珠江源馬雄山低山區不同土地利用類型土壤有機質空間差異分析

趙虎 張梅芬 劉昊 杜先兵

【摘? ?要】 珠江源馬雄山區是曲靖市生態維護較好的地區，發現了土壤有機質的空間分布、含量和與不同耕作狀態下土壤有機質的相關性。提出了合理耕作、保護植被、改良土壤、政策保護的對策。反映出人文干預對土壤有機質的影響。

【關鍵詞】 馬雄山低山區;土地利用類型;有機質;空間差異

[Abstract]? The Ma Xiong Mountain area of Zhujiang source is a region with good ecological maintenance in Qujing City， and the spatial distribution， content and correlation of soil organic matter with different tillage conditions are found. The countermeasures of reasonable tillage， vegetation protection， soil improvement and policy protection are put forward. reflecting the influence of humanistic intervention on soil organic matter.

[Key words] Ma Xiong Shan low mountain area; land use type; organic matter; spatial difference

土壤有機質是反映土壤肥力的重要指標，作為土壤類型劃分依據是農業經濟關注的重點，也是土壤學研究的重點[1]。其研究的價值對農業生產現代化有著重要作用，而曲靖市馬雄山低山區土壤有機質目前在以上研究方面基本為空白。希望通過研究該區土壤有機質空間差異分析，進一步在該區傳統農業生產模式上進行發展，使農用地集約化程度提高、土地利用類型轉變、土壤管理措施優化、增大社會效益、土壤肥力強化。

1? 數據來源與研究方法

1.1? 數據來源

1.1.1 研究區域概況? 馬雄山位于我國云南省曲靖市沾益區，距沾益縣城50km。位于東經103°、北緯25°附近。海拔約2104—2444m。屬烏蒙山系，是南盤江、北盤江、牛欄江的分水嶺，喀斯特地貌顯著，為亞熱帶半濕潤山區季風氣候。垂直自然帶分異明顯，地貌結構復雜，土壤以紅壤、沙壤為主，夏秋季降水占全年降水量的80%，而冬春季不及20%，平均氣溫為16.1°C，日照率20%—56%，動植物達1000種以上。以種植馬鈴薯、烤煙和玉米為主，農耕面積較廣。此外，珠江源風景區還是國家4A級的森林公園。

1.1.2 不同土地利用類型土壤樣品采集? 收集馬雄山低山區及周邊區域的耕地、林地、草地、果園、荒地土樣114份。采用Z字和S字型采點，對角線布點法等方法進行采樣，為保證樣品均勻，觀察土壤剖面并根據土層厚度對每層均勻取土。詳細記錄，耕作類型、坐標、深度、樣品名稱、土壤情況、采樣人、采樣時間等。土樣帶回實驗室至樣品盤中，去除動物的遺體、石塊、雜草后于陰涼處進行風干，用60目篩進行篩選，四分法取土稱重，并測定。

1.1.3土壤有機質測定方法? 運用重鉻酸鉀容量法進行測定。準備重鉻酸鉀、硫酸、硫酸亞鐵溶液、鄰啡羅啉指示劑后，查視土壤稱取0.1g或0.2g土樣入干燥試管中。吸取5mL 0.068mol/L 的重鉻酸鉀和濃硫酸溶液至試管中氧化并在溫度170～180℃的遠紅外消煮爐中消煮，沸騰五分鐘后取出冷卻。將消煮液倒入250mL三角瓶中，用蒸餾水洗凈使體積保持在60～70mL，加指示劑3滴，用0.2mol/L硫酸亞鐵溶液滴定。溶液變色過程：橙黃→綠色→藍綠→棕紅色即為滴定完成。其中V1：空白對照組中所用硫酸亞鐵的量;V2：有機質氧化后，滴定剩余重鉻酸鉀—硫酸溶液所用0.2mol/L硫酸亞鐵的量;W：風干土重;0.012：一毫mol碳的重量; 1.1：該方法所測有機質一般為實際含量的90%，為校正常數而乘以1.1為標準。

1.2? 研究方法

1.2.1 經典統計分析方法? ?通過最大最小值、平均值、標準差、方差、變異系數等反映土壤有機質的空間分布。其中變異系數CV=（標準差SD/平均數MN）*100%，變異值越大則變異程度越大，當CV<=10%為弱性變異，CV在10%——100%之間為中等變異，CV>=100%為強性變異。

