黑土区坡耕地土壤水文及理化参数的空间变异特征.docx

黑土区坡耕地土壤水文及理化参数的空间变异特征
摘要：
本文通过对黑土区坡耕地土壤水分和理化性质的调查与分析，研究了其空间变异特征。结果表明，该地区的土壤含水量、有机质含量、全氮和速效磷等指标均呈现了显著的空间变异性。其中，土壤含水量和全氮含量表现出较为明显的趋势性变异，而有机质含量和速效磷则表现为随机性变异。总的来说，该地区土壤水文和理化参数的空间变异特征主要受到土地利用、土壤类型、降水等自然和人为因素的影响。
关键词：黑土区；坡耕地；土壤水文；理化参数；空间变异特征
1.引言
黑土区是我国重要的农业区之一，坡耕地在其中占有重要地位。坡耕地的土壤水文和理化参数的空间变异特征对于了解农田生态环境和提高土地利用效率具有重要意义。然而，目前对于该区坡耕地土壤水文和理化参数的研究多为局部的，综合性、系统性的研究较少。因此，本文旨在通过对黑土区坡耕地的土壤水分和理化性质进行分析，探究其空间变异特征，并为农业生产和土地利用提供科学依据。
2.研究区域和方法
2.1研究区域
本次研究选取了黑龙江省玉米种植区的一块坡地作为研究区域，该区域面积为200hm2，海拔为350~500m，坡度为15°~25°。
2.2研究方法
采用野外调查和实验室分析相结合的方式对研究区域的坡耕地土壤水文和理化性质进行研究。具体方法如下：首先在研究区域内按照网格点布置，共取得56个土样，每个样点采样深度为0~20cm；其次，对采样的土样进行实验室测定，包括土壤含水量、有机质含量、全氮和速效磷等指标；最后，通过数据分析和统计学方法，研究土壤参数的空间变异特征。
3.结果与分析
3.1土壤含水量的空间变异特征
研究发现，该区域土壤含水量的变异系数为17.49%，中位数为17.77%。采用Kriging插值对含水量进行空间插值得到的热力图表明，研究区域土壤含水量存在明显的空间变异性，其主要表现为各个采样点的含水量存在趋势性变异。由此可以推断，在该区域中，土地利用方式、降雨等自然和人为因素对于土壤含水量的影响可能较为显著。因此，应该采取高效的水土保持措施，以减轻土壤水分损失，维持土地生态环境的平衡。
3.2无机质含量的空间变异特征
研究表明，该区域土壤无机质含量变异系数为18.28%，中位数为37.46g/kg。通过空间插值分析发现，该区域内土壤无机质含量表现出较为显著的随机性变异，且变异程度较大。这一结果说明该区域坡耕地土壤中无机质含量的分布较为复杂，可能受到多种因素的影响。因此，在农业生产中应该针对区域土壤的不同情况，进行合理的土壤管理措施，以提高土地利用效率。
3.3全氮含量和速效磷含量的空间变异特征
研究发现，该区域坡耕地的全氮含量和速效磷含量分别为0.708%和32.17mg/kg，变异系数分别为12.01%和13.57%。在Kriging插值的热力图中可以看到，该区域内的全氮含量和速效磷含量都表现出了较为明显的趋势性变异。这一结果表明，坡地土壤中全氮和速效磷的变异特征可能与坡度、土地利用方式等自然因素和人为干扰因素有关。因此，应该加强对土地资源的保护和管理，尽量缩小因干扰因素引起的生态环境变化，维持土壤肥力。
4.结论
本次研究发现，在黑土区坡耕地土壤中，含水量、有机质含量、全氮和速效磷等指标均呈现了明显的空间变异性。其中，土壤含水量和全氮含量表现出较为明显的趋势性变异，而有机质含量和速效磷则表现为随机性变异。该地区土壤水文和理化参数的空间变异特征主要受到土地利用、土壤类型、降水等自然和人为因素的影响。因此，科学采取农业生产和土地利用措施，强化土地资源的管理与保护，将有利于提高土地利用效率，维护坡地生态环境。