張 娜，張棟良，屈忠義，呂世杰

(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木建筑工程學(xué)院，呼和浩特 010018；2.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院，呼和浩特 010018)

0 引 言

土壤是覆蓋于地球表面具有一定肥力并能生長植物的疏松表層[1]，由于受到成土母質(zhì)、氣候、生物、地形、時(shí)間等自然因素以及人為因素的共同作用，不同地區(qū)的土壤具有許多不同的土壤特性，并且具有高度的空間變異性[2]。土壤特性的空間變異主要包括垂直方向的變異和平面方向的變異[3]，且垂直方向上不同土層的土壤特性的空間變異特征及其主要影響因素并不完全相同，但不同土層土壤特性的空間變異性之間可能存在某種程度的相互關(guān)系[4]，如劉繼龍[5]研究了粒徑及有機(jī)質(zhì)在0～20及20～40 cm土層空間變異性的相互關(guān)系，得出0～20 cm土層砂粒含量、黏粒含量和有機(jī)質(zhì)含量的空間變異性與20～40 cm土層對應(yīng)變量空間變異性之間的相互關(guān)系比較密切，而粗粉粒含量的相關(guān)規(guī)律則相反。

同樣各土壤特性的空間變異性之間也存在一定的相關(guān)性，關(guān)于不同土壤特性的傳遞函數(shù)研究成為目前國內(nèi)外研究關(guān)注的熱點(diǎn)問題之一，多元回歸分析、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、BNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及分形方法等都在土壤轉(zhuǎn)換函數(shù)中得到較為成功的應(yīng)用[5-7]，但這些方法多是針對單點(diǎn)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，而針對不同土壤特性在區(qū)域上空間變異性的相關(guān)性研究較少。土壤粒徑及有機(jī)質(zhì)含量作為土壤重要的物理參數(shù)，掌握其不同土層之間及相互之間空間變異性的相關(guān)關(guān)系，對于了解土壤特性在三維空間上的變化特征、區(qū)域性問題研究時(shí)野外采樣系統(tǒng)設(shè)計(jì)及如何通過某一土層土壤特性的空間變異特征反映其他土層土壤特性的空間變異特征具有重要意義。為此，本文以內(nèi)蒙古河套灌區(qū)沙壕渠分灌域內(nèi)1 km等間距77個取樣點(diǎn)四層308個土樣為基礎(chǔ)，運(yùn)用Surfer軟件結(jié)合其他分析方法對土壤粒徑和有機(jī)質(zhì)空間分布特點(diǎn)及其相互關(guān)系伴隨土層的變化規(guī)律進(jìn)行探討分析。

1 研究區(qū)概況及研究方法

1.1 研究區(qū)概況

內(nèi)蒙古河套灌區(qū)位于黃河流域上游，是我國第三大灌區(qū)且為亞洲最大的一首制灌區(qū)，南臨黃河，北抵陰山，西與烏蘭布和沙漠相接，東至包頭市，地形平坦。而本文的研究區(qū)域沙壕渠分灌域地處巴彥淖爾市杭錦后旗陜壩鎮(zhèn)北部，地理位置為40°52′N～41°00′N，107°05′E～107°10′E。區(qū)域南北平均長約 15 km，東西平均寬約4 km，外形近似為一狹長的倒三角形。地勢走向南高北低，南部地面高程1 037 m，南北高差為2～3 m。區(qū)域由1條沙壕分干渠、43條直口渠和若干條下級渠道組成總控制區(qū)域52.4 km2。

1.2 采樣及分析

于2011年8月15日至9月10日期間,在沙壕渠分灌域按照1 km×1 km進(jìn)行網(wǎng)格布點(diǎn)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)共取有效點(diǎn)77個，采樣點(diǎn)位置均用GPS定位，遍布整個灌域，基本屬于平均分布。每個采樣點(diǎn)按0～20、20～40、40～70與70～100 cm共4層進(jìn)行取樣。取樣點(diǎn)位置如圖1。

