張玉玲,司超群,陳志宇,初文磊,陳在星,王 璜
吉林大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院/水資源與環(huán)境研究所,長(zhǎng)春 130021
近年來(lái),隨著工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展,產(chǎn)生的環(huán)境污染問(wèn)題(如:工業(yè)廢水和生活污水的排放、農(nóng)業(yè)化肥和農(nóng)藥的使用、人畜糞便的排放、污染物填埋、化石燃料的泄漏等)日益嚴(yán)重,導(dǎo)致土壤和地下水中硝酸鹽的濃度不斷增加[1-5],進(jìn)而對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)健康產(chǎn)生嚴(yán)重的影響[6-7]。土壤硝酸鹽氮的分布一般具有空間變異性,系統(tǒng)地研究土壤硝酸鹽氮的空間變異特征,對(duì)于農(nóng)業(yè)施肥及地下水-土生態(tài)安全具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
土壤的空間變異性研究興起于20世紀(jì)70年代,Burgess等[7]將地統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法引入土壤科學(xué)研究領(lǐng)域,其研究理論基礎(chǔ)為地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)。隨后土壤空間變異性研究經(jīng)歷了從土壤物理性質(zhì)逐步擴(kuò)展至化學(xué)性質(zhì)以及其他相關(guān)方面研究的變化[8-11]。目前常用的空間變異分析方法主要包括描述性統(tǒng)計(jì)分析、變異特征分析、趨勢(shì)及插值圖分析等[12]。地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析擁有將土壤性質(zhì)與其地理位置坐標(biāo)組合分析的功能,通過(guò)變異函數(shù)模擬出土壤理化性質(zhì)的空間分布模型,并預(yù)測(cè)其他未知區(qū)域的相關(guān)狀況,從而揭示出土壤理化性質(zhì)的區(qū)域化空間分布特征[13-14]。但是對(duì)于相對(duì)復(fù)雜的土壤變異系統(tǒng),常規(guī)的空間變異分析手段往往無(wú)法準(zhǔn)確模擬這類(lèi)土壤理化特性多尺度、多過(guò)程的空間變異性,尤其是局部的變異信息,而分形理論被認(rèn)為可作為復(fù)雜土壤空間變異性定量化描述的有效工具[15-16]?;谝陨峡紤],本文通過(guò)結(jié)合常規(guī)空間變異分析方法與分形理論分析方法對(duì)比分析東北某農(nóng)灌區(qū)土壤中硝酸鹽氮空間變異性特征,從而更加科學(xué)地分析土壤硝酸鹽氮空間變異規(guī)律。
研究區(qū)位于我國(guó)東北地區(qū)南部,總體地勢(shì)由東北向西南逐漸降低,地面高程平均為 35~50 m,屬于溫帶季風(fēng)氣候,年平均氣溫6.2~9.7 ℃。區(qū)內(nèi)地貌類(lèi)型東部為丘陵地貌,其他地區(qū)均為第四系松散堆積物所覆蓋。第四系堆積物自東向西逐漸增厚,顆粒由礫石逐漸變?yōu)榇稚?、中砂、?xì)砂。研究區(qū)內(nèi)廣泛分布第四系松散巖類(lèi)孔隙水,含水巖組主要包括上更新統(tǒng)、全新統(tǒng)沖洪積層兩部分含水層[17-18]。全新統(tǒng)沖洪積含水層主要分布于渾河高低漫灘區(qū),巖性為砂礫石、砂卵石,平均厚度為 20~50 m;地下水位埋深在靠近渾河地區(qū)為5.0~7.0 m,市區(qū)則多為 12.0~22.0 m,單位涌水量為10.0~30.0 L/(s·m);其補(bǔ)給主要來(lái)源于渾河滲透、大氣降水與地下徑流,該層位地下水也是城市供水的主要開(kāi)采層位。上更新統(tǒng)沖洪積砂礫石孔隙微承壓水含水層主要分布于渾河的南、北一級(jí)階地,巖性為砂礫石、砂卵石,厚度為10.0~28.0 m;其地下水位埋深在渾河北岸的東部普遍為 12.0~16.0 m,西部為8.0~26.0 m,南岸為 5.0~9.0 m;單位涌水量10.0~15.0 L/(s·m);其補(bǔ)給主要來(lái)源于地下徑流、大氣降水和灌溉水入滲。
本次采樣斷面共有5個(gè),編號(hào)分別為斷面1—斷面5,采樣位置均勻分布在整個(gè)斷面上。采樣分為4層,第一、二、三、四層對(duì)應(yīng)深度分別為0~1、1~2、2~3、3~4 m。采樣過(guò)程為避免時(shí)間影響,對(duì)不同類(lèi)型土壤的采樣工作在4—11月完成。采樣點(diǎn)位置分布如圖1所示,每個(gè)斷面具體采樣如圖2所示,采樣點(diǎn)標(biāo)號(hào)N-1-1-1為第一斷面渾河北側(cè)第一采樣點(diǎn)第一層土壤樣品,其余編號(hào)類(lèi)推。采樣工具:麻花鉆、汽油沖擊鉆(沈陽(yáng)地調(diào)中心)、鐵鍬、鐵鏟、小鏟以及適合特殊采樣要求的工具等。每個(gè)樣品采集1.0 kg左右,裝入樣品布袋,潮濕樣品可內(nèi)襯塑料袋或?qū)悠分糜诓A績(jī)?nèi)。
土壤硝酸鹽氮測(cè)試方法采用ISO/TS14265-1∶2003土壤硝酸鹽氮-氯化鉀溶液提取-分光光度法[19],其中采用的分光光度計(jì)檢出限為0.250 mg/kg。
