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人为生产活动与农田土壤主要性质空间变异性关系

作　者: 王金贵
导　师: 王益权
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 土壤学
关键词: 塿土 土壤培肥 土壤性质 空间变异 关中地区
分类号: S158
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


农田土壤性质空间变异性研究是当今土壤学科发展的前沿,它对于建立农田土壤质量数据库,实现数字土壤、推动精确农业发展具有极为重要的科学价值。尽管关于农田土壤质量空间变异性研究报道颇丰,但均集中在土壤性质空间变异性的相关理论等方面,而对长期人为影响下农田土壤性质空间变异性及揭示导致农田土壤空间变异机理的研究显得较为贫乏。本实验研究了现代经营与耕作模式条件下,土壤质量的演化趋势和存在的主要问题,揭示现代社会历史尺度下和人为对于土地利用与生产管理模式下,所导致的土壤演化作用方向和演化程度。查清楚制约现代农业可持续发展的障碍性因素,获得以下主要结论。1.在水平方向上,土壤有机质及其组分(活性有机质)和碳酸钙均表现为距离村庄越近含量越高,以村庄为圆心土壤有机质及其组分(活性有机质)和碳酸钙含量呈同心圆式的空间变异特征。两者具有相同的形成机理,就近施用农家有机肥和土粪在一定程度上导致了其独特的空间分布规律。表层和底层土壤有机质均属弱变异程度,10-20cm土壤有机质属于中等变异程度;碳酸钙在三个土层中均属弱变异程度。2.土壤紧实度和容重都属于中等变异强度,其中10-20cm土层土壤容重的变异强度比较大。土壤含水量的最大值与最小值相差不大,变异系数强度较弱,这表明农田比较平整,降雨时无明显径流产生。3.土壤容重、紧实度和含水量的半方差函数揭示了它们的分布具有较强的空间自相关性(20-30cm土层土壤容重具有中等空间相关性)。土壤紧实度的相关距(变程)最小在35.4~37.8 m;土壤水分含量平均值的变程为99m,相对最大,而土壤容重的变程居中,为87.1~88.1m.。4.土壤紧实度和容重具有以村庄为中心,呈现出在村庄外逐渐增大的水平空间变异特征,而土壤水分的空间分布状况与之相反。反映了长期采用有机培肥就近原则对土壤质量的作用与影响。5.农田土壤紧实度和容重不仅在水平方向上存在着中等空间变异强度,同时在垂直方向上也存在巨大变异性。关中农田土壤存在着明显的亚表层紧实化的严重问题,较为疏松的耕层变薄,反映了长期进行旋耕对于土体特性的严重影响,必须给予足够重视。6.九个级别的土壤团聚体的变异系数都小于40%,表明研究区域土壤团聚体组成具有中等偏弱的变异性。上下两土层土壤团聚体变异系数随着粒径的减小而逐渐增大,表明研究区域土壤团聚体组成随着粒径减小变异性逐渐增大。有机质含量的多少与团聚体的含量并无密切关系,两者的分布规律并不相同。综上所述,农田土壤受人为因素影响程度最大,在人为因素的影响下农田土壤形成了其特殊的空间变异性,而有些变异特性已经成为农业生产的制约因素。对主要农田土壤性质空间变异性的研究,有助于更加丰富和进一步完善评价人为长期生产活动对土壤质量作用与影响的基本理论;为揭示土壤质量的空间变异特征提供重要的科学依据,为合理耕作、科学管理和利用农田土壤提供科学依据,从而更好地为农业生产服务。

全文目录


摘要  7-9
ABSTRACT  9-11
第一章 文献综述  11-24
  1.1 研究背景与意义  11-12
  1.2 土壤空间变异性研究成果及现状  12-14
    1.2.1 研究方法不断改进与完善  12-13
    1.2.2 研究内容在深度与广度方面不断拓展  13-14
  1.3 土壤特性空间变异的影响因素研究概况  14-15
  1.4 土壤特性空间变异研究方法  15-19
    1.4.1 传统统计分析方法  15
    1.4.2 地统计学分析方法  15-19
  1.5 土壤空间变异性研究展望  19-21
    1.5.1 “3S”技术在土壤空间变异性研究中的应用  19-20
    1.5.2 时空结合的变异性研究  20
    1.5.3 强化土壤综合特性空间变异性的研究  20-21
    1.5.4 与数学模型有机结合  21
  1.6 现代历史尺度范围内人为活动对于土壤质量的影响研究  21-22
  1.7 尚待解决的一些问题  22-24
第二章 研究地区概况及研究内容  24-31
  2.1 研究地区概况  24-27
    2.1.1 研究地区自然条件  24
    2.1.2 研究地区土壤类型  24-27
  2.2 研究主要内容及技术路线  27-28
    2.2.1 研究主要内容  27-28
    2.2.2 技术路线  28
  2.3 研究地区调查与试验设计  28-31
    2.3.1 研究地区施肥历史及现状  29-30
    2.3.2 试验设计  30-31
第三章 人为活动对于农田土壤有机质含量和碳酸钙空间变异性作用与影响  31-38
  3.1 材料与方法  31-32
    3.1.1 试验设计  31-32
    3.1.2 测定项目及测定方法  32
  3.2 结果与讨论  32-37
    3.2.1 土壤有机质与碳酸含量的变化情况  32-33
    3.2.2 土壤有机质与碳酸含量的空间变异特征  33-37
  3.3 结论  37-38
第四章 土壤物理性状空间变异性研究  38-46
  4.1 材料与方法  38-39
    4.1.1 试验设计  38-39
    4.1.2 测定项目及测定方法  39
  4.2 结果与讨论  39-44
    4.2.1 农田土壤物理性质的基本现状分析  39-40
    4.2.2 农田土壤物理特性的空间变异特征  40-41
    4.2.3 关中农田土壤物理特性空间分布现状  41-44
  4.3 结论  44-46
第五章 人为活动对土壤团聚状况的影响  46-54
  5.1 材料与方法  46-47
    5.1.1 试验设计  46
    5.1.2 测定项目及方法  46-47
  5.2 结果与讨论  47-52
    5.2.1 土壤团聚体组成状况  47-48
    5.2.2 土壤团聚体统计特征值  48-49
    5.2.3 土壤大团聚体变异性  49-51
    5.2.4 水稳性团聚体变异性  51-52
  5.3 结论  52-54
第六章 主要结论与展望  54-57
  6.1 主要结论  54-55
  6.2 主要创新点  55-56
  6.3 展望  56-57
参考文献  57-63
致谢  63-64
作者简介  64

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中图分类: > 农业科学 > 农业基础科学 > 土壤学 > 土壤肥力（土壤肥沃性）
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