（土壤学专业论文）三峡库区典型流域不同级别河道土壤性质空间分布特征研究.pdf

m a s t e rd i s s e r t a t i o no fs o u t h w e s tu n i v e r s i t y l 、删 s t u d y t h e s p a t i a lo f s o i lp r o p e r t i e si n d i f f e r e n tl e v e ls t r e a mo ft h r e eg o r g e s r e s e r v o i r t y p i c a l ba s i n d i s c i p l i n e ：s o i ls c i e n c e d i r e c t i o n ：e n v i r o n m e n ta n dq u a l i t yo fs o i l s u p e r v i s o r ：p r o f n ij i u p a i c a n d i d a t e ：z h a n gz h u o k a i c h o n g q i n gc h i n a m a y , 2 0 1 0 独创性声明 学位论文题目一三坻庄匿基型速遮丕回熟墨! 通道蘧性厦空阊金盔挂 垒珏究 本人提交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。论文中引用他人已经发表或出版过的研究成果，文中已加 了特别标注。对本研究及学位论文撰写曾做出贡献的老师、朋友、同 仁在文中作了明确说明并表示衷心感谢。 学位论文作者：磬耳t 心 签字日期：矽，年月岁 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院( 筹) 可以将学位 论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩 印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：口不保密，口 保密期限至年月止) 学位论文作者签名：弘勇膨 签字日期：加年6 月弓 导师签名：磋荔么 日 签字日期：z 口年厂月乡日 西南大学硕士学位论文 目录 目录 摘要i a b s t r a c t i u 第一章绪论_ l 1 1 研究背景和意义1 1 2 研究进展2 1 2 1 土壤养分的研究进展2 1 2 2 土壤理化性质的研究概况4 1 2 3 土壤性质的空间分布和变异主要研究方法5 1 2 4 土壤性质空间分布及其影响因素7 1 3 研究内容8 1 4 技术路线8 第二章材料和方法1 0 2 1 研究区概况1o 2 2 样品采集及处理1 1 2 3 测定项目及方法。1 2 2 3 1 土壤养分1 2 2 3 2 土壤质地1 2 2 3 3 河道分级1 2 2 4 数据处理1 3 第三章不同级别河道内土壤性质空间分布特征研究1 4 3 1 不同级别河道内土壤质地空间分布特征1 4 3 2 不同级别河道内土壤养分空间分布特征1 5 3 2 1 不同级别河道内土壤有机质分布状况1 5 3 2 2 不同级别河道内土壤氮空间分布特征1 5 3 2 3 不同级别河道内土壤钾空间分布特征。1 6 3 2 4 不同级别河道内土壤磷空间分布特征1 7 第四章流域内不同级别河道内土壤性质的关系1 8 4 1 流域内土壤养分的相关性1 8 4 1 1 不同级别河道内土壤有机质与有效氮相关性1 8 4 1 2 不同级别河道内土壤有机质和全氮相关性。2 0 4 1 3 不同级别河道内土壤有机质与磷相关性2 2 4 1 4 不同级别河道土壤有机质和钾相关性2 5 4 2 流域内土壤质地与土壤养分的相关性2 5 第五章流域内农业功能区的分类2 6 5 1 流域农业功能区格局优化2 6 5 2 农业景观功能区2 6 5 3 生态恢复协调区z 6 5 4 生态控制区z 7 第六章结论与建议。2 8 6 1 结论2 8 6 2 建议z 葛 参考文献2 9 致谢3 5 发表论文及主要科研活动r 3 6 2 西南大学硕士学位论文 摘要 三峡库区典型流域不同级别河道土壤性质空间 分布特征研究 土壤学专业硕士研究生张卓恺 指导老师倪九派副教授 摘要 三峡库区中部是三峡工程影响最为集中的区域，三峡库区人类活动强度大，土地大量垦殖和陡 坡耕种，库区陡坡耕地占坡耕地的比重达3 4 ，导致了较为严重的水土流失。流域作为三峡库区中 部典型的地理形态，整体布局和资源的整体利用较弱，农业生产过程缺乏长远的规划，本文通过五 桥河流域不同级别河道内土壤质地及土壤养分( 有机质、氮、磷、钾) 含量的测定和分析，对不同 级别河道土壤性质空间分布特征及其影响因素进行了探讨。具体研究目标为：1 ) 流域不同级别河道 内土壤性质空间分布特征；2 ) 流域不同级别河道内土壤性质之间的关系：3 ) 结合流域土壤性质的 空间分布特征，运用景观生态规划理论合理规划为小流域生态调控提供了可行的空间途径。