通過(guò)選用極小值、極大值、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)、偏差、峰度的描述統(tǒng)計(jì)方法,描述不同層位土壤硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)的分布,其中標(biāo)準(zhǔn)差與變異系數(shù)可反映出數(shù)據(jù)的變異程度,平均值與偏差則可描述出數(shù)據(jù)的中心趨向及分布概況。選擇半方差分析中擬合最好的理論模型進(jìn)一步獲取不同層位土壤硝酸鹽氮的地統(tǒng)計(jì)參數(shù)。采用GS+9.0軟件對(duì)不同層位土壤硝酸鹽氮數(shù)據(jù)進(jìn)行分形分析,通過(guò)三維透視圖從不同視角分析采樣數(shù)據(jù)集的全局趨勢(shì),通過(guò)Arcgis10.0的克里格插值圖分析土壤硝酸鹽氮的平面分布特征,并與趨勢(shì)分析進(jìn)行對(duì)比;在此基礎(chǔ)上,分析有機(jī)質(zhì)、土地利用類(lèi)型、土壤質(zhì)地對(duì)土壤硝酸鹽氮空間變異性的影響。
圖1 研究區(qū)土壤采集點(diǎn)和土地利用類(lèi)型分布特征Fig.1 Distribution characteristics of soil sampling sites and land use types in the study area
圖2 細(xì)河和渾河剖面上的采樣點(diǎn)斷面圖Fig.2 Sampling point section map of Xihe River and Hunhe River
3.1.1 分層描述統(tǒng)計(jì)
土壤科學(xué)中一般采用變異系數(shù)值對(duì)土壤性質(zhì)變異程度進(jìn)行分類(lèi):變異系數(shù)≤10%,表明空間相關(guān)性強(qiáng)、變異性弱;變異系數(shù)為10%~100%,表明空間相關(guān)性中等、變異性中等;變異系數(shù)>100%,表明空間相關(guān)性較弱、變異性強(qiáng)。
由表1可知:第一層位土壤的硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.13~15.47 mg/kg,平均值為5.23 mg/kg,變異系數(shù)為82.88%,屬中等變異性,表明硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)存在一定的變異性;同理其他各層數(shù)據(jù)都表明土壤硝酸鹽氮數(shù)據(jù)存在中等變異性。運(yùn)用地統(tǒng)計(jì)學(xué)測(cè)算變異函數(shù)時(shí),數(shù)據(jù)一般要求符合正態(tài)分布[20]。因此先對(duì)分層數(shù)據(jù)進(jìn)行頻率直方圖分析,分析是否符合正態(tài)分布規(guī)律。結(jié)果表明,原始數(shù)據(jù)所形成的直方圖對(duì)稱(chēng)性不明顯,土壤硝酸鹽氮數(shù)據(jù)的峰度與偏差值均較大,需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換。對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換后的硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)服從正態(tài)分布,因此可以進(jìn)行地學(xué)統(tǒng)計(jì)分析。
3.1.2 變異特征分析
通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)描述可知,土壤硝酸鹽氮具有較強(qiáng)的空間變異性,選擇半方差分析中擬合最好的理論模型(圖3),獲得不同層位土壤硝酸鹽氮地統(tǒng)計(jì)參數(shù)(表2)。
塊金值反映的是最小抽樣尺度以下變量的變異性及測(cè)量誤差;基臺(tái)值表示變量的最大變異程度,這種變異通常來(lái)自于系統(tǒng)內(nèi)部;塊金值/基臺(tái)值表示空間相關(guān)性[12,21-22]。由表2可知,不同層位的土壤硝酸鹽氮在其最優(yōu)擬合模型下的塊金值/基臺(tái)值多數(shù)小于25.0%(第四層略大),顯示出強(qiáng)烈的空間相關(guān)性,表明土壤硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)的空間變異主要受結(jié)構(gòu)性因素的影響。
3.1.3 分形分析
通過(guò)G3+9.0軟件的分形分析,不同層位土壤硝酸鹽氮數(shù)據(jù)及不同角度的分形維度如表3所示。
由表3可知:第一層土壤硝酸鹽氮在南北方向上(0°)接近于1.000,這說(shuō)明該層位土壤硝酸鹽氮在南北向空間上存在嚴(yán)格的自相關(guān)性,空間變異的結(jié)構(gòu)性成分比例較高,而其他方向上分形維數(shù)均大于1.500,表明硝酸鹽氮在這些方向上的具有較高的隨機(jī)性;第二、三層位土壤硝酸鹽氮分形維數(shù)在南北向上則接近1.500,表明該方向上的土壤硝酸鹽氮空間變化接近分形布朗運(yùn)動(dòng),同理其他方向上硝酸鹽氮空間變化具有較高的隨機(jī)性;第四層土壤硝酸鹽氮在各方向上都具有較高的隨機(jī)性。分形分析得到的一個(gè)重要結(jié)論是,土壤硝酸鹽氮的空間變化同時(shí)受到結(jié)構(gòu)性因素和隨機(jī)性因素的共同影響,而隨機(jī)性因素主要來(lái)源于人類(lèi)活動(dòng),同時(shí)也表明了土壤硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)的強(qiáng)烈各向異性。
