞Cu＞Zn＞Pb＞B＞Cr。　　
(2)半变异函数分析揭示出各化学指标各自的空间结构和最佳拟合模型，决定系数均较高，这表明这些半变异函数拟合模型均能很好地描述土壤化学性质的空间异质性，可被恰当的用作普通克里格插值以进行空间格局预测分析。　　
(3) Kriging插值图结果表明，研究区土壤基本养分与土壤矿物质分布格局大致相似，大部分指标均呈现出东部高、西部低，南部高、北部低，洼地高、坡地低，而pH、CaO和MgO则正好相反;研究区土壤各微量元素间含量有着大致相似的分布趋势，表现为东西两头高、南北两头低，洼地高、坡地低。　　
(4)人为干扰和自然条件（地形、地貌、植被、裸岩率、坡度、坡向）是土壤养分空间异质性的主要影响因素。