主要的 研究结果如下： i 研究区域土壤养分总体状况不同级别河道土壤有机质含量在6 3 6 0 - 3 7 9 1 0 m g k g ，1 级河道内土 壤有机质含量相对较低，均值1 6 9 8 2 5m g k g ，均低于2 、3 级河道内土壤有机质均值含量。土壤全氮 含量在4 7 5 1 4 2 7 m g k g ，3 级河道内土壤全氮含量较高，大于1 、2 级河道，且呈现梯度趋势。土壤全 钾的含量在9 2 9 0 1 8 4 7 0 m g k g ，土壤钾分布规律不明显。土壤全磷含量在2 5 1 - 1 0 2 9 m g k g ，流域内全 磷含量总体较低，有效磷含量梯度趋势明显。 不同级别河道内土壤质地空间分布特征 不同级别河道土壤沙粒含量在3 0 6 9 ，流域内总体表 现为砂粒含量较高，不同级别河道内具体表现为：1 级河道 3 级河道 2 级河道，l 级河道内土壤沙粒 较2 、3 级河道含量大，其砂粒含量均值为4 8 1 5 ，已经接近沙质土5 0 砂粒含量的标准。砂质土的 主要肥力特征为保水能力弱、土壤养分含量较低，土壤保肥、水土保持能力差。1 级河道内要加强水 土保持措施，增加有机肥的施用，提高土壤的保水保肥能力。不同级别河道内土壤粉粒含量在2 9 - 6 5 ， 梯度趋势明显，具体表现为3 级河道 2 级河道 l 级河道。不同级别河道内土壤中粘粒的含量在2 1 0 ， 不同级别河道内表现为2 级河道 l 级河道 3 级河道，3 级河道内土壤粘粒含量较低，可能和农业的不 合理利用有关系，因加强3 级河道内的合理施肥，合理安排农业布局。而土壤物理性粘粒梯度趋势明 显，表现为3 级河道 2 级河道 l 级河道。 不同级别河道内土壤养分空间分布特征不同级别河道内土壤全氮、有效磷、有机质含量梯度 趋势明显，具体表现为3 级河道 2 级河道 l 级河道；总体而言土壤养分条件3 级河道优于l 、2 级河道， 西南大学硕士学位论文摘要 充分体现3 级河道所在区域在流域功能区域规划中的重要地位。土壤全钾含量则表现为2 级河道 3 级 河道 1 级河道，土壤钾素总体分布不均，土壤钾主要受土壤成土母质影响。根据不同级别河道土壤 养分空间分布特征，进行流域生态系统功能分区，是合理配置流域水土资源，保障流域系统功能协 调的关键环节。 不同级别河道内土壤性质的关系土壤有机质和土壤有效氮、有效磷、全氮均存在相关关系， 全氮和有效氮、有效磷也存在相关关系。土壤养分元素中只有钾和土壤有机质、氮、磷之间没有直 接的相关性，土壤钾主要受土壤成土母质影响，在流域生态农业开发过程中应注意土壤钾的作用和 影响。流域内土壤有机质含量与有效氮、全氮、有效磷含量在水平方向上显著相关，其相关系数分 别为0 6 9 3 、0 7 4 7 和0 3 7 3 。l 、2 、3 级河道内土壤有机质和土壤全氮之间均呈现线性相关性。l 、2 、 3 级河道内土壤有机质和土壤有效氮之间均呈现相关性，尤其以l 级河道内两者相关性最明显，2 、3 级河道内两者线性关系较1 级河道弱，可能原因为2 、3 级河道自身处于流域农业开发较为发达的区域， 受人为耕作等因素影响较大，表现出同一区域内养分空间分布极不平衡，这就可以充分说明土壤有 效氮在不同级别河道内表现的趋势和有机质趋势的差异的原因。深入了解土壤性质之间存在的关系， 为合理规划流域生态农业提供依据。 v 流域农业功能分区利用景观生态学的理论和方法，结合流域内自然资源的垂直分布特征。同 时强调河网在流域内的重要性，通过河道分级，分析不同级别河道内土壤性质的空间分布特征。将 万州五桥河流域划分为以3 级河道区域为主的农业景观功能区、2 级河道区域为主的生态恢复协调区 和以1 级河道区域为主的生态控制区3 个不同区域。结合区域内自然生态环境和现有农业分布状况， 在微观层面布局合理的农业景观。 关键词：土壤性质空间分布河道级别三峡库区 西南大学硕士学位论文 a b s t r a c t a b s t r a c t t h et h r e eg o r g e sp r o j e c ta f f e c t sc e n t r a l i z e l yi nt h em i d d l eo ft h et h r e eg o r g e sr e s e r v o i rw h e r e h u m a na c t i v i t yi si n t e n s i v e ，a n dm a s s i v el a n gh a sb e e nf a r m e di nt h es t e e ps l o p e ，a c c o u n tf o r3 4 i ns l o p e l a n d , l e a dt os e r i o u ss o i le