表1 土壤硝酸鹽氮數(shù)據(jù)分層描述統(tǒng)計(jì)結(jié)果
圖3 不同層位土壤硝酸鹽氮半方差分布Fig.3 Distribution of nitrate nitrogen in different horizons
層位模 型塊金值/10-3基臺(tái)值/10-3塊金值/基臺(tái)值/%決定系數(shù)/10-2變程一spherical球形模型0.1198.00.525.123.5二spherical球形模型31.8316.610.021.320.6三exponential指數(shù)模型27.5234.011.74.319.2四exponential指數(shù)模型117.0454.025.739.91232.0
表3不同層位土壤硝酸鹽氮的不同角度分形維度
Table3Nitratedataindifferenthorizonsanddifferentfractaldimensions
層位分形維數(shù)0°45°90°135°一1.0221.9311.6521.758二1.3471.8551.9801.835三1.4071.7681.9871.673四1.6921.9721.6971.912
3.1.4 趨勢(shì)分析
趨勢(shì)分析可以提供研究區(qū)采樣點(diǎn)及以其屬性值為高度的三維透視圖,從不同視角分析采樣數(shù)據(jù)集的全局趨勢(shì),結(jié)果如圖4所示。由圖4可知,4層都表現(xiàn)為由西向東遞減、南北向向中間遞增的特點(diǎn)。由西向東遞減是由于研究區(qū)以東為城區(qū),以西主要為農(nóng)業(yè)區(qū);南北向特點(diǎn)可能是由于渾河中下游、細(xì)河水質(zhì)中氨氮以及亞硝酸鹽超標(biāo),因而導(dǎo)致其附近土壤硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大。不同層位土壤硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)趨勢(shì)統(tǒng)一性表明其主要的控制因素是一致的。
藍(lán)線(xiàn)和綠線(xiàn)分別為南北向和東西向土壤硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化的趨勢(shì)線(xiàn)。東方向與x軸正方向一致,北方向與y軸正方向一致,z軸代表硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)大小。圖4 不同層位土壤硝酸鹽氮趨勢(shì)分析圖Fig.4 Analysis of nitrate trend in different horizons
3.1.5 克里格插值圖分析
通過(guò)對(duì)土壤硝酸鹽氮數(shù)據(jù)進(jìn)行插值圖分析,可以從平面上更直觀地反映土壤硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)的分布。由于不同層位的趨勢(shì)是類(lèi)似的,選取表層土壤硝酸鹽氮數(shù)據(jù)做克里格插值,如圖5所示。由圖5可知:總體土壤硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)由西側(cè)農(nóng)田向東側(cè)城區(qū)逐漸遞減;由南向北,在渾河中下游以及細(xì)河附近土壤硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高,與趨勢(shì)分析相互印證。
3.2.1 有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)
土壤中有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)增多,有助于提高土壤凈化能力和土壤的團(tuán)聚性,增加土壤環(huán)境容量。土壤的吸附量與有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著相關(guān)[23]。本文對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行趨勢(shì)性分析,結(jié)果如圖6所示。由圖6可知,不同層位土壤有機(jī)質(zhì)空間變化與土壤硝酸鹽氮空間趨勢(shì)比較一致:由西向東降低、由南北兩側(cè)向中間遞增。結(jié)合研究區(qū)土地利用類(lèi)型分析土壤中硝酸鹽氮的主要來(lái)源,其主要有兩個(gè)方面:1)有機(jī)氮降解形成銨鹽經(jīng)過(guò)硝化作用生成硝酸鹽;2)直接通過(guò)氮肥硝化作用形成。因此在有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)高的地方硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)往往也較高,同時(shí)硝酸鹽在土壤中經(jīng)歷反硝化生物化學(xué)作用,消耗有機(jī)質(zhì),硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)狻?/p>