圖1 研究區(qū)取樣示意圖Fig.1 The sample point design in research area

本研究土壤粒徑采用激光粒度儀的干法進(jìn)行測定。將經(jīng)2 mm篩處理的樣品放入進(jìn)樣池中，儀器將自動測定樣品。統(tǒng)計(jì)各土樣黏粒(0～2 μm)、粉粒(2～50 μm)和砂粒(5～2 000 μm)含量。有機(jī)質(zhì)的測定參考《土壤、水、植物理化分析教程》[8]一書，采用濃硫酸-重鉻酸鉀容量法測定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用描述性統(tǒng)計(jì)分析、Pearson相關(guān)分析、趨勢面分析[9,10]及克里格插值方法[11,12]對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，數(shù)據(jù)整理與分析的軟件有Excel 2003、SPSS19.0、Surfer 12.0。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤粒徑及有機(jī)質(zhì)的描述性統(tǒng)計(jì)特征分析

首先對粒徑及有機(jī)質(zhì)進(jìn)行顯著水平0.05下的K-S(Kolmogorov-Smirnov)正態(tài)分布檢驗(yàn)，P值分布在0.137～1.00，均大于0.05，由此可見，各參數(shù)均符合正態(tài)分布(見表1)。

表1 統(tǒng)計(jì)特征及K-S檢驗(yàn)結(jié)果Tab.1 Statistical characteristics and K-S inspection result

由粒徑及有機(jī)質(zhì)在不同土層的均值可知：不同土層黏粒含量的差異較小，均值分布在4.79%～5.12%，粉粒含量均值隨著土層的增加呈逐漸增大繼而趨于穩(wěn)定的趨勢，砂粒含量隨土層的變化趨勢則反之，有機(jī)質(zhì)含量的均值隨著土層深度的增加而減少，即從土壤表層到埋深1 m處土壤有機(jī)質(zhì)含量遞減。

變異系數(shù)是變量在單位均值的離散程度，按照一般對變異系數(shù)(CV)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：CV<10%時(shí)，為弱變異性；10%100%為強(qiáng)變異性[13]，可知各粒徑和有機(jī)質(zhì)均呈中等變異性，且相同土層4個變量的變異系數(shù)為CV有機(jī)質(zhì)>CV黏粒>CV砂粒>CV粉粒，同一變量不同土層深度的變異系數(shù)表現(xiàn)為CV40～70>CV70～100>CV20～40>CV0～20。

2.2 相關(guān)性分析

為了準(zhǔn)確地描述土壤粒徑及有機(jī)質(zhì)不同土層之間及其相互之間的相關(guān)程度,利用SPSS統(tǒng)計(jì)分析中的相關(guān)分析對其進(jìn)行分析，相關(guān)系數(shù)的絕對值越大,表明其相關(guān)性越顯著。從粒徑及有機(jī)質(zhì)不同土層的相關(guān)分析結(jié)果(表2)來看，各土層之間均存在極顯著的相關(guān)性，且相關(guān)性隨著土層間隔的增大而減小。而各相鄰?fù)翆拥南嚓P(guān)性有一定差異，黏粒含量各相鄰?fù)翆拥南嚓P(guān)性分別為0.711、0.684、0.608，隨著土層深度的增加而減小。粉粒及砂粒各相鄰?fù)翆拥南嚓P(guān)性均符合20～40和40～70 cm土層間的相關(guān)性最大，其次為0～20和20～40 cm土層間，而40～70與70～100 cm土層間最小。有機(jī)質(zhì)同樣為20～40和40～70 cm土層間的相關(guān)性最大，而40～70與70～100 cm次之，0～20和20～40 cm土層最小?？梢姴煌兞科湎噜?fù)翆娱g相關(guān)程度的變化規(guī)律也有一定差異。