r o s i o n w a t e r s h e di st h et y p i c a lg e o g r a p h i cp a t t e r ni nt h em i d d l eo ft h et h r e e g o r g e sr e s e r v o i r , t h a ti n d u s t r i a ld i s t r i b u t i o na n d r e s o u r c eu t i l i z a t i o ni sw e a k , a n da g r i c u l t u r a lp r o d u c t i o n l a c ko fl o n g - t e r mp l a n w ew i l la n a l y s i st h es p a t i a ld i s t r i b u t i n go fs o i ln u t r i t i o na n dt h ei n f l u e n c i n gf a c t o r s b yt h em e a s u r eo f s o i ln u t r i t i o nc o n t e n to fw u - q i a o - w a t e r s h e di n d i f f e r e n tl e v e ls t r e a mi n c l u d i n go r g a n i c m a t t e r , n i t r o g e n , p h o s p h o r u s ，p o t a s s i u m t h ed e t a i l e dt a r g e t si nt h i ss t u d yw e r e ：1 ) t h es p a t i a ld i s t r i b u t i n g o fs o i lp r o p e r t i e si nd i f f e r e n tl e v e lb - h a mo fw a t e r s h e d ；2 ) t h er e l a t i o n so fs o i lp r o p e r t i e si nd i f f e r e n tl e v e l s t r e a mo fw a t e r s h e d ；3 ) c o m b i n e dw i t ht h es p a t i a ld i s t r i b u t i n go fs o i lp r o p e r t i e si nw a t e r s h e da n dl a n d s c a p e e c o l o g yt op r o v i d er e a s o n a b l ep l a n n i n g t h em a i nr e s e a r c hr e s u l t sw e r el i s t e da sf o l l o w s ： lt h es o i ln u t r i e n to v e r a l lc o n d i t i o ni ns t u d ya 瑚 t h es o i lo r g a n i cm a t t e rc o n t e n ti s6 3 6 0 3 7 910 m g k gi nd i f f e r e n tl e v e ls t r e a m ，s o i lo r g a n i cm a t t e r c o n t e n ti nl t hl e v e ls t r e a m , t h ea v e r a g ei s1 6 9 8 2 5m g k gt h a ti sl o w e rt h a n2 t ha n d3 t hl e v e ls t r e a m s o i l t o t a ln i t r o g e nc o n t e n ti sb e t w e e n 4 7 5m g k gt 0 14 2 7 m g k gi nt h ew a t e r s h e d , a n dt h e3 t hl e v e ls t r e a mi st h e h i g h e s to n e ，t h eo r g a n i cm a t t e rt e n d e n c yi so b v i o u s s o i lt o t a lp o t a s s i u mc o n g t e n ti sb e t w e r l9 2 9 0m g k gt o 1 8 4 7 0 m g k g o a n di t sd i s t r i b u t i o ni sn o to b v i o u s t h et o