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硕士论文-寿光市土壤养分时空变化及影响因素的研究，共69页，40670字
摘 要
本文收集整理山东寿光市第二次土壤普查、测土配方施肥资料和有关试验数据，按
平面随机取样与分层抽样相结合的原则，在全市进行土壤取样与田间调查，通过 GIS 与
地统计学相结合的方法，分析寿光市土壤养分的时空变化、种植结构调整对土壤养分的
影响、粮田和保护地两种种植体系下土壤养分的积累。在调查分析的基础上，开发了基
于 GIS 的土壤养分资源管理信息系统。研究结果分述如下：
（1）依据全国第二次土壤普查土壤养分含量分级标准和 2005-2006 年采样数据分
析结果，寿光全市耕层土壤养分总体含量丰富。耕层土壤养分南北地域差别明显，南部
高北部低。保护地土壤养分显著高于大田土壤。从土壤养分的变异状况看，有效磷是耕
层土壤中变异系数最大的土壤养分，除 pH 外，其它养分表现为中等程度变异。保护地
土壤酸化、碳氮含量不平衡现象严重。
（2）25 年来寿光市土壤养分含量总体上是上升的，有机质、全氮、水解氮、有效
磷、速效钾的含量普遍增加，增幅大小排列为：有效磷>速效钾>水解氮>全氮>有机质。
土壤碳氮比变化明显，呈带状分布。北部大田土壤普遍升高，南部保护地土壤普遍降低。
保护地和粮田种植体系中，土壤碳氮比的变化均与全氮含量的变化值呈极显著的负相
关，而与有机质含量的变化呈正相关，其中保护地体系为显著水平，粮田体系均达到极
显著水平。
（3）寿光市种植结构调整加大了土壤养分的变异。寿光市种植业结构调整，粮食
面积减少，蔬菜面积迅速增加，导致土壤养分变异加大。20 年来，寿光市粮田种植体系
土壤有机质含量总体增加，全氮含量增幅不大，有效磷含量平均降低，速效钾含量整体
降低。粮改菜类型农地有机质含量总体增加，全氮含量增加较大，有效磷含量大幅度增
加，速效钾含量总体上升。
（4）与第二次土壤普查的数据对比，不论粮田还是保护地，土壤养分均有不同程
度的积累，保护地土壤养分的积累量大于粮田土壤。保护地土壤养分以 0-30cm 积累为
主，形成表层的养分富集层，随着土层深度的增加，保护地土壤养分的积累量逐渐减少。
粮田土壤碳氮比随土层深度的增加呈升高的态势，保护地土壤碳氮比随土层深度增加而
下降。
（5）根据寿光市土壤养分资源管理的需要，开发出基于 GIS 的寿光市土壤养分资
源管理信息系统。实现对土壤数据资料的储存、管理和分析，可根据土壤养分的时空变
化特征，结合不同作物区域养分管理技术体系，进行养分资源管理。
关键词：土壤养分；时空变异；种植结构调整；土壤养分积累；养分资源管理
目 录
摘 要............... 1
Abstract.......... 2
1 前言............. 4
1.1 问题的提出.............. 4
1.2 研究现状综述.......... 5
1.2.1 土壤养分时空变异的研究... 5
1.2.2 土壤养分时空变异的研究方法........... 6
1.2.3 “3S 技术”在养分资源管理中的应用.............. 9
1.3 研究内容与技术路线............ 10
1.3.1 研究内容............. 11
1.3.2 技术路线............. 12
2 材料与方法............... 13
2.1 研究区概况............ 13
2.1.1 地理位置............. 13
2.1.2 自然条件............. 13
2.1.3 农用土地相关信息............. 16
2.2 取样、调查与分析 19
2.2.1 样点布设............. 19
2.2.2 调查内容............. 20
2.2.3 分析测定项目..... 20
2.2.4 数据统计方法..... 21
2.2.5 养分指标的半方差模型..... 21
3 结果与分析............... 22
3.1 土壤养分现状与空间分布.... 22
3.1.1 概述..... 22
3.1.2 土壤养分总体状况............. 23
3.1.3 土壤酸碱性分布. 25
3.1.4 土壤有机质含量现状......... 27
3.1.5 土壤中氮素的分布............. 27
3.1.6 土壤碳氮比情况. 28
3.1.7 土壤有效磷、速效钾含量的分布..... 28
3.1.8 土壤中量元素含量的分布. 29
3.1.9 土壤微量元素含量的分布. 29
3.1.10 小结... 30
3.2 土壤养分的时空变化特征.... 31
3.2.1 概述..... 31
3.2.2 土壤养分时间变化的总体特征......... 31
3.2.3 有机质含量的时空变化..... 32
3.2.4 全氮含量的时空变化......... 33
3.2.5 水解氮含量的时空变化..... 34
3.2.6 有效磷含量的时空变化..... 34
3.2.7 速效钾含量的时空变化..... 35
3.2.8 碳氮比的时空变化............. 36
3.2.8 小结..... 37
3.3 种植业结构调整对土壤养分的影响.... 38
3.3.1 概述..... 38
3.3.2 种植业结构调整的基本情况............. 38
3.3.3 种植结构调整对粮田养分状况的影响 ............. 39
3.3.4 粮改菜对土壤养分状况的影响......... 42
3.3.5 小结..... 44
3.4 粮田、保护地两种种植体系下土壤养分的积累 45
3.4.1 概述..... 45
3.4.2 分析与小结......... 48
3.5 基于 GIS 的土壤养分资源管理信息系统............ 48
3.5.1 数据库建设......... 48
3.5.2 系统设计............. 49
3.5.3 小结..... 51
4. 结论与展望.............. 52
4.1 主要结论 52
4.2 研究特色 53
4.3 展望........ 53
参考文献....... 54
致谢............... 58
附录............... 60