注：**相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)結(jié)果P<0.01。

從各變量的相關(guān)分析結(jié)果(表3)來看，不同參數(shù)之間均存在極顯著的相關(guān)性，有機(jī)質(zhì)含量與粒徑的相關(guān)性由黏粒含量、粉粒含量、砂粒含量依次遞減，其中有機(jī)質(zhì)與黏粒含量的相關(guān)系數(shù)為0.583；粉粒和砂粒為極顯著的負(fù)相關(guān)，且粉粒含量與黏粒、砂粒及有機(jī)質(zhì)均為負(fù)相關(guān)，其他變量間均為正相關(guān)。

表3 不同土壤特性的相關(guān)性分析Tab.3 Correlation analysis of different soil properties

注：**相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)結(jié)果P<0.01。

2.3 土壤粒徑及有機(jī)質(zhì)各土層間的趨勢面分析

對土壤粒徑及有機(jī)質(zhì)進(jìn)行一次函數(shù)的趨勢面分析，模型樣式為：

Z=aX+bY+c

(1)

式中：Z為土壤特征參數(shù)變量；X、Y為坐標(biāo)刻度值(WGS84坐標(biāo)系統(tǒng))；a、b、c為模型參數(shù)，結(jié)果見表4。

表4 粒徑及有機(jī)質(zhì)不同土層的趨勢面分析Tab.4 Trend surface analysis of Particle size and organic matter in different soil layers

各參數(shù)在不同土層的趨勢面分析顯示：黏粒在不同土層的X軸向和Y軸向均隨著經(jīng)緯度的增加而減小，且經(jīng)度對其的影響大于緯度，可見黏粒含量在各土層隨X軸和Y軸的變化趨勢較為一致，即其在不同土層空間分布的相關(guān)程度較高。粉粒及砂粒在各土層的X軸和Y軸變化趨勢沒有一致性規(guī)律，可見粉粒及砂粒在不同土層變化較為復(fù)雜，空間相關(guān)程度低。有機(jī)質(zhì)在20～40 cm土層與經(jīng)緯度基本無相關(guān)性，其他土層在X軸向和Y軸向均隨著經(jīng)緯度的增加而減小，且在減小幅度上X軸向大于Y軸向，可見不同土層有機(jī)質(zhì)含量的空間相關(guān)程度較高。

各土層不同參數(shù)的趨勢面分析顯示：黏粒含量與有機(jī)質(zhì)空間相關(guān)程度高，除了20～40 cm土層外，黏粒含量及有機(jī)質(zhì)隨經(jīng)緯度的變化趨勢為倍數(shù)相關(guān)：0～20 cm土層黏粒含量隨X軸和Y軸的變化程度分別為有機(jī)質(zhì)的3.78及2.68倍；40～70 cm為5.27、3.89倍；70～100 cm為6.36及6.72倍。同時(shí)粉粒及砂粒空間分布相關(guān)程度高，基本呈負(fù)相關(guān)，除了20～40 cm土層粉粒隨X軸向變化程度為砂粒的25.14倍，其他土層二者在X軸及Y軸變化相差程度分布在-0.26到-1.55倍之間。

采用一次函數(shù)進(jìn)行趨勢面分析，擬合度最好的是表層土壤，相比較而言黏粒的擬合度較高，但總體來看決定系數(shù)均越小，表明模型擬合度較低，變量的空間分布較復(fù)雜。

2.4 土壤粒徑及有機(jī)質(zhì)不同土層起伏變化的流域

流域圖的繪制在Surfer 12.0中，采用克里格插值法，在繪制圖形時(shí)，將圖內(nèi)劃分為不同的“集水盆”(圖2、3、4、5、6，灰度值不同的色塊代表不同的“集水盆”)，同時(shí)繪制出“集水徑流”代表“集水盆”集水后的水流方向。本研究中“集水盆”代表的是各土壤參數(shù)空間變化趨勢較為一致的區(qū)域，“集水盆”數(shù)量多少表明空間變量分布的復(fù)雜程度，“集水盆”區(qū)域的重合度表征了空間變量的相關(guān)程度，“集水徑流”流出的方向代表空間變量推移的變化趨勢。