t a lp h o s p h o r u sc o n t e n ti sl o w , b e t w e e n 2 5 1m g k g t 0 1 0 2 9 m g k g , t h ea v a i l a b l ep h o s p h o r u 5t e n d e n c yi so b v i o u s i lt h es p a t i a ld i s t r i b u t i n go fs o f tt e x t u r ei nd i f f e r e n tl e v e ls t r e a m n l ec o n t e n to fs a n di sh j i g hb e t w e e n3 0 t o6 9 1 1 l ec o n t e n to fs a n di nd i f f e r e n tl e v e ls t r e a m ，l t h l e v e ls t r e a m 3 t hl e v e ls t r e a m 2 ll e v e ls t r e a l u s a n dc o n t e n ti nl t hl e v e ls t r e a mw h i c ha v e r a g ei s4 8 15 h i g h e rt h a no t h e ro n e ，s a n dc o n t e n to ft h es a n d ys o i li s5 0 mc o n g t e n to fs o i ln u t r i e n ti sl o w , a n dw i l l l o s se a s i l y w es h o u l dt os t r e n g t h e nt h es o i la n dw a t e rc o n s e r v a t i o n , a n dt oi n c r e a s et h eu s eo fo r g a n i c f e r t i l i z e r 1 1 璩c o n t e n to fs i l t i sb e t w e e n2 9 t o6 5 i nd i f f e r e n tl e v e ls t r e a m ，3 t hl e v e ls t r e a m 2 t hl e v e l s t r e a m l t hl e v e ls t r e a m i t st e n d e n c yi so b v i o u s 1 1 h ec o n t e n to f c l a yi sb e w e e n2 t 0 1 0 ，2 t hl e v e ls t r e a m 1 t hl e v e ls t r e a m 3 t hl e v e ls t r e a m 3 t hl e v e ls t r e a mi st h el o w e s t w es h o u l dt of e r t i l i z er e a s o n a b l e 1 1 坞 c o n t e n to f p h y s i c a lc l a yt e n d e n c yi so b v i o u s ，3 t hl e v e ls t r e r m 2 t hl e v e ls t r e a m l t hl e v e ls t r e a m h i t h es p a t i a ld i s t r i b u t i n go fs o i ln u t r i e n ti nd i f f e r e n tl e v e ls t r e a m 1 1 1 ec o n t e n to fs o i lt o t a ln i t r o g e n , f a s t - a c t i n gp h o s p h o r u sa n do r g a n i cm a t t e rt e n d e n c yi so b v i o u si n d i f f e r e n tl e v e ls t r e a m 3 t hl e v e ls t r e a m 2 t hl e v e ls t r e a m l t hl e v e ls t r e a m 1 1 嵋s o i ln u t r i e n ti n3 t hl e v e l s t r e a mi sb e s to n e ，s h o wt h a tt h ee a r no f3 t hl e v e ls t r e a mi si m p o r t a n ti nt h ew a t e r s h e d t h ec o n g t e n ts o i l