拉薩市耕地耕層土壤容重分布變異特征

陳初紅 袁成立 扎西群措

（1.拉薩市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所；2.拉薩市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，西藏 拉薩 850000）

土壤容重是指單位容積原狀土壤干土的質(zhì)量，是土壤緊實(shí)度的一個(gè)指標(biāo)，也可作為土壤熟化程度指標(biāo)之一，土壤容重大小反映土壤結(jié)構(gòu)、透氣性、透水性能以及保水能力的高低，一般熟化程度較高的耕作層土壤容重越小，說(shuō)明土壤結(jié)構(gòu)、透氣透水性能越好。土壤容重的研究對(duì)于了解土地利用現(xiàn)狀及潛力具有重要作用，也為耕地地力評(píng)價(jià)、耕地質(zhì)量等級(jí)劃分提供基礎(chǔ)屬性數(shù)據(jù)。本文以拉薩市耕地質(zhì)量等級(jí)變更調(diào)查中土壤容重野外實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為對(duì)象，結(jié)合海拔、地形部位、行政區(qū)劃等空間布局及土壤類(lèi)型、有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效鉀、pH 等土壤理化性狀數(shù)據(jù)，探討拉薩市土壤容重分布變異特征。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

拉薩市位于青藏高原的中部，雅魯藏布江支流，拉薩河北岸，地勢(shì)北高南低，由東向西傾斜，中南部為雅魯藏布江支流拉薩河中游河谷平原。全市現(xiàn)轄城關(guān)區(qū)、堆龍德慶區(qū)、達(dá)孜區(qū)、尼木縣、曲水縣、林周縣、墨竹工卡縣、當(dāng)雄縣八縣（區(qū)），行政區(qū)域東西跨距277km、南北跨距202km，總面積29518km2，耕地面積5.47萬(wàn)hm2左右，其中堆龍德慶區(qū)、尼木縣、曲水縣、林周縣、達(dá)孜區(qū)、墨竹工卡縣為西藏商品糧主要生產(chǎn)基地,主要種植青稞、小麥、油菜、馬鈴薯、豌豆等作物。拉薩市氣候?qū)俑咴瓬貛О敫珊导撅L(fēng)氣候區(qū)，年日照時(shí)數(shù)3000h，全年多晴朗天氣，氣溫偏低，晝夜溫差較大，年平均氣溫7.4℃，年無(wú)霜期100d～120d 降雨稀少，年降水量為200mm～510mm，集中在6—9月份。

1.2 土壤容重獲取

1.2.1 樣點(diǎn)布設(shè)。根據(jù)調(diào)查點(diǎn)位要覆蓋所有農(nóng)業(yè)縣、全域耕地主要土壤類(lèi)型和所有農(nóng)業(yè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)原則，布設(shè)時(shí)兼顧耕地面積、土壤類(lèi)型、行政區(qū)劃、土地利用、耕地質(zhì)量、管理水平、點(diǎn)位已有信息的完整性及盡量與已有的測(cè)土配方施肥取土樣點(diǎn)吻合等因素，本次調(diào)查共布設(shè)131個(gè)采樣點(diǎn)。

1.2.2 野外樣品采集。根據(jù)布設(shè)點(diǎn)位，本次土壤樣品采用GPS 定位，記錄經(jīng)緯度、地形部位、海拔、土壤類(lèi)型等；于2020年9月—11月作物秋收后冬播前進(jìn)行土壤樣品采集，用容積為200cm3的環(huán)刀獲取0cm～20cm的耕作層土壤容重樣品，用土鉆取0cm～20cm 混合土壤樣品送檢化驗(yàn)獲取土壤pH、有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效鉀等土壤理化性狀。

1.2.3 土壤容重測(cè)定。野外獲取的樣品帶回室內(nèi)，用恒溫干燥箱105℃烘干至恒重獲取土壤容重。土壤pH、有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效鉀等指標(biāo)測(cè)定方法依據(jù)《土壤分析技術(shù)規(guī)范》測(cè)定[1]。

1.3 數(shù)據(jù)計(jì)算與分析

采用WPS office進(jìn)行分析數(shù)據(jù)和繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤容重總體特征

從容重總體分布看，131個(gè)采樣點(diǎn)獲取的土壤容重，土壤耕層容重最大為1.62g/cm3，最小值為0.90g/cm3，均值為1.24g/cm3。本次采集土樣設(shè)計(jì)草甸土、草原土、潮土、亞高山草原土、冷棕鈣土、山地灌叢草原土、亞高山草甸土七大類(lèi)土壤類(lèi)型，從表1 可以看出土壤容重分別為1.27g/cm3、1.28g/cm3、1.29g/cm3、1.02g/cm3、1.26g/cm3、1.21g/cm3、1.25g/cm3。草甸土變異系數(shù)（CV）為3.64%，為弱變異性，草原土、潮土、冷棕鈣土、山地灌叢草原土、亞高山草甸土變異系數(shù)分別為12.90%、12.11%、10.05%、11.77%，均為中等變異程度[2]（CV＞10%為弱變異性；10%＜CV＜100%為中等變異性；CV＞100%為強(qiáng)變異性）。