3.2.2 土地利用
土地利用類(lèi)型是人們根據(jù)自身生產(chǎn)生活的需要,對(duì)土地進(jìn)行不同用途開(kāi)發(fā)利用的社會(huì)產(chǎn)物[24-25]。其在改造土地自然屬性的同時(shí),不同的土地利用類(lèi)型對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響也存在差異。根據(jù)不同樣點(diǎn)以及不同層位的土壤硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù),結(jié)合土地利用類(lèi)型,對(duì)土壤硝酸鹽氮進(jìn)行分析,結(jié)果如表4所示。
選取研究區(qū)46個(gè)采樣點(diǎn),所涉及到的土地利用類(lèi)型有水田、旱田、工業(yè)用地、林地,其中以旱田取樣點(diǎn)最多,工業(yè)用地最少。不同的土地利用類(lèi)型中,土壤硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均值差異表現(xiàn)為水田中硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于其余類(lèi)型(表4),這可能與水流遷移特征有關(guān):在水田區(qū)由于大量灌溉水形成徑流,土壤中硝酸鹽氮也隨著水流而遷移,從而表現(xiàn)為水田灌區(qū)土壤硝酸鹽氮低值,這也是目前農(nóng)業(yè)面臨的氮流失導(dǎo)致的面源污染問(wèn)題;其余土壤類(lèi)型中以工業(yè)用地土壤中硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高,這可能與工業(yè)污、廢水以及廢渣堆放有關(guān)。
通過(guò)描述不同土地利用類(lèi)型垂向上土壤硝酸鹽氮的分布特征,可以更加清晰地對(duì)比出不同類(lèi)型的土地利用會(huì)影響其土壤中硝酸鹽氮的分布及運(yùn)移特征(圖7):水田環(huán)境中的土壤硝酸鹽氮總體隨著深度呈線(xiàn)性遞減,在第四層土壤處個(gè)別數(shù)據(jù)略有回升;旱田和工業(yè)用地環(huán)境中的土壤硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)在表層向下遞減后有明顯回升現(xiàn)象;林地環(huán)境中的土壤硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)總體隨深度向下遞減。這與它們各自所處的環(huán)境特點(diǎn)有關(guān):水田處于長(zhǎng)時(shí)間蓄水狀態(tài),近表層土壤都處于飽和狀態(tài),因而一定時(shí)期處于還原環(huán)境,在還原狀態(tài)下,氮肥中無(wú)機(jī)氮幾乎全部以氨態(tài)氮存在,容易被土壤膠體吸附,不易流失,即使存在的少量硝酸鹽氮也會(huì)隨著灌溉水流流失;旱田及林地皆為地表面不蓄水狀態(tài),因而在近表層土壤中硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)比水田要高;工業(yè)用地受工業(yè)活動(dòng)污染,因而近表層土壤硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高,受反硝化作用影響隨深度向下遞減,在第四層土壤微生物活動(dòng)受抑制以及累積作用有明顯回升現(xiàn)象。
圖5 表層土壤硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布圖Fig.5 Plane distribution of nitrate data in surface soil
藍(lán)線(xiàn)和綠線(xiàn)分別為南北向和東西向土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化的趨勢(shì)線(xiàn)。東方向與x軸正方向一致,北方向與y軸正方向一致,z軸代表有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大小。圖6 不同層位有機(jī)質(zhì)趨勢(shì)分析Fig.6 Trend analysis of organic matter in different horizons
表4不同層位以及不同土地利用類(lèi)型土壤中硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均值
Table4Averagenitratenitrogeninsoilsofdifferenthorizonsanddifferentlandusetypes
土地利用類(lèi)型取樣點(diǎn)數(shù)平均硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)/(mg/kg)一層二層三層四層水田102.853.181.282.65旱田195.744.013.844.46工業(yè)用地57.724.614.166.69林地125.823.873.843.03
