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基于地统计学和空间自相关的土壤有机质空间异质性分析及分区——土地整治视角

左昕弘  赖佳鑫  刘峰  石孝均  
【摘要】:[目的]土壤指标是耕地质量分等的依据,其空间异质性和空间自相关性对土地整治分区,以及土地平整工程中的表土剥离、移土培肥和土壤改良等关键技术的实施都具有重要作用。[方法]文章以渝西丘陵区的典型基本农田建设区为研究区,综合运用地统计学与Kriging插值法研究0~20cm、20~40cm和40~60 cm土层土壤有机质(SOM)的空间异质性,结合全局和局部空间自相关分析法分析各土层SOM的空间自相关性,并基于LISA聚类图进行SOM分区,进而提出土地整治的应用建议。[结果](1)研究区3层SOM平均含量处于全国第二次土壤普查土壤养分分级标准的4级,为中等水平。(2) 20~40 cm土层SOM的最优模型为球面模型,其余两层均为高斯模型,3层SOM均属于中等变异,受结构性和随机性因素的共同影响,在空间上呈不规则的斑状与块状分布。(3) 3层SOM均表现为显著的正空间自相关性及空间集聚特征,高—高(HH)集聚区分布在平坝与丘间谷地,主要为水田,这与水田更有利于SOC的贮存和提高土壤的固碳能力有关,其次为旱地;低—低(LL)集聚区主要分布在南部丘陵区,土地利用类型表现多样化,故丘陵区需重视土壤改良。(4)以表层SOM空间自相关分布特征为主,中、下层为辅,将研究区划分为高SOM集聚区、表层高SOM集聚区、低SOM集聚区和SOM随机分布区4个分区,根据不同分区间SOM含量差异和空间集聚特征,提出了不同的土地整治建议。[结论]研究结果体现了SOM含量在剖面和水平空间上高值与低值的集聚特征,更有利于针对性地采取土地整治措施,可作为土地整治分区的重要参考。

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