黏粒含量在表層共形成3個變化趨勢較為一致的區(qū)域，其他土層均為兩個變化趨勢較為一致的區(qū)域?？梢婐ち：吭诒韺拥目臻g分布更為復(fù)雜，“集水徑流”在標(biāo)記為‘Ⅰ’的區(qū)域存在一處較短的“集水徑流”，方向先是由西南→東北，然后再由正南→正北，在接近(107.13°,41.02° )坐標(biāo)處流出；在標(biāo)記為“Ⅱ”的區(qū)域的“集水徑流”方向基本為正西→正東，在接近(107.17°,40.99° )坐標(biāo)處流出；在標(biāo)記為“Ⅲ”的區(qū)域的“集水徑流”方向先是正南→正北，然后是正西→正東，在接近(107.175°,40.95° )坐標(biāo)處流出。

在0～20 cm土層的標(biāo)記為“Ⅱ”、“Ⅲ”的區(qū)域與20～40、40～70 m及70～100 cm土層所形成變化趨勢較為一致的區(qū)域重合度較高，可見其空間分布相關(guān)程度較高。“集水徑流”方向大致為由西→東。

圖2 黏粒含量在不同土層的流域示意圖Fig.2 The drainage map of clay content in different soil layer

粉粒含量在0～20、40～70 cm土層形成了4個變化趨勢一致的區(qū)域，20～40、70～100 cm土層則形成了3個變化趨勢一致的區(qū)域。同時(shí)粉粒含量在0～20、20～40及40～70 cm的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)域所形成的變化趨勢較為一致的“集水盆”的形狀及位置較為一致，認(rèn)為粉粒在這3個土層的空間變化規(guī)律較為一致，其空間變異性的相關(guān)性較大。 70～100 cm土層所形成的3個變化趨勢一致的區(qū)域與0～20 cm土層的Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ區(qū)域、及40～70 cm的Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ區(qū)域的空間位置較為接近，重合度較高。各個土層的“集水徑流”方向較為一致，基本為東西方向?？梢姺哿：吭诓煌翆拥目臻g變異性具有較強(qiáng)的相關(guān)性。

砂粒含量在表層只形成了一個變化趨勢較為一致的區(qū)域，可見其空間分布較為簡單，徑流方向先是東南→西北，然后近似為東北→西南。在20～40、40～70及70～100 cm砂粒均形成了兩個變化趨勢較為一致的區(qū)域，在20～40 cm土層的標(biāo)記為“Ⅰ”的區(qū)域徑流方向與表層類似。40～70 cm土層兩個“集水盆”所在位置與20～40 cm土層標(biāo)記為“Ⅰ”的“集水盆”所在位置及形狀較為一致，可見其為在20～40 cm土層標(biāo)記為“Ⅰ”區(qū)域的基礎(chǔ)上空間變異性進(jìn)一步增強(qiáng)。砂粒含量在70～100 cm所形成的變化趨勢較為一致的區(qū)域與其他土層相差較大，且在標(biāo)記為“Ⅱ”的區(qū)域徑流方向大致為北→南方向，與其他土層的徑流方向不同?？梢娚傲：吭?～20、20～40及40～70 cm所形成的“集水盆”有較大的重合部分，且徑流方向較為一致，其空間變異性相關(guān)程度較高，而70～100 cm土層所形成的“集水盆”及徑流方向均與其他土層相差較大，之間相關(guān)性較小。