i n 西南大学硕士学位论文 a b s t r a c t t o t a lp o t a s s i u m 2 t hl e v e ls t r e a m 3 t 1 1l e v e ls t r e a m l t hl e v e ls t r e a m t h es o i lp o t a s s i u md i s t r i b u t i o ni s u n e v e n , w h i c hh a sb e e ne f f e c t e db ys o i lp a r e n tm a t e r i a l t h es p a t i a ld i s t r i b u t i n go f s o i ln u t r i e n ti nd i f f e r e n t l e v e ls t r e a mi si m p o r t a n t ，i ti sk e yl i n kt op a r t i t i o ne c o l o g i c a ls y s t e mf u n c t i o na n dt od i s t r i b u t es o i la n d w a t e rr e 9 跚j r c e sr e a s o n a b l y i v t h er e l a t i o n so fs o i lp r o p e r t i e si nd i f f e r e n tl e v e ls t r e a m t h es o i lo r g a n i cm a t t e rh a sr e l a t e dw i t hf a s t - a c t i n gn i t r o g e n , t o t a ln i t r o g e n , f a s t - a c t i n gp h o s p h o r u s ，t h e c o r r e l a t i o nc o e f f i c i e n ti s0 6 9 3 ，0 7 4 7 ，0 3 7 3 a n ds o i lt o t a ln i t r o g e nh a sr e l a t e dw i t hf a s t - a c t i n gn i t r o g e na n d f a s t - a c t i n gp h o s p h o r u s w es h o u l dp a ya t t e n t i o nt ot h ef u n c t i o na n di n f l u e n c eo fs o i lp o t a s s i u m t h es o i l o r g a n i cm a t t e rr e l a t e dw i t hs o i l t o t a ln i t r o g e na n da s t - a c t i n gn i t r o g e ni nd i f f e r e n t l e v e ls t r e a m t h e c o r r e l a t i o ni so b v i o u si nl t hl e v e ls t r e a m m a y b eo t h e rl e v e ls t r e a mh a sb e e ne f f a c t e ds t r o n g l y ，s ot h a tt h e s p a t i a ld i s t r i b u t i n go f s o i ln u t r i e n ti su n b a l a n c e a n dw ew i l lk n o wt h el & l s o no f t h ed i f f e r e n c eb e l 、v e 锄s o i l f a s t - a c t i n gn i t r o g e nt oo r g a n i cm a t t g ! rt e n d e n c y w es h o u l dt ok n o wt h er e l a t i o n so fs o i lp r o p e r t i e sa n dt o p l a ne c o l o g i c a la g r i c u l t u r ei nt h ew a t e r s h e d 、；：f u n c t i o n a la r e ao fa na g r i c u l t u r a li nt h ew a t e r s h e d u s eo fl a n d s c a p ee c o l o g yt h e o r ya n dm e t h o d s , c o m b i n e