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东北典型黑土区农田景观多尺度土壤养分时空分异研究进展

张少良  张海军  肖梓良  曲凤娟  王雪珊  霍纪平  张兴义  刘晓冰  
【摘要】:东北黑土区是我国重要商品粮生产基地,黑土区土壤养分时空分异规律及其主要驱动机制是区域土壤养分管理重要依据。文章系统总结不同尺度下典型黑土土壤养分时空分布格局主要特征和驱动机制:典型黑土区尺度,有机质(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)、碱解氮(AN)、速效钾(AK)从南向北逐渐升高,呈纬度地带性规律。区域尺度,以哈尔滨市辖区为例,受纬度地带性和海陆分布影响,SOM和全量养分从西南向东北逐渐增加,同时全量养分和速效养均表现明显"城市效应",即越靠近城市土壤SOM和土壤养分含量越高。村域尺度和小流域尺度,SOM和全量土壤养分分布与水文过程密切相关,尤其受到侵蚀和沉积影响;速效养分主要受坡向、坡度和坡位,以及土地利用方式影响,且不同土壤速效养分与其各自理化性质和土壤本底值密切相关。坡面尺度,土壤速效养分受坡位、侵蚀、沉积、水热、施肥和作物生长过程影响,土壤AN含量峰值在作物生长期从坡顶向坡底逐渐迁移,AP变化不明显。受土地利用、地形、耕作方式、融雪侵蚀、沉积、水文过程等影响,冻融过程不同程度改变流域尺度和坡面尺度土壤N和P时空分布格局。不同尺度典型黑土养分空间分布格局主要驱动机制不同,因此无法直接通过尺度推绎方法预测土壤养分时空分布规律;黑土区土壤养分调查方法、采样方法和插值方法逐渐改进,但需进一步探索更简单、高效、精准插值方法。研究旨在为黑土区土壤养分管理和区域生态环境保护等提供理论依据和技术支撑。

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