圖3 粉粒含量在不同土層的流域示意圖Fig.3 The drainage map of silt content in different soil layer

圖4 砂粒含量在不同土層的流域示意圖Fig.4 The drainage map of sand content in different soil layer

有機(jī)質(zhì)在0～20、20～40及40～70 cm均形成三個變化趨勢較為一致的區(qū)域，在0～20 cm土層的標(biāo)記為“Ⅰ”的區(qū)域“集水徑流”流出的方向先是由正南→正北，然后再由西→東，在接近(107.18°,40.99° )坐標(biāo)處流出；在標(biāo)記為“Ⅱ”的區(qū)域徑流方向?yàn)槲鳌鷸|；在標(biāo)記為“Ⅲ”的區(qū)域存在一處較短的“集水徑流”，方向?yàn)闁|南→西北。

在20～40 cm土層的標(biāo)記為“Ⅰ”的區(qū)域“集水徑流”流出的方向先是由西南→東北，且跨度較長；中間有一截較短的徑流方向先是由正西→正東再轉(zhuǎn)變?yōu)橛蓶|北→西南，然后再由正西→正東，在接近(107.18°,40.99°)坐標(biāo)處流出。在標(biāo)記為“Ⅲ”的區(qū)域存在一處“集水徑流”，方向?yàn)闁|南→西北，可見0～20及20～40 cm土層有機(jī)質(zhì)所形成的“集水盆”有較大的重合部分，且“集水徑流”的方向及流出的坐標(biāo)位置較為一致，二者的空間變異性有著較強(qiáng)的相關(guān)性。

在40～70 cm土層的標(biāo)記為“Ⅰ”的區(qū)域 “集水徑流”的方向?yàn)檎稀?，?biāo)記為“Ⅱ”的區(qū)域存在一處較短的“集水徑流”，方向大致為正西→正東，在標(biāo)記為“Ⅲ”的區(qū)域“集水徑流”方向先是西南→東北，然后為東南→西北?？梢娖渌纬傻摹凹琛迸c20～40 cm有著較高的重合度，且均在兩個土層的標(biāo)記為“Ⅲ”的區(qū)域存在一處東南→西北的“集水徑流”，同時(shí)其位置及長度較為一致，可見有一定的相關(guān)性。

在70～100 cm土層有機(jī)質(zhì)共形成4個變化趨勢較為一致的區(qū)域，在標(biāo)記為“Ⅰ”的區(qū)域有一較短的“集水徑流”，方向?yàn)檎稀?；在?biāo)記為“Ⅱ”的區(qū)域“集水徑流”的方向先為西北→東南；然后為東北→西南；在標(biāo)記為“Ⅳ”的區(qū)域有一跨度較長的集水徑流，方向基本為正西→正東?？梢娪袡C(jī)質(zhì)在70～100 cm土層與其他三層的空間變異性相關(guān)程度較小。

圖5 有機(jī)質(zhì)在不同土層的流域示意圖Fig.5 The drainage map of organic matter in different soil layer

基于前面相關(guān)性分析及趨勢面分析的結(jié)果，在此重點(diǎn)對黏粒含量與有機(jī)質(zhì)含量及粉粒與砂粒含量的空間變異性的相關(guān)程度進(jìn)行分析，可知，黏粒與有機(jī)質(zhì)在各土層所形成的變化趨勢較為一致的區(qū)域重合度較高，但黏粒含量的“集水徑流”方向基本為東西方向，而有機(jī)質(zhì)含量的“集水徑流”方向在東西方向?yàn)橹鞯那闆r下同時(shí)存在多處南北方向的“集水徑流”，可見有機(jī)質(zhì)含量在空間的變化趨勢更為豐富。

粉粒含量與砂粒含量在不同土層所形成的變化趨勢較為一致的區(qū)域有一定的重合度，但粉粒在各土層的“集水徑流”均較短，且方向基本為東西方向，而砂粒在各土層的“集水徑流”較長且方向除了東西方向外南北方向也較為明顯?？梢姀牧饔驁D的分析結(jié)果來看，難以得出粉粒與砂粒空間變異性的負(fù)相關(guān)關(guān)系。