dw i t ht h eb a s i nc h a r a c t e r i s t i c so ft h ev e r t i c a l d i s t r i b u t i o no fn a t u r a lr e s o u r c e s ，w h i l ee m p h a s i z i n gt h ei m p o r t a n c eo fr i v e ri nt h eb a s i n , t oa n a l y s i st h e s p a t i a ld i s t r i b u t i o no fs o i lp r o p e r t i e si nd i f f e r e n tl e v e ls t r e m w u - q i a o - h ew a t e r s h e d ，i sd i v i d e di n t o3d i f f e r e n t r e g i o n st h a ti sa g r i c u l t u r a ll a n d s c a p ef u n c t i o n a la r e a , c o o r d i n a t i o no fe c o l o g i c a lr e s t o r a t i o n 卸陀aa n d e c o l o g i c a lc o n t r o la r e a b i n d i n gt h en a t u r a le n v i r o n m e n tw i t h i nt h ea g r i c u l t u r a ld i s t r i b u t i o n , a tt h em i c r o l e v e l ，t ol a y o u ta g r i c u l t u r a ll a n d s c a p e k e yw o r d s ：s o i lp r o p e r t i e s ；s p a t i a l ；d i s t r i b u t i o n ；r i v e rc l a s s i f i c a t i o n ；t h r e eg o r g e s r e s e r v o i ra r e a i v 西南大学硕士学位论文 第一章绪论 第一章绪论 1 1 研究背景和意义 土壤是人类赖以生存的基础，也是各种自然界万物生存的基础，土壤性质直接影响土壤 内在环境的平衡。土壤养分在植物生长过程中起着至关重要的作用，直接影响农作物的产量 和质量。土壤养分分布状况受多种因素的影响，如土壤的成土母质、气候、土壤表层植被的 分布状况、以及人为因素等。随着现代农业技术的不断发展，人为因素对土壤性质的空间分 布起重要的作用。为了提高农作物的产量，人为大量施用氮肥、磷肥，导致土壤负荷过重， 加上水土保持措施的滞后，大量土壤养分随着降雨产生的农田径流直接流入湖泊、水库、河 口、海湾等缓流水体，累积到一定程度后，造成富营养化。研究表明，水体富营养化是由农 田土壤中氮、磷素的流失而产生的，且为主要影响因素【l 】。不合理的施肥是导致大量磷肥的 土壤泄漏主要原因。小流域内土壤养分空间分布特征极具典型特征，影响因素复杂，其土壤 养分的空间分布特征直接影响流域内整个农业生态系统的稳定。小流域土壤及氮磷流失不仅 导致土壤生产力下降，而且引起一系列的水体污染问题眩1 。相比地势平坦地区流域内土壤 养分的流失问题更为严重，坡地水土流失是导致区域土壤质量退化以及坡地生产力下降的重 要原因1 3 5 1 。通过对土壤性质的空间分布特征的研究，为流域内生态农业区域规划提供依据， 从而增强流域内生态系统的稳定性，减少土壤养分的流失。以期为三峡库区生态敏感型流域 的生态恢复与调控提供依据。 三峡库区自然条件复杂，山地丘陵面积大，耕地资源以坡耕地为主，坡耕地面积占耕地 总面积4 1 5 4 ，旱耕地资源中，坡度 2 5 。的占3 4 ，耕层 o 2 5 r a m ； 0 0 5 r a m ； o 0 2 m m ； o 0 1 ； o 0 0 5 m m ； o 0 0 2 m m ； 0 0 0 0 2 ； 0 0 0 1 m m ) 含量，将土壤质地粒级划分为砂粒 ( 0 0 5 m m - 2 m m ) 、粉粒( 0 0 0 2 - 0 0 5 m m ) 、粘粒( o 0 0 2 m m ) 、物理性粘粒( 0 0 1 m m ) 。 2 3 3 河道分级 河网结构是分析河流形态和功能的重要理论基础，流域水系分级方案采用h o r t o n 和 s t r a h l e r 提出的水系结构组成定律和河流等级的划分方法。我们将最上游的河道定名为1 级 1 2 西南大学硕士学位论文 第二章材料与方法 河道，1 级河道与1 级河道汇流的河道定名为2 级河道。