河套灌区不同尺度土壤氮含量的空间异质性分析

农业灌区土壤氮(N)是限制作物生长的主要因素,其空间异质性在不同尺度下会受气候、成土母质、土壤类型等自然因素及灌溉、耕作、不同土地利用方式等人为因素的综合制约.本研究以河套灌区永济灌域的土壤总氮(TN)含量为研究对象,分析 2 个尺度(L尺度:样点数为 36 个,采样深度 0～<100 cm;M 尺度:样点数为 125,采样深度 0～<20 cm)3 种土地利用方式下(农田、林地、荒地)土壤TN的空间异质性.研究结果表明,不同土地利用方式下,土壤 TN含量存在显著差异,林地和农田 TN 含量显著高于荒地,而不同种植类型的农田(玉米、小麦、向日葵)之间 TN含量差异不显著;在 M 尺度上,灌域土壤 TN半方差拟合效果较好,为球型模型,空间相关度为 2.64%,远小于标准界限 25%,表明随机性远小于结构性变异方差;在 L 尺度上,0～<20、20～<40 cm土层,半方差拟合为高斯模型,空间相关度分别为 23.26%和 22.30%,接近 25%;40～<100 cm土层,半方差拟合为指数模型,空间自相关度为 17.86%,3 个土层空间自相关范围分别为 240、240 和30 m.可见,随着尺度的增加,空间相关性随之增加.2 个尺度 3 层土壤,空间相关度均小于 25%,TN 在空间上主要受到自然因素的影响,如土壤母质、气候、地形等因素的影响较大,表层 0～<40 cm 土壤 TN 含量同时受到一定程度的人为因素干扰.