臨汾市堯都區(qū)土壤有效磷的空間變異特征及其環(huán)境風險評價論文

時間：2022-09-05 06:22:36 論文我要投稿

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　　摘要：探析山西省臨汾市堯都區(qū)土壤有效磷的空間分布，為合理利用磷素與識別農業(yè)面源磷污染重點防控區(qū)提供依據。在區(qū)域內布置采樣點1 186個，測定其耕作層(0～20 cm)土壤有效磷含量，并使用常規(guī)統(tǒng)計學方法與地統(tǒng)計學方法對其進行分析評價，其主要結果如下：位于堯都區(qū)中部的臨汾市城區(qū)土壤有效磷含量最低，西部山地較低，最高區(qū)域位于南部以果蔬生產的莊里村南部、小王村北部、西溝村西南部，其余為中等水平區(qū)域，占全區(qū)面積85.00%，極值區(qū)域呈零星分布;堯都區(qū)土壤有效磷含量平均程度為中等偏低，相比于歷史記錄呈增長趨勢，其分布狀況復雜，分異程度較大，與土壤全磷含量呈正相關關系;土壤有效磷的空間分布與高程、坡度坡向、施肥量及土地利用方式有關。

臨汾市堯都區(qū)土壤有效磷的空間變異特征及其環(huán)境風險評價論文

　　關鍵詞：土壤有效磷; 空間分布; 臨汾市堯都區(qū)

　　磷是植物生長發(fā)育所必需的三大元素之一，磷對植物體內磷、氮化合物及脂肪代謝起著重要作用。植物體中所需要的磷主要從土壤磷庫中獲得，土壤有效磷是指土壤中能為當季植物吸收的磷含量，作為鑒定土壤肥力高低的重要指標。

　　臨汾市堯都區(qū)位于山西省南部，臨汾盆地中央，總面積1 316.000 km2。其中耕地面積有434.200 km2，農作物以小麥、玉米、棉花為主。多年實踐及研究顯示，作物產量高低與耕作層土壤有效磷含量有密不可分的關系。近年來，隨著傳統(tǒng)耕作模式的轉變，政府對農業(yè)投入的重視度增加，全國土壤有效磷平均含量發(fā)生了明顯的變化。1980年，全國缺磷耕地面積達到78.00%;據統(tǒng)計，2000年全國耕地有效磷含量增加了6.000 0～8.000 0 mg/kg，年均增加11.00%，缺磷面積降到50.00%，甚至在一些地區(qū)出現(xiàn)了磷素過剩的報道。土壤磷素的盈余在給作物帶來高產穩(wěn)產保障的同時，也給當地的生態(tài)環(huán)境造成了巨大的威脅。經統(tǒng)計，目前水體富營養(yǎng)化的重要原因之一便是農業(yè)磷污染。因此，積極調查分析當地土壤有效磷的分布狀況對優(yōu)化合理使用磷素以及農業(yè)磷污染控制點的識別與防治有重要的指導意義。

　　本研究采用常規(guī)統(tǒng)計學與地統(tǒng)計學方法，分析臨汾市堯都區(qū)耕作層土壤有效磷的空間分布，根據國家第2次土壤普查確立的土壤有效磷分級標準劃分出磷素超標風險區(qū)域，旨在為臨汾市堯都區(qū)土壤有效磷科學合理利用與生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展作出依據。

　　1 材料與方法

　　1.1 研究區(qū)概況臨汾市堯都區(qū)地處山西省南部、臨汾市中部，地處臨汾盆地中央，汾河由北向南穿境而過，地處東經111°04′～111°49′，北緯35°53′～36°19′，土地總面積1 316.000 km2，東部為太岳山脈，西為呂梁山余脈，中部為平原，地勢呈四周高中間低趨勢，海拔高度415～1 791 m。全區(qū)山地面積627.000 km2，丘陵面積138.000 km2，臺地134.000 km2，平原417.000 km2。農副土特產豐富，糧食主產小麥，經濟作物以蔬菜為主，水果則以蘋果為主，畜牧業(yè)發(fā)達，作物熟制為一年2熟。氣候為暖溫帶大陸半干旱季風氣候，多年平均氣溫9～13 ℃，無霜期197 d，多年平均降水494.19 mm。土壤類型主要為褐土、潮土，有少量沼澤土。

　　1.2 樣品采集與分析土壤數據來自于臨汾市土壤肥料工作站于2010年的采樣點。每個采樣點均實行GPS定位，在采樣點的耕作層(0～20 cm)采取土樣，帶回實驗室風干磨細后，使用0.5 mol/L碳酸氫鈉浸提，鉬銻抗比色法來測定土壤有效磷含量。由于儀器與操作過程中帶來的不可避免的誤差，故在做數據整理的過程中刪去不符合要求的點，從而確保統(tǒng)計分析的準確性。由于采樣點的選擇沒有涉及到汾河以西的地區(qū)，所以根據緩沖分析確定了一條分析區(qū)的隔斷線，因此僅對采樣區(qū)進行分析。

　　1.3 樣條插值方法為了能夠使離散的采樣點在地圖上顯示出堯都區(qū)土壤有效磷的空間分布，所以必須采取插值法[1]。插值法是函數逼近的一種重要方法，理論上源于地理學相近相關的基本定律，即空間位置上越靠近的點，越可能具有相似的特征值，從而利用離散的已知點數據來估算其他未知點數據以生成連續(xù)表面。空間插值方法中最具有代表性的有反距離權重法、樣條函數法、克里格法等。

　　1.4 數據處理及分析用SPSS(10.0)軟件進行常規(guī)統(tǒng)計分析。樣條函數插值分析、圖形繪制均采用ArcGIS 9.3軟件。圖形繪制首先根據堯都區(qū)土壤類型圖掃描成圖，按照地圖所示的中國國家大地坐標北京1954系統(tǒng)進行圖像配準，并且柵格矢量化，從而便于進行空間分析。

　　2 結果與分析

　　2.1 臨汾市堯都區(qū)土壤有效磷的統(tǒng)計特征值堯都區(qū)土壤有效磷含量平均值為23.017 9 mg/kg，根據我國第2次土壤普查土壤有效磷分級標準(豐40.000 0 mg/kg，稍豐20.000 0～40.000 0 mg/kg，中等10.000 0～20.000 0 mg/kg，稍缺5.000 0～10.000 0 mg/kg，缺3.000 0～5.000 0 mg/kg，極缺3.000 0 mg/kg)，處于稍豐級別。有效磷含量極大值(167.330 0 mg/kg)與極小值(0.800 0 mg/kg)之間巨大的差異，可能由2方面的因素造成，一是自然方面的因素，如不同的地形、不同的坡向以及植被類型，另一方面則是人為方面的因素，磷肥的過度施用，而磷又是一種移動性不活躍的元素，造成了大量的殘留，使其分布不均，甚至大量富集成為磷污染面源。

　　2.2 臨汾市堯都區(qū)土壤有效磷的空間分布耕層土壤有效磷含量具有明顯的空間分異規(guī)律，整體表現(xiàn)為平原>山區(qū)。全區(qū)大部分地區(qū)有效磷含量水平居于中等，極缺與豐的區(qū)域則呈點狀零星分布。有效磷極缺的區(qū)域主要分布于

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