3.2.3 土壤質(zhì)地
土壤質(zhì)地是根據(jù)土壤顆粒組成劃分的土壤類(lèi)型。土壤質(zhì)地一般分為砂土、壤土和黏土3類(lèi),其類(lèi)別和特點(diǎn)主要是繼承了成土母質(zhì)的類(lèi)型和特點(diǎn)。本次對(duì)取樣點(diǎn)不同層位所處的土壤質(zhì)地進(jìn)行統(tǒng)計(jì),如表5所示。砂土缺少黏粒和有機(jī)質(zhì),保持氮肥的能力弱,且施用的氮肥料易隨雨水流失,因此,在砂土上種植農(nóng)作物一般都會(huì)增施有機(jī)肥,并且由于砂土通透性好,有機(jī)氮肥易氧化形成硝酸鹽;黏土則有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高,大多土壤養(yǎng)分不易被雨水和灌溉水淋失,保持氮肥性能好,但由于遇雨或灌溉時(shí),往往水分在土體中難以下滲而導(dǎo)致排水困難形成還原條件,加上有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)豐富,使得硝酸鹽氮容易被還原;而壤土則兼有砂土和黏土的優(yōu)點(diǎn),有利于保持硝酸鹽氮。
對(duì)幾個(gè)穿過(guò)不同土壤質(zhì)地取樣點(diǎn)土壤硝酸鹽氮做垂向分布圖,結(jié)果如圖8所示:土壤硝酸鹽氮在壤土與黏土相交的界面達(dá)到極大值,以上為硝酸鹽氮累積的結(jié)果,以下則由于黏土的滲透性弱加之處于還原條件,硝酸鹽氮無(wú)法得到累積(圖8a);而壤土與砂土交互的土層,垂向上隨深度增大,土壤硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)雖略有回升,但總體上呈向下遞減的趨勢(shì),證明了壤土由于自身特性具有保持硝酸鹽氮的能力(圖8b)。
表5 不同土壤質(zhì)地硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均值
圖7 不同土地利用類(lèi)型的土壤硝酸鹽氮的垂向分布Fig.7 Vertical distribution of nitrate in different land use types
圖8 不同土壤質(zhì)地的取樣點(diǎn)土壤硝酸鹽氮的垂向分布圖Fig.8 Vertical distribution map of nitrate in soil samples of different soil textures
1)土壤硝酸鹽氮的空間變異性顯著。4層中第一層土壤的硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高,為0.13 ~ 15.47 mg/kg,平均值為5.23 mg/kg;整體上,從上到下,變異系數(shù)增大,在82.88%以上,分析其正態(tài)分布性時(shí),可以利用地學(xué)統(tǒng)計(jì)分析法,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換。
2)土壤硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)的空間變異特征同時(shí)受到了結(jié)構(gòu)性因素和一定的隨機(jī)因素的影響,土壤硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)的空間變化具有強(qiáng)烈的各向異性。第一層土壤硝酸鹽氮在南北向空間上存在嚴(yán)格的自相關(guān)性,空間變異的結(jié)構(gòu)性成分比例較高;第二、三層位土壤硝酸鹽氮空間變化接近分形布朗運(yùn)動(dòng);第四層位土壤硝酸鹽氮在各方向上都具有較高的隨機(jī)性??傮w土壤硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)由西側(cè)農(nóng)田向東側(cè)城區(qū)逐漸遞減;由南向北,在渾河中下游以及細(xì)河附近土壤硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高。
3)不同影響因素對(duì)于土壤硝酸鹽氮的空間變異特征影響不一致。土壤有機(jī)質(zhì)與硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)的空間分布趨勢(shì)相吻合,有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)高的地區(qū)在土壤通透性良好的情況下硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)也相應(yīng)較高;不同土地利用類(lèi)型分析表明土壤中硝酸鹽氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)受到土地使用過(guò)程中的施肥以及灌溉特點(diǎn)影響;土壤質(zhì)地的不同導(dǎo)致其保持硝酸鹽氮能力不同,并且由于質(zhì)地不同通透性差異也會(huì)導(dǎo)致硝酸鹽氮含量的差異。
[1] Darwish T, Atallah T, Francis R, et al. Observations on Soil and Groundwater Contamination with Nitrate: A Case Study from Lebanon-East Mediterranean[J]. Agricultural Water Management, 2011, 99(1):74-84.
