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基于Moran′s I 的菜地土壤属性空间分布格局分析

 昵称37581541 2020-11-18

来源:《农业环境科学学报》2020 年 10 期

作者:王强1,郑梦蕾1,叶治山1,杨善莲1,马友华2*

单位:1. 安徽农业大学资源与环境学院;2. 安徽农业大学新农村发展研究院

摘   要

为探讨时空尺度下露天菜地及设施菜地种植模式对土壤属性空间分布格局的影响,采用Moran's I 空间分析方法,对安徽省肥东县2017 年采集的375 个表层土样数据、2016 年的露天菜地数据及2019 年的设施菜地数据之间的空间自相关性进行研究。

结果表明:研究区内露天菜地种植时间越短,土壤全氮、速效钾的平均值越高,设施菜地种植时间越短,有机质、全氮、有效磷、速效钾、pH 5 种土壤属性平均值越高。除速效钾外,露天蔬菜的土壤有机质、全氮、有效磷、pH 指标值均低于设施菜地。距离城镇越近,土壤有机质、全氮含量和pH 越高。两种菜地分布密度与有机质、全氮空间分布呈高高空间正相关,与有效磷和速效钾呈低高空间负相关,与pH 在土壤中呈高低空间负相关。

研究结果表明,两种菜地土壤属性指标值因受到种植时间与城镇距离因素的影响而差异明显。因经济利益驱动,设施菜地种植时间较短但土壤养分累积较快。菜地分布密度对土壤属性空间分布格局影响明显,菜地种植与土壤酸化、养分累积具有一定的相关性。通过Moran's I 空间分析,可实现对蔬菜生产区域的管理,为进一步分析土壤属性扩散演化机制提供参考。



结  论

(1)露天蔬菜种植历史相对较长,距今10~20 a 种植面积增长较快,主要集中于各乡镇周边,种植时间越短其全氮、速效钾的平均值越高,种植时间最长区域的pH 受到城市开发的影响反而最高。

(2)近10 a 设施菜地因利润较高而种植面积增长迅速,种植时间越短土壤属性指标值越高,除速效钾外其余4 种属性值均高于露天菜地。距离城镇越近,土壤有机质、全氮和pH 的指标值越高,随着距离的增加呈下降趋势。

(3)两种菜地种植与土壤酸化、土壤属性累积相关性显著,与有机质和全氮呈现高高空间正相关,与有效磷和速效钾呈现低高空间负相关,与pH 呈高低空间负相关。

(4)通过Moran′s I 空间分析方法,可实现菜地对周边土壤属性空间格局影响的精准表达,实现菜地种植对不同区域影响差异的空间可视化,可以为进一步分析土壤属性扩散演化机制提供参考,实现菜地不同区域及尺度的土壤属性分区管理,有助于定义更严格的农业种植管理规范,实现基本农田的长期管理和保护。

责任编辑:郑庆祥

校对和审核:潘淑君  王农


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