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甘肃省疏勒河灌区黄花一号移民点土壤盐分分布及空间变异特征分析

作　者: 樊仙
导　师: 刘淑英
学　校: 甘肃农业大学
专　业: 土壤学
关键词: 疏勒河盐碱化聚类分析空间变异特征地统计学克里格插值
分类号: S153.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本研究以甘肃省疏勒河灌区黄花一号移民点土壤盐分为研究对象,探讨灌区黄花一号移民点土壤盐分离子的空间变异特征。在疏勒河灌区黄花一号移民点上利用“S”型布点法分3层采集土壤样品,测定土壤盐分及其组成离子(Ca²⁺,Mg²⁺,K⁺,Na⁺, CO₃^2-,HCO₃^-,Cl^-,SO₄^2-)、土壤酸碱度（pH）及土壤电导率（EC）的含量。通过土壤盐渍剖面的聚类分析,研究并探讨该地区不同盐分剖面类型土壤含盐量在垂直方向的分布特征。采用地统计学的方法对其进行了空间特征变异分析,并利用普通克里格插值法对黄花一号移民点未测点的盐分及其组成离子,pH和EC进行最优估计,绘制含量分布的空间数字地图,从而更直观的反映了研究区土壤盐分及其组成离子、pH和EC的空间变异特征。结果表明:（1）研究区土壤剖面点盐分除个别外,大多数剖面点盐分分布具有表聚性;（2）就各离子与EC的相关性而言,土壤阴阳离子浓度均与EC成显著正相关,其中阳离子以Na⁺相关性最好,阴离子SO₄^2-相关性最好;（3）主成分分析Na⁺、Mg²⁺、Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-是盐分的主要组成,CO₃^2-、HCO₃^-是碱度的决定因素;（4） pH为弱变异性;全盐,Ca²⁺,Mg²⁺,Na⁺,HCO₃^-,SO₄^2-,EC为中等变异性;K⁺,CO₃^2-属于强变异性;而中层土壤Cl^-属于中等变异性;表层和底层是强变异性。可看出研究区盐分所受影响因素的复杂性。（5）通过半方差函数分析得出0～30cm土壤全盐,Ca²⁺,K⁺,Na⁺, CO₃^2-,SO₄^2-,pH,EC符合球状模型,Mg²⁺,HCO₃^-为纯块金效应,Cl^-符合指数模型;30～60cm土壤全盐,Ca²⁺,Mg²⁺,K⁺,Na⁺, CO₃^2-,HCO₃^-,Cl^-,SO₄^2-,pH,EC符合球状模型;60～100cm土壤全盐,Ca²⁺,Mg²⁺,Na⁺,Cl^-,SO₄^2-,pH,EC符合球状模型,K⁺符合指数模型,CO₃^2- ,HCO₃^-为纯块金效应。（6）通过研究区不同土层的盐分数据普通克里格插值分析,结果表明:大部分盐分离子的空间结构性都较好,空间规律性强。离子的空间分布与总盐分空间分布的规律大致相同,均以新开地最高,三支三斗沟灌区中北部最低。随着土层深度的增加,土壤的盐化程度相对较轻,盐分呈由重变轻趋势发展。同一位置,随着土层的加深,土壤盐分含量逐渐减轻。本研究对疏勒河灌区黄花一号移民点土壤盐分分布特征进行了区域性的研究,对今后的盐渍化防治、盐碱土改良、农业规划及产业结构调整、农田水利规划和生产提供了科学的依据。