表1 不同土壤類(lèi)型耕地耕層土壤容重變異分析

2.2 土壤容重的空間分布格局

拉薩平均海拔3650m，耕地主要所處海拔在3400m～4300m，根據(jù)拉薩實(shí)際，劃分3600m 及以下、3600m～3800m、3800m～4000m、4000m～4200m、4200m以上等5個(gè)區(qū)域，統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明（表2），其土壤容重在1.21g/cm3～1.28g/cm3之間，依次為1.28g/cm3、1.21g/cm3、1.25g/cm3、1.22g/cm3、1.27g/cm3；變異系數(shù)（CV）分別為12.89%、12.46%、12.00%、16.34%、10.93%，均為中等變異程度。六個(gè)糧食主產(chǎn)區(qū)土壤耕層容重（表3）在1.13g/cm3～1.34g/cm3之間，墨竹工卡最高為1.34g/cm3、其次曲水為1.27g/cm3，林周、尼木為1.24g/cm3，達(dá)孜為1.20g/cm3，堆龍德慶最低為1.13g/cm3；變異系數(shù)分別為12.19%、11.35%、11.44%、12.06%、12.07%、12.22%，均為中等變異程度。各地形部位土壤容重（表4）均值為1.13g/cm3～1.40g/cm3，河流寬谷階地土壤容重為1.20g/cm3，山地坡下為1.26g/cm3，山地坡中為1.13g/cm3，山地坡上的土壤容重最高為1.40g/cm3，容重呈現(xiàn)出先降低后上升的趨勢(shì)，山地坡上容重是山地坡下容重的1.24 倍，是山地坡中容重的1.11 倍，是河流寬谷階地土壤容重的1.17 倍。河流寬谷階地、山地坡下、山地坡中土壤容重變異系數(shù)依次為10.73%、13.50%、11.85%，呈中等變異程度。

表2 不同海拔耕地耕層土壤容重變異分析

表3 不同縣（區(qū)）耕地耕層土壤容重均值分析

表4 不同地形部位耕地耕層土壤容重變異分析

2.3 土壤容重與理化性狀的相關(guān)性分析

圖1 不同pH梯度土壤容重特征

圖2 不同有機(jī)質(zhì)梯度土壤容重特征

圖3 不同有效磷梯度土壤容重特征

圖4 不同速效鉀梯度土壤容重特征

3 討論

土壤容重作為土壤基本物理性質(zhì)，是衡量土壤質(zhì)量退化的重要指標(biāo)。拉薩市耕層土壤容重整體均值為1.24g/cm3，且從不同土壤類(lèi)型間、不同縣（區(qū)）間、不同地形部位間土壤容重差距較大，土壤容重為中等變異程度。在海拔3600m～3800m 之間，土壤容重最低，符合拉薩市大部分高產(chǎn)耕地分布區(qū)域現(xiàn)狀，此區(qū)域地勢(shì)平坦，土層深，水資源豐富，農(nóng)田水利設(shè)施完善，土壤熟化度高。墨竹工卡土壤容重較大，可能是由于該區(qū)域海拔較高。河流寬谷階地土壤容重大于山地坡中，分析其原因可能是山地坡中土樣采集點(diǎn)數(shù)偏少造成的。

在中性至微堿性時(shí)土壤容重?cái)?shù)值較小；土壤有效磷含量與土壤容重呈現(xiàn)相關(guān)關(guān)系，土壤有效磷含量在中等水平時(shí)土壤容重?cái)?shù)值較小。土壤有機(jī)質(zhì)與容重呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系［3］，隨著有機(jī)質(zhì)含量增加，容重值相應(yīng)減少［4］。土壤容重隨著速效鉀含量提高而增加，速效鉀含量與土壤容重呈負(fù)相關(guān)，隨著速效鉀含量的提高而逐漸降低。

本研究通過(guò)幾個(gè)環(huán)境因子及土壤性狀因子對(duì)土壤容重影響因子的分析仍存在一定的局限性，還需要綜合考慮年均降水量、緯度、經(jīng)度、年均氣溫、植被、人為活動(dòng)等其他因子。因此，今后開(kāi)展相關(guān)研究時(shí)，應(yīng)納入更多的因子指標(biāo)，如土壤質(zhì)地、經(jīng)緯度、氣候因子、種植制度等。

4 結(jié)論

（1）從現(xiàn)有131個(gè)耕地質(zhì)量等級(jí)變更調(diào)查點(diǎn)來(lái)看，全市耕層土壤容重整體均值為1.24g/cm3，最大為1.62g/cm3，最小值為0.90g/cm3，土壤容重屬于中等變異程度。

（2）從土壤容重的空間分布格局來(lái)看，在海拔、行政區(qū)劃、地形部位等方面均為中等變異程度。縣（區(qū)）土壤容重表現(xiàn)為在堆龍德慶區(qū)、達(dá)孜區(qū)兩區(qū)最低；在海拔上土壤容重表現(xiàn)為3600m～3800m數(shù)值最低；在地形部位上土壤容重表現(xiàn)為河流寬谷階地、山地坡中、山地坡下土壤容重較低。

（3）從土壤理化性狀對(duì)土壤容重的影響來(lái)看，在中性至微堿性時(shí)土壤容重?cái)?shù)值較小，土壤有效磷含量在中等水平土壤容重?cái)?shù)值較小，土壤容重隨著有機(jī)質(zhì)含量和速效鉀含量提高而逐漸降低。