2 级河道与1 级河道再汇流，仍为 2 级河道，2 级河道与2 级河道汇流后的河道成为3 级河道。河道级别相同的河流回流以后 形成i + 1 级河道，i 级河道与小于i 级的河道汇流时，仍为i 级河道。结合五桥河流域的实际 情况将五桥河流域划分成4 3 段河道和4 3 个子流域，并利用以上河道分级方案对流域内河道 进行分级，具体河网见图3 。 2 4 数据处理 本研究中的数据处理在s p s s 相应程序中进行，图形绘制用e x c e l 软件进行。土壤养分 元素采样样点分布，相关图件用a r c g i s 9 0 软件绘制。 1 3 西南大学硕士学位论文第三章不同级别河内土壤性质空间分布特征研究 第三章不同级别河道内土壤性质空间分布特征研究 3 1 不同级别河道内土壤质地空间分布特征 土壤质地是土壤物理性质之一，指土壤中不同大小直径的矿物颗粒的组合状况，是构成 土壤结构体的基本单元。土壤质地与土壤孔隙度、保肥能力、保水状况及耕作的程度有密切 的关系；土壤质地状况是制定土地利用、管理和土壤改良措施的重要依据。根据土壤质地中 的粒级粒径大小划分为砂粒( o 0 5 2 m m ) 、粉粒( 0 0 0 2 - - 0 0 5 r a m ) 、粘粒( 2 级河道，1 级河道内土壤沙粒较2 、3 级 河道含量大，其砂粒含量均值为4 8 1 5 ，已经接近沙质土5 0 砂粒含量的标准。可能的原 因为l 级河道内多陡坡，水土流失严重。砂质土的主要肥力特征为保水能力弱、土壤养分含 量较低，土壤保肥、水土保持能力差，土温变化快。但其优点为通气性、透水性好，易耕作。 l 级河道内要加强水土保持措施，增加有机肥的施用，提高土壤的保水保肥能力，促进1 级 河道内土壤自身生态系统的建立。在耕作制度方面也不要选择对土壤改良有益的作物进行重 点耕作。2 、3 级河道区域虽然较1 级河道内土壤砂粒含量低，但是也存在砂粒含量较高的 问题，因合理施用化肥，主要以增施有机肥的为主，其可以促进土壤生态系统的合理运转， 减少水土流失，减少土壤养分的流失。不同级别河道内土壤粉粒含量在2 9 - 6 5 ，梯度趋势 明显，具体表现为3 级河道 2 级河道 l 级河道。2 、3 级河道要加强土壤自身生态系统的建 设，增加有机质的腐殖化，这样可以增强土壤的自我调节能力，使作物能够很好的利用土壤 1 4 西南大学硕士学位论文第三章不同级别河内土壤性质空间分布特征研究 养分，使区域内土壤往壤土的方向发展。壤土指土壤颗粒组成中粘粒、砂粒、粉粒含量相对 协调的土壤。质地则介于黏土和砂土之间，兼具有黏土和砂土的优点，通气透水、保水保温 性能都较好，是较理想的农业耕作土壤。不同级别河道内土壤中粘粒的含量在2 1 0 ，3 级 河道内土壤粘粒含量较低，可能和农业的不合理利用有关系，3 级河道作为流域内农业生产 的主要区域，其土壤质量至关重要，所以要加强3 级河道内的合理施肥，合理安排农业布局。 不同级别河道内土壤物理性粘粒梯度趋势明显，表现为3 级河道 2 级河道 1 级河道。3 级 河道内土壤物理性粘粒含量最高，农业开发过程中要合理利用各个区域内土地资源，形成真 正的农业生态系统。 3 2 不同级别河道内土壤养分空间分布特征 流域内土壤养分的空间分布特征直接关系流域生态农业的规划和流域生态系统的稳定， 不同级别河道内受其地理位置、坡度、耕作作物、人为因素的影响，土壤养分的空间分布具 有典型特征。通过流域内土壤养分空间分布的研究，为流域内生态系统规划和合理利用空间 资源提供依据。 3 2 1 不同级别河道内土壤有机质分布状况 土壤有机质是土壤中来源于动植物体的所有非矿物质的总称，是植物和微生物生命活动 所必需的养分和能量的来源，是鉴别土壤肥力的重要指标f 9 3 l 。它能够调节土壤营养状况， 改善土壤理化性质，提高土壤保水、保肥能力，影响土壤的水、肥、气、热的各种状况。流 域不同级别河道内土壤有机质空间分布特征见表2 。 表2 不同级别河道内土壤有机质空间分布特征 t a b l e 2t h es p a t i a ld i s t r i b u t i n go fs o i lo r g a n i cm a t t e ri nd i f f e r e n tl e v e ls t r e a m 由表2 可知，不同级别河道土壤有机质含量在6 3 6 0 3 7 9 1 0 m g k g ，梯度趋势明显，表现 为：l 级河道q 级河道q 级河道。l 、2 级河道区域要加强有机肥的施用，有机肥不仅能促 进土壤生态系统的合理运转，还可以减少水土流失，增加土壤的保肥能力。3 级河道要加强 土壤自身生态系统的建设，增加有机质的腐殖化，这样可以增强土壤的自我调节能力，使作 物能够很好的利用土壤养分。 3 2 2 不同级别河道内土壤氮空间分布特征 土壤氮是作物生长的主要元素，直接影响作物的产量和质量。