全文目录

摘要  3-5
SUMMARY  5-9
引言  9-10
第一章文献综述  10-15
  1.1 土壤盐渍化的研究现状  10
  1.2 土壤空间变异性的研究现状  10-14
    1.2.1 土壤物理特性的空间变异性的研究  11
    1.2.2 化学特性空间变异性的研究  11-14
      1.2.2.1 土壤盐分的空间变异性研究  12-13
      1.2.2.2 土壤养分空间变异性的研究  13
      1.2.2.3 土壤重金属空间变异性的研究  13-14
  1.3 研究的目的和意义  14-15
第二章土壤空间变异性研究方法  15-23
  2.1 研究区概况  15
  2.2 研究目标  15
  2.3 研究内容  15-16
  2.4 研究方法  16-22
    2.4.1 采样方法及室内分析  16-17
    2.4.2 数据处理  17
    2.4.3 地统计学基础理论及方法  17-21
      2.4.3.1 地统计学的假设  17-20
      2.4.3.2 克里格插值法(kriging)  20-21
    2.4.4 主成分分析法  21-22
  2.5 研究的技术路线  22-23
第三章结果分析  23-48
  3.1 土壤盐分剖面类型的聚类分析  23-24
  3.2 土壤浸提液电导率与土壤盐分离子浓度、全盐含量之间的关系  24-26
  3.3 土壤盐分离子的空间变异性研究  26-48
    3.3.1 分析项目的统计特征值  26-28
    3.3.2 土壤盐分主成分分析  28-29
    3.3.3 土壤全盐的空间分布特征  29-32
      3.3.3.1 土壤全盐空间统计特征及变异函数理论模型  29-31
      3.3.3.2 土壤各层全盐空间分布特征  31-32
    3.3.4 土壤Ca~(2+)的空间分布特征  32-34
      3.3.4.1 土壤Ca~(2+)空间统计特征及变异函数理论模型  32-33
      3.3.4.2 土壤各层Ca~(2+)空间分布特征  33-34
    3.3.5 土壤Mg~(2+)的空间分布特征  34-35
      3.3.5.1 土壤Mg~(2+)空间统计特征及变异函数理论模型  34
      3.3.5.2 土壤各层Mg~(2+)空间分布特征  34-35
    3.3.6 土壤K~+的空间分布特征  35-37
      3.3.6.1 土壤K~+空间统计特征及变异函数理论模型  35-36
      3.3.6.2 土壤各层K~+空间分布特征  36-37
    3.3.7 土壤Na~+的空间分布特征  37-38
      3.3.7.1 土壤Na~+空间统计特征及变异函数理论模型  37
      3.3.7.2 土壤各层Na~+空间分布特征  37-38
    3.3.8 土壤C0_3~(2-)的空间分布特征  38-39
      3.3.8.1 土壤C0_3~(2-)空间统计特征及变异函数理论模型  38-39
      3.3.8.2 土壤各层C0_3~(2-)空间分布特征  39
    3.3.9 土壤HC0_3~-的空间分布特征  39-41
      3.3.9.1 土壤HC0_3~-空间统计特征及变异函数理论模型  39-40
      3.3.9.2 土壤各层HC0_3~-空间分布特征  40-41
    3.3.10 土壤Cl~-的空间分布特征  41-43
      3.3.10.1 土壤Cl~-空间统计特征及变异函数理论模型  41-42
      3.3.10.2 土壤各层Cl~-空间分布特征  42-43
    3.3.11 土壤S0_4~(2-)的空间分布特征  43-44
      3.3.11.1 土壤S0_4~(2-)空间统计特征及变异函数理论模型  43
      3.3.11.2 土壤各层S0_4~(2-)空间分布特征  43-44
    3.3.12 土壤pH 的空间分布特征  44-46
      3.3.12.1 土壤pH 空间统计特征及变异函数理论模型  44-45
      3.3.12.2 土壤各层pH 空间分布特征  45-46
    3.3.13 土壤EC 的空间分布特征  46-48
      3.3.13.1 土壤EC 空间统计特征及变异函数理论模型  46-47
      3.3.13.2 土壤各层EC 空间分布特征  47-48
第四章结论  48-50
参考文献  50-54
致谢  54-55
作者简介  55-56
导师简介  56

甘肃省疏勒河灌区黄花一号移民点土壤盐分分布及空间变异特征分析

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