3 討 論

土壤是三維自然空間實(shí)體，在水平方向和垂直方向上都存在空間變異性，目前相關(guān)研究主要集中在某一水平面或不同水平面上，針對垂直方向的不同土層土壤特性空間變異性之間相互關(guān)系的研究較少或僅僅局限在上下兩層，本文通過描述統(tǒng)計(jì)、相關(guān)分析、趨勢面回歸、流域圖分析的方法探討?zhàn)ち！⒎哿！⑸傲＜坝袡C(jī)質(zhì)不同土層間空間變異性的相互關(guān)系，得出黏粒在不同土層空間變異性相關(guān)程度較高，粉粒在不同土層的空間變異性具有較強(qiáng)的相關(guān)性，同時(shí)趨勢面回歸方程表明不同土層粉粒含量隨經(jīng)緯度的變化規(guī)律性較差，可見其在不同土層的空間分布較為復(fù)雜，而流域圖中各土層所形成的變化趨勢較為一致的區(qū)域并不是完全重合，而是部分重合，同樣證明了其空間分布的復(fù)雜性。對于砂粒，相關(guān)性分析得出不同土層之間均存在極顯著的相關(guān)性，趨勢面分析得出各土層空間分布較為復(fù)雜，流域圖得出在0～20、20～40、40～70 cm有一定的空間相關(guān)程度，70～100 cm的空間分布與其他土層相關(guān)性較低。同樣，流域圖中不同土層所形成的變化趨勢較為一致的區(qū)域成錯位式重合，這也進(jìn)一步說明了趨勢面分析中各土層隨X、Y軸的變化規(guī)律性較差?？梢姺哿：考吧傲：吭诓煌翆臃植驾^為復(fù)雜，這也間接說明了其在垂直方向上存在一定的變異性，而其在流域圖中“集水盆”錯位式的重合又說明在整個區(qū)域縱剖面上的相關(guān)性仍顯著強(qiáng)于變異性，土壤的機(jī)械組成在剖面上的層次組合主要是成土過程和母質(zhì)沉積過程所致，而人為的影響較小，即土壤顆粒含量在剖面上具有較好的結(jié)構(gòu)性，而其顯現(xiàn)出的非均質(zhì)性，認(rèn)為是由于母質(zhì)來源不同或由于剖面中物質(zhì)移動所造成[14]。總體來看有機(jī)質(zhì)不同土層空間變異性相關(guān)程度較高，但趨勢面分析得出20～40 cm土層其空間分布與經(jīng)緯度基本無相關(guān)性，同時(shí)流域圖得出0～20、20～40及40～70 cm土層有機(jī)質(zhì)所形成的“集水盆”均有較大的重合部分，且0～20、20～40 cm 土層“集水徑流”的方向及流出的坐標(biāo)位置較為一致，有著較強(qiáng)的空間相關(guān)性，而40～70 cm土層的“集水徑流”方向與有一定差異，可見空間分布的相關(guān)性較高，但變化規(guī)律有一定差異，有機(jī)質(zhì)在70～100 cm土層與其他三層的空間分布相關(guān)程度較小。

不同方法對于黏粒含量與有機(jī)質(zhì)的空間變異性的相關(guān)性分析的結(jié)論較為一致：相關(guān)性分析得出有機(jī)質(zhì)含量與黏粒含量為極顯著相關(guān)性；而趨勢面分析及流域圖的判定均顯示：有機(jī)質(zhì)與黏粒含量的空間變異性具有較強(qiáng)的相關(guān)性，此結(jié)論與黃昌勇[14]提出的“土壤有機(jī)質(zhì)的含量與其黏粒含量具有極顯著的正相關(guān)”一致。相關(guān)性分析、趨勢面分析均顯示粉粒含量與砂粒含量呈顯著的負(fù)相關(guān)，但流域圖的判定難以得出粉粒與砂?？臻g變異性的負(fù)相關(guān)關(guān)系。

