1. 研究目的与意义
随着社会的发展,环境质量越来越受到人们的重视,现在除了需要对环境中的水、气、声、渣进行测定外,土壤的测定也逐渐上升为日常环境分析工作。
土壤是具有高度变异性的时空连续体,土壤的空间变异是指在一定的景观内,在同一时间,不同地点的土壤性质存在明显的差异性和多样性。
即使在土壤质地相同的区域内,同一时刻不同空间位置上的土壤特性也具有明显差异,这种特性称为土壤特性的空间变异性,不论在大尺度还是小尺度上观测,土壤空间变异性均存在。
2. 国内外研究现状分析
目前,国内外关于土壤有机质和土壤有机质的空间变异规律的研究有很多,涉及领域也较广。
(1)有关土壤空间变异规律的研究:王勇辉等对以艾比湖湿地为例的干旱区湿地土壤有机质空间分布及关系进行了研究(王勇辉,2012),发现①艾比湖湖区土壤有机质含量中盐化草甸土> 盐土> 灰棕漠土> 风沙土,②艾比湖湖区有机质空间特征为: 盐化草甸土有机质含量自上而下依次递减,趋势明显,③艾比湖湖区土壤氮、磷、钾含量与土壤中有机质含量具有较强的相关性,且上、中、下层有机质与氮、磷、钾相关规律一致;李启权等对基于神经网络模型的中国表层土壤有机质空间分布模拟方法的研究(李启权,2012),详细地分析介绍了基于神经网络模型的模拟方法,实验表明这种模拟方法能够提供更多的细节信息和提高了精度;张金萍等对山东省禹城市耕层土壤有机质含量变化的空间变异进行了研究(张金萍,2009),主要通过与第二次土壤普查剖面点相同位置采样、分析,运用地统计学方法,研究了禹城市耕层土壤有机质含量变化的空间分布,结果表明:研究区耕层土壤有机质含量普遍提高,土壤有机质含量变化的半变异函数可以球状、圆形、指数、高斯等模型表征,随机性因素如施肥、耕作措施、种植制度等各种人为活动是土壤耕层有机质含量变化空间分布的主要因素,土壤有机质含量增加的原因主要是秸秆还田面积增加、大量氮肥的使用;而增加幅度小甚至为负值的剖面主要是由潮湿变干燥、林地转为耕地所导致;张建杰对太原市农业土壤全氮和有机质的空间分布特征及其影响因素进行了研究(张建杰,2009),结果表明:土壤全氮和有机质在一定范围内存在空间相关性; 土壤有机质的空间变异是由结构性因素和随机性因素共同作用引起的。
太原市土壤有机质的分布规律较为复杂, 它们的空间分布主要受土壤类型、海拔高度、土地利用方式和人类生产活动等因素的影响;stanislav kuzel等对于土壤中镉、有机质、ph值的空间变异规律和空间依赖性的研究(stanislav kuzel,1994),结果表明:镉浓度的升高可能导致其流动性增加和被植物吸收,土壤中的有机质含量的转化率和矿化受到过程的影响。
3. 研究的基本内容与计划
内容: (1)土壤有机质测定方法介绍、有机质的影响因素和对有机质含量的分析介绍几种主要可行的土壤有机质测定方法,通过实验分析有机质含量的作用,并且分析有机质的各影响因素。
(2)土壤速效养分基本统计特征分析应用常规统计学方法和spss软件分析土壤有机质含量变化的范围,比较不同区域不同土壤类型有机质含量之间的差异情况。
(3)土壤有机质空间变异分析在土壤有机质基本统计特征分析的基础上,利用半方差函数的相关参数对土壤有机质进行空间结构分析,采用空间插值法来绘制土壤有机质空间分布图。
4. 研究创新点
本项目以浙江省凤阳山国家级生态定位站为依托,以落叶阔叶林、常绿阔叶林、针叶林、针阔混交林、灌丛草地等森林类型为对象,针对森林土壤有机质空间异质性等方面进行研究,以揭示和研究长三角地区主要森林类型土壤有机质的存储、补给、更新及平衡的过程和机制以及空间变异规律,为长三角地区乃至我国南方诸省生态公益林的科学管理与决策,提供技术支撑和科学依据。