土壤全氮含量分布受河道 1 5 西南大学硕士学位论文 第三章不同级别河内土壤性质空间分布特征研究 级别影响明显( 表3 ) ，流域内土地利用方式的不同也直接影响着土壤氮的空间分布。 表3 不同级别河道内土壤氟空间分布特征 t a b l e3t h e s p a t i a ld i s t r i b u t i n go f s o i ln i t r o g e ni nd i f f e r e n tl e v e ls t r e a m 由表3 可知，不同级别河道土壤全氮含量在4 7 5 1 4 2 7 m g k g ，3 级河道 2 级河道 l 级 河道，三个级别河道呈现梯度趋势。3 级河道土壤全氮含量相对l 、2 级河道明显要高，因 为3 级河道相对1 、2 级河道海拔相对低，地势相对平坦，土壤中氮元素的流失量比较小。 土壤速效态氮含量梯度趋势不明显，但是1 级河道较2 、3 级别河道速效氮含量明显要低，2 级河道土壤速效氮含量明显偏高，可能由于农业耕作等因素影响。3 级河道内要增加氮肥的 合理使用，同时种植固氮能力较强的作物。 3 2 3 不同级别河道内土壤钾空间分布特征 钾素对于提高作物产量、改善作物品质、增强作物抗逆性，有着不可替代的作用1 9 4 。 土壤钾受成土母质和风化条件影响较大，在流域不同级别河道内并没有表现出有规律的土壤 空间分布特征( 表4 ) 。 表4 不同级别河道内土壤钾空间分布特征 t a b l e4t h es p a t i a ld i s t r i b u t i n go fs o f tp o t a s s i u mi nd i f f e r e n tl e v e ls t r e a m 由表4 可知，不同级别河道土壤全钾的含量在9 2 9 0 - 1 8 4 7 0 m g g g ，流域内土壤钾素分布 不均，梯度趋势不明显，土壤全钾含量3 级河道较低，2 级河道内土壤全钾和速效钾含量相 1 6 西南大学硕士学位论文第三章不同级别河内十壤性质空间分布特征研究 对l 、3 级河道较高，流域内土壤主要以紫色土为主，土壤钾含量主要受成土母质影响。农 业生产过程中要强调均衡施肥，从而改善土壤理化性质，促进土壤速效钾累积和转移，促使 难溶性钾的释放，提高速效钾的利用率。 3 2 4 不同级别河道内土壤磷空间分布特征 土壤磷在农业生态系统的物质循环过程中起着重要作用，研究流域内土壤磷的空间分布 特征，对深入了解土壤植物系统中磷的营养循环特征具有重要意义 9 5 1 。土壤磷在流域内的 分布受多种因素的影响，比如海拔、破度、水土流失、耕作制度等，五桥河流域不同级别河 道内土壤有效磷空间分布特征见表5 。 表5 不同级别河道内土壤磷空间分布特征 t a b l e5t h es p a t i a ld i s t r i b u t i n go fs o i lp h o s p h o r u si nd i f f e r e n tl e v e ls t r e a m 由表5 可知，不同级别河道土壤全磷含量在2 5 1 1 0 2 9 m g k g ，总体流域内土壤全磷含量 较低，表现为2 级河道 l 级河道 3 级河道，三个级别河道梯度趋势不明显。3 级河道较2 级河道土壤全磷含量相对较低，可能原因由于3 级河道内农业开发利用不合理。土壤速效态 磷含量则梯度明显，表现为3 级河道 2 级河道 1 级河道，3 级河道土壤速效态磷含量相对 较高，说明3 级河道内土壤的相对自我调节能力较强。 1 7 西南大学硕士学位论文 第四章流域内不同级别河道内土壤性质的关系 第四章流域内不同级别河道内土壤性质的关系 4 1 流域内土壤养分的相关性 流域内土壤养分的平衡是维持区域农业生态系统稳定重要因素之一，土壤养分相互之间 存在密切的关系，由于受流域内复杂小气候和农业耕作的影响，在区域范围内存在明显的特 点，在不同级别河道内土壤养分空间分布特征研究过程中，部分指标趋势相同。其中土壤有 机质是土壤中各种营养元素的重要来源，是表征土壤质量与肥力的重要指标1 9 6 1 ，它不仅能 增加土壤的保肥和供肥能力，提高土壤养分有效性，而且可促进团粒结构的形成，改善土壤 的透水性、蓄水能力及通气性，增加土壤的缓冲性等。土壤全氮、全磷、全钾含量直接反映 营养成分的潜在供给能力，其含量主要决定于植物体养分循环过程和土壤的成土母岩类型 ( 主要是磷、钾) ，同时也受人为施肥的影响阴】。流域内受多种因素的影响，部分指标性土壤 养分之间存在明显的相关性。为了更好的分析不同级别河道内土壤养分空间分布特征，对土 壤养分的相关性进行了分析，具体分析见表6 。 表6 流域内土壤养分指标相关性分析 t a b l e6a n a l y s i st h er e l a t i o n so fs o i ln u t r i e n t si nt h ew a t e r s h e d 注：幸显著相关0 o 0 5 ) ；-