1.2.2 相關分析方法? 相關分析是指變量之間的依存關系和規律，相關系數用來計算相關關系的密切程度，并根據各變量建立數學模型，應用數學表達式反映變量的關系即回歸分析計算公式如下：

Rxy表示變量x和y的相關程度，Xi表示測量值，X為平均值，Yi是測量值，Y表示平均值。Rxy的取值為[-1，+1]。r=0無線性相關;r=1為完全正相關，r=-1為完全負相關;-1≤r<0為負相關，00.8為強相關，|r|<0.3為弱相關。

2? 數據與分析

2.1? 不同土地利用類型土壤有機質統計特征分析

土壤機質含量：草地>林地>果園>耕地。結合實際分析：①放牧產生糞便提高草地有機質;②該區草地曾為水田種水稻有機質含量高;③林地屬落葉闊葉林，落葉堆積成肥有機質含量較高;④果園由果農培養施加化肥，但次于林地。耕地：①土壤偏酸性;②采土時節處春耕，土壤貧瘠;③氣候炎熱大風，有機質流失;④烤煙、玉米農作物吸收較多有機質。根據方差、標準差知林地和草地有機質變量最大，耕地果園較穩定，是因為分布集中均勻，人為干擾大。而草地、林地分布零星，受土壤類型、動植物分布、分布地域等影響。

2.2? 垂直方向上土壤有機質分布特征分析

由圖一數據知有機質整體呈從上到下遞減的趨勢。①耕地屬弱酸性土壤，黏度大、孔隙度小、難以翻動，有機質難擴散，因此表層大于底層;②草地表層受農牧影響有機質含量多，底層郁閉度高有機質含量較少;③林地表面受落葉堆積作用，受根系的吸收垂直方向上有機質含量遞減;④表層受果農施肥有機質含量高而底部底。

2.3? 不同類型土壤有機質變異系數分析

土壤有機質的空間分布和變化規律：總體上土壤有機質變異系數位于10%—100%之間屬中等變異;其中，林地變異系數大于100%屬于強性變異，說明研究區土壤有機質在空間上變異度大，這與環境、海拔、氣候、人工施肥、歷史條件、坡度、坡向、生物等有密切關系。此外，荒地變異系數最小是由于研究區受時間演化有機質流失大，且地貌屬喀斯特地貌，風大石漠化嚴重，人為干擾小，所以變系數基于穩定。

2.4? 土壤有機質空間變異與土地利用類型相關性分析

Rxy取值范圍在[-1，+1]，表示變量x（有機質）和y（土地類型）相關程度。可知：①耕地、林地與有機質呈負相關;②草地、果園與有機質呈正相關;③其中耕地、果園、林地|R|<0.3為弱相關;④草地0.3<|R|<0.8與有機質關系為正相關中的中等強度相關。原因：耕地受人為影響，有施肥和收割期;林地為國家森林公園，受嚴格保護，長時間穩定變化幾乎為0;果園相受人為和自然影響，且部分果園荒廢所以相對變化大為弱相關;草地受放牧影響有機質含量高，隨季節變化草木凋零，有機質含量變化，所以為中等較強相關。

3? 結論與討論

通過調查研究該區不同類型土壤有機質含量，發現區內不同土壤類型有機質含量差異大，有機質含量草地>林地>果園>耕地，土地類型變異度為中等變異，有機質的空間變化與土壤類型相關性較小，與土地類型的轉變有著較強的相關度。農耕上存在思想意識和技術不足。本次調查研究，為生產提供參考。但有機質是一個變量，需要經常檢測。同時土壤有機質是和其它因素共同作用的，與此要關注其變量。土壤有機質的提高是一個長期漸進的過程，需要長期投入從而實現地區的社會、生態、經濟效益共贏并可持續發展。

參考文獻：

[1]? 何牡丹，李志忠，劉永泉. 土壤有機質研究方法進展[ J]. 新疆師范大學學報， 2007.09.

[2]? 張憲茹，曲均峰. ASI法測定土壤有機質與國標法的相關性 研究. 磷肥與復肥， 2009： 81-82.

[3]? 周 萍，王潤生，閻柏琨，楊蘇明，王青華. 高光譜遙感土壤有機質信息提取研究. 地理科學進展， 2008， 05： 29-36.

（編輯：李曉琳）