[3] Ledoux E, Gomez E, Monget J M, et al. Agriculture and Groundwater Nitrate Contamination in the Seine Basin:The STICS-MODCOU Modelling Chain[J]. Science of the Total Environment, 2007, 375(1/2/3):33-47.
[4] 趙解春, 李玉中, Yamashita,等. 地下水硝酸鹽污染來(lái)源的推斷與溯源方法概述[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào), 2010, 26(18):374-378.
Zhao Jiechun, Li Yuzhong, Yamashita,et al. An Overview of the Sources of Nitrate Pollution in Groundwater[J].Chinese Agricultural Science Bulletin,2010,26(18):374-378.
[5] 陳德敏, 薛婧媛. 中國(guó)土壤污染現(xiàn)狀與法律責(zé)任解讀[J]. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版), 2008, 14(1):93-97.
Chen Demin, Xue Jingyuan.The Present Situation of Soil Pollution and Its legal Responsibility in China[J].Journal of Chongqing University (Social Science Edition), 2008, 14(1):93-97.
[6] Davies F, Best E. Department of National Health and Welfare[J]. Med Serv J Can, 1959, 15(5):353-354.
[7] Burgess T M, Webster R. Optimal Interpolation and Isarithmic Mapping of Soil Properties: I:The Semivariogram and Punctual Kriging[J]. Soil Sci, 1980, 31: 315-341.
[8] 區(qū)美美, 王建武. 土壤空間變異研究進(jìn)展[J]. 土壤, 2003, 35(1):30-33.
Ou Meimei, Wang Jianwu.Research Progress of Soil Spatial Variability[J].Soil, 2003,35(1):30-33.
[9] Brocca L, Tullo T, Melone F, et al. Catchment Scale Soil Moisture Spatial-Temporal Variability[J]. Journal of Hydrology, 2012, 422/423(1):63-75.
[10] Allaire S E, Lange S F, Lafond J A, et al. Multiscale Spatial Variability of CO2Emissions and Correlations with Physico-Chemical Soil Properties[J]. Geoderma, 2012, 170:251-260.
[11] Tesfahunegn G B, Tamene L, Vlek P L G. Catch-ment-Scale Spatial Variability of Soil Properties and Implications on Site-Specific Soil Management in Northern Ethiopia[J]. Soil & Tillage Research, 2011, 117(6):124-139.
[12] 趙智. 宜賓市土壤磷素的空間變異特征及影響因素研究[D]. 成都:四川農(nóng)業(yè)大學(xué), 2011.
Zhao Zhi. Spatial Variability of Soil Phosphorus and Its Influencing Factors in Yibin[D]. Chengdu: Sichuan Agricultural University, 2011.
[13] 李啟權(quán), 王昌全, 岳天祥,等. 基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的土壤有機(jī)質(zhì)空間變異研究方法[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2010, 26(1):87-93.
Li Qiquan, Wang Changquan, Yue Tianxiang, et al. Study on Spatial Variability of Soil Organic Matter Based on Neural Network[J].Journal of Agricultural Engineering, 2010,26(1): 87-93..