可見不同的方法得出的結(jié)果有所差異，首先不同方法的原理不同，相關(guān)性分析對參數(shù)空間相關(guān)性的探討僅僅從數(shù)據(jù)本身出發(fā)，而不考慮數(shù)據(jù)的空間位置，趨勢面分析法采用最小二乘法原理，從整體插值角度出發(fā)進(jìn)行趨勢漸變特征分析，因此不論是低次趨勢面還是高次趨勢面都存在估值趨勢面光滑的問題，特別是當(dāng)待估點(diǎn)局部區(qū)域起伏較大時(shí)，插值結(jié)果擬合較差，估計(jì)值往往不能反映區(qū)域化變量在空間的真實(shí)變化特征[10]。趨勢面方程所體現(xiàn)出的部分可認(rèn)為是由大范圍的系統(tǒng)因素引起的，而偏差部分反映了局部的變化特點(diǎn)，認(rèn)為是由局部因素和隨機(jī)因素引起的[9]，本文選用一次函數(shù)模型，整體上擬合程度較低，可見在沙壕渠分灌域內(nèi)土壤粒徑及有機(jī)質(zhì)在不同土層的空間分布局部因素及隨機(jī)因素不容忽視。通過Surfer進(jìn)行空間分布分析時(shí)，將變量空間分布采用克里格插值通過圖形表現(xiàn)出來，使研究者更為直觀的判斷變量空間分布特點(diǎn)和變化規(guī)律，其判圖規(guī)則已在文中表述，但針對流域圖的判圖規(guī)則鮮有報(bào)道，“集水徑流”可以判斷變量空間分布的推移方向值得進(jìn)一步探討。同時(shí)，軟件成圖時(shí)，將可以形成的變化趨勢較為一致的區(qū)域通過“集水盆”的形式體現(xiàn)出來，但是屬于研究區(qū)域內(nèi)但并未生成“集水盆”的空白區(qū)域的討論值得進(jìn)一步深入研究，同時(shí)，對比圖1研究區(qū)域取樣圖，有機(jī)質(zhì)在不同土層所形成的流域圖中，在整個圖形的左邊認(rèn)為并不屬于研究區(qū)但卻生成了圖形， 認(rèn)為Surfer軟件在生成流域圖時(shí)會拓展到研究區(qū)之外，從而影響圖形的正確判讀。

土壤特性的空間變異性是一個復(fù)雜問題，論文對參數(shù)在不同土層及其相互之間的空間分布的相互關(guān)系的機(jī)理和物理解釋還不夠深入，如何將研究區(qū)域內(nèi)土壤參數(shù)在不同土層及其相互之間的空間分布的這種相關(guān)性與野外取樣方案結(jié)合起來從而達(dá)到減少大量野外取樣工作量的目的還有待于進(jìn)一步研究。

4 結(jié) 論

研究分析了土壤黏粒含量、粉粒含量、砂粒含量、有機(jī)質(zhì)含量空間變異性在垂直方向上不同土層的相互關(guān)系。得到如下結(jié)論：

(1)黏粒含量的空間分布較為簡單且各土層空間變異性相關(guān)程度較高。

(2)粉粒及砂粒含量的不同土層空間分布較為復(fù)雜，其不同土層的空間分布呈錯位式重合分布。

(3)不同方法得出有機(jī)質(zhì)不同土層空間變異性相關(guān)程度有一定差異：相關(guān)性分析得出其不同土層間均為極顯著的相關(guān)性，趨勢面分析得出20～40 cm土層其空間分布與經(jīng)緯度基本無相關(guān)性，而其他土層隨X軸向和Y軸向變化趨勢較為一致，同時(shí)流域圖得出0～20、20～40及40～70 cm土層空間變異性的相關(guān)性較高，但 70～100 cm土層與其他三層的空間分布相關(guān)程度較小。

(4)黏粒含量與有機(jī)質(zhì)的空間變異性呈現(xiàn)出較強(qiáng)的正相關(guān)性；粉粒及砂粒含量體現(xiàn)出較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)性。

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