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岩溶地区不同土地利用方式下土壤斥水性的空间变化

陶涣壮 彭扬建 甘磊 马蕊 程芳丽

陶涣壮, 彭扬建, 甘磊, 马蕊, 程芳丽. 岩溶地区不同土地利用方式下土壤斥水性的空间变化[J]. 福建农业学报, 2017, 32(1): 75-81. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.01.016
引用本文: 陶涣壮, 彭扬建, 甘磊, 马蕊, 程芳丽. 岩溶地区不同土地利用方式下土壤斥水性的空间变化[J]. 福建农业学报, 2017, 32(1): 75-81. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.01.016
TAO Huan-zhuang, PENG Yang-jian, GAN Lei, MA Rui, CHENG Fang-li. Spatial Distribution of Water Repellency of Soils on Plots Planted with Different Crops in Karst Regions[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2017, 32(1): 75-81. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.01.016
Citation: TAO Huan-zhuang, PENG Yang-jian, GAN Lei, MA Rui, CHENG Fang-li. Spatial Distribution of Water Repellency of Soils on Plots Planted with Different Crops in Karst Regions[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2017, 32(1): 75-81. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.01.016

岩溶地区不同土地利用方式下土壤斥水性的空间变化

doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.01.016
基金项目: 

国家自然科学基金 41501230

国家自然科学基金 41301289

广西自然科学基金 2016GXNSFAA380197

详细信息
    作者简介:

    陶涣壮 (1991-), 男, 硕士研究生, 研究方向:农田水土 (E-mail:799634972@qq.com)

    通讯作者:

    甘磊 (1983-), 男, 博士, 研究方向:土壤物理性质及土壤水热运动模拟 (E-mail:allen_gl2006@163.com)

  • 中图分类号: S152

Spatial Distribution of Water Repellency of Soils on Plots Planted with Different Crops in Karst Regions

  • 摘要: 以广西桂林市农业科学院大豆、甘蔗及梨树植被覆盖的土壤为例,研究不同土地利用模式下土壤斥水性的空间变化。通过对每个试验区面积为135 m×105 m的100个测量点应用滴水穿透时间法(water drop penetration time,WDPT)进行土壤斥水性测量,利用土壤含水量确定干旱(0.062±0.025)cm3·cm-3、中等(0.151±0.045)cm3·cm-3和湿润(0.237±0.086)cm3·cm-3的土壤水分条件。运用地统计方式,对土壤斥水性进行空间变化分析。结果表明:在干旱和湿润水分条件下,WDPT的大小均表现出梨树地最大,甘蔗地次之,大豆地最小,与土壤含水量和有机质大小的变化一致,但是在中等水分条件下,WDPT均值大豆地高于甘蔗地,同时3个试验区的滴水入渗持续时间都达到最大。土壤斥水性的地统计分析结果表明,在3种水分条件下,3个试验区的空间结构比基本上大于75%,空间相关性较强。在土壤斥水性的高阈值空间分布上,甘蔗地的稳定性比大豆地强,而梨树的空间分布稳定性最弱。研究结果说明人类的活动会对土壤斥水性空间稳定性产生干扰,但土壤本身仍具有恢复其空间分布稳定性的能力。
  • 图  1  大豆地土壤斥水性空间分布

    注:a为干旱条件,b为中等条件,c为湿润条件。图 2~3同。

    Figure  1.  Spatial distribution of water repellency in soils under soybean field

    图  2  甘蔗地土壤斥水性空间分布

    Figure  2.  Spatial distribution of water repellency in soils under sugarcane field

    图  3  梨树地土壤斥水性空间分布

    Figure  3.  Spatial distribution of water repellency in soils under pear field

    表  1  3个试验区的土壤质地、容重 (BD)、总孔隙度 (TP) 和有机质 (SOM)

    Table  1.   Texture, bulk density (BD), total porosity (TP) and soil organic matters (SOM) of soils on 3 planting plots

    试验区砂粒
    /%
    粉粒
    /%
    粘粒
    /%
    容重/
    (g·cm-3)
    总孔隙度
    /%
    土壤有机质
    /(g·kg-1)
    梨树地41.99±1.4a20.92±1.6a37.09±1.9a1.27±0.03b45.84±0.05a15.29±0.41b
    甘蔗地35.67±2.1b26.28±1.8a38.05±2.2a1.29±0.04b47.78±0.6a13.36±0.34a
    大豆地37.11±1.7b25.68±1.3a37.21±2.1a1.38±0.02a45.17±0.7a11.41±0.25a
    注:同列数据后不同小写字母表示差异显著 (P < 0.05),n=7。
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    表  2  土壤3种湿度状态下土壤含水量和WDPT

    Table  2.   Moisture content and water repellency in soils under 3 soil conditions

    土壤湿度状态试验区含水量均值/
    (cm3·cm-3)
    标准误差/
    (cm3·cm-3)
    WDPT均值
    /s
    标准误差
    /s
    干旱大豆地0.0430.0016.140.039
    甘蔗地0.0560.0026.150.040
    梨树地0.0870.0037.750.081
    中等大豆地0.1210.0048.110.132
    甘蔗地0.1370.0047.790.081
    梨树地0.1960.0059.010.086
    湿润大豆地0.1630.0036.600.063
    甘蔗地0.2260.0067.360.062
    梨树地0.3230.0098.810.080
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    表  3  土壤斥水性在土壤湿度的3种状态下地统计分析结果

    Table  3.   Geostatistics on water repellency in soils under 3 soil conditions

    土壤水分条件试验区最大相关距离
    /m
    块金值
    C0
    偏基台值
    C
    基台值
    (C+C0)
    空间结构比K
    /%
    干旱大豆地29.923.57E-021.11E-011.47E-0175.71
    甘蔗地28.492.65E-021.23E-011.50E-0182.31
    梨树地28.846.18E-024.90E-015.52E-0188.81
    中等大豆地66.571.87E-011.30E+001.49E+0087.41
    甘蔗地144.301.76E-014.90E-016.66E-0173.58
    梨树地27.509.52E-025.18E-016.13E-0184.49
    湿润大豆地177.922.40E-011.22E-013.62E-0133.76
    甘蔗地207.202.29E-011.34E-013.64E-0136.96
    梨树地35.971.99E-025.67E-015.87E-0196.62
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-06-19
  • 修回日期:  2016-11-23
  • 刊出日期:  2017-01-01

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