[14] 黃文忠. 宜賓市土壤鉀素的空間變異特征及影響因素研究[D]. 成都:四川農(nóng)業(yè)大學(xué), 2010.
Huang Wenzhong.Spatial Variability of Soil Potassium and Its Influencing Factors in Yibin[D]. Chengdu:Sichuan Agricultural University, 2010.
[15] 張法升, 劉作新. 分形理論及其在土壤空間變異研究中的應(yīng)用[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2011, 22(5):1351-1358.
Zhang Fasheng, Liu Zuoxin.Fractal Theory and Its Application in the Study of Soil Spatial Variability[J].Journal of Applied Ecology, 2011, 22(5):1351-1358.
[16]Agterberg F P. Multifractals and Geostatistics[J]. Journal of Geochemical Exploration, 2012, 122(11):113-122.
[17] 崔健, 李霄, 都基眾,等. 基于GIS的渾河沖洪積扇地淺層地下水防污性能評(píng)價(jià)[J]. 地質(zhì)與資源, 2011, 20(2):137-140.
Cui Jian, Li Xiao, Du Jizhong, et al. Shallow Groundwater Vulnerability Assessment GIS Hunhe River Alluvial Fan Based on Geology and Resources[J].Geology and Resources, 2011,20(2):137-140.
[18] 李凱, 卞玉梅, 楊靜,等. 下遼河平原地下水多年動(dòng)態(tài)變化特征分析[J]. 地質(zhì)與資源, 2009, 18(2):140-143.
Li Kai, Bian Yumei, Yang Jing, et al.Analysis of Dynamic Characteristics of Groundwater in the Lower Liaohe River Plain[J].Geology and Resources, 2009,18 (2):140-143.
[19] 陜紅,張慶忠,張曉娟,等. 保存、分析方法等因素對(duì)土壤中硝態(tài)氮測(cè)定的影響[J].分析測(cè)試學(xué)報(bào),2013,32(12):1466-1471.
Shan Hong, Zhang Qingzhong, Zhang Xiaojuan, et al. Influence of Factors such as Preservation and Analysis on the Determination of Nitrate Nitrogen in Soil[J]. Journal of Analysis and Testing,2013,32(12):1466-1471.
[20] 張朝生, 章申. 長(zhǎng)江水系沉積物重金屬含量空間分布特征研究:地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法[J]. 地理學(xué)報(bào), 1997(2):184-192.
Zhang Chaosheng, Zhang Shen.Spatial Distribution Characteristics of Heavy Metals in Sediments of the Yangtze River[J].Journal of Geography, 1997(2):184-192.
[21] 史利江, 鄭麗波, 柳云龍. 農(nóng)田土壤養(yǎng)分空間變異特征研究[J]. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2008, 42(1):51-56.
Shi Lijiang, Zheng Libo, Liu Yunlong.Spatial Variability of Soil Nutrients in Farmland[J].Journal of Henan Agricultural University,2008, 42(1):51-56.
[22]Parfitt J M B, Timm L C, Pauletto E A, et al. Spatial Variability of the Chemical, Physical and Biological Properties in Lowland Cultivated with Irrigated Rice[J]. Revista Brasileira De Ciência Do Solo, 2009, 33(4):819-830.
[23] 劉穎. 金川濕地五種土壤凈化硝酸鹽能力的分析[D]. 長(zhǎng)春:東北師范大學(xué), 2009.
Liu Ying. Analysis of Nitrate Removal Ability of Five Soils in Jinchuan Wetland[D].Changchun:Northeast Normal University,2009.
[24] Zhai Y, Zhao X, Teng Y, et al. Groundwater Nitrate Pollution and Human Health Risk Assessment by Using HHRA Model in an Agricultural Area, NE China[J]. Ecotoxicology & Environmental Safety, 2017, 137:130.
[25] 卞建民,劉彩虹,楊曉舟. 吉林西部大安灌區(qū)土壤貯水能力空間變異特征及土壤水分有效性[J]. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版),2017,47(2):554-563.
Bian Jianmin, Liu Caihong, Yang Xiaozhou.Western Jilin Daan Irrigation Water Storage Capacity of Soil Spatial Variability and Soil Water Availability[J]. Journal of Jilin University (Earth Science Edition), 2017, 47(2):554-563.