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土壤空间信息的获取和应用是合理管理土壤的基础,农田空间信息的处理分析是实施农田变量管理的前提。近年来,大量研究关注了较大尺度下潮土性质的空间变异,得到了很多重要结论。但有关田间尺度下潮土性质的空间变异少见报道。
本研究选择无大的污染源的潮土地区,在田间尺度及微尺度下,分别以2 m×2 m和10 cm×10 cm的网格大小采取农田、林地等土壤类型的土壤,测定了土壤pH值、重金属全量fCu、Mn、Pb、Zn)及DTPA提取态含量等性质,通过经典统计学和地统计学对测定数据进行分析,研究了长期耕作条件下及不同土地利用方式下潮土中重金属等性质的空间变异,为潮土的长期可持续利用提供了参考信息。
本研究的主要结论有:
1.对于以10 cm×10 cm(砂壤土)和2 m×2 m(壤质粘土)两种网格采样的两个不同耕作地块,砂壤土四种重金属有效态含量平均值均小于壤质粘土,砂壤土各重金属系统变异均大于壤质粘土壤质粘土区各重金属块金值和块金值/基台值均大于砂壤土区,表明在研究条件下,随着采样网格由0.1 m×0.1 m增加到2 m×2 m,随机性因素对土壤重金属空间变异性的影响得到更好地体现;两种尺度下,Pb都是四种重金属元素中空间分布受随机性因素影响最大的元素,表明人为过程对Pb在研究地区土壤中的分布影响较大;两种尺度下,Cu、Mn和Pb三种元素的等值线均表现出与作物行大致平等的现象,表明耕作和灌溉等过程对土壤重金属有效性的空间分布有一定影响;土壤Pb可能还受到公路交通的影响。
2 对于不同土地利用方式下的三块采样区,其土壤重金属含量及空间分布有较大的差异。土壤重金属全量主要受土壤中质地影响;各元素的含量变异农田大于非农田,表明耕作过程和人为影响可能会加大土壤重金属含量的空间变异;在有水分明显定向运动的林地和农田内,土壤重金属的等值线表现出大体与水分运动方向平行(在农田中也与作物行平行)的现象;而水平的林地内这一现象不明显。说明地表水运动、耕作可能对坡地、农田的土壤重金属空间分布有影响。
3.对于长期耕作的农田土壤,以2m×2m的网格采样研究,结果显示四种重金属的全量间均存在极显著差异(p<0.01),而不同元素的有效态间的相关性不如全量相关性显著;四种元素中,Mn和Cu的全量和各自的DTPA提取态间存在极显著相关性(p<0.01);不同元素的空间分布基本相同。
4.土壤pH、质地、吸湿水含量在不同样区间也有较大差异,表明潮土地区的土壤的基本性质存在较大差异。