PAGE29某地區(qū)土壤基本性質(zhì)空間變異特征分析案例1.1土壤理化性質(zhì)描述統(tǒng)計(jì)分析圖3-1a-j為兩種坡面4層土壤基本理化指標(biāo)（非毛孔隙度、毛管孔隙度、礫石體積、有機(jī)質(zhì)含量、顆粒組成、容重、質(zhì)量含水量和飽和導(dǎo)水率）的平均值標(biāo)隨坡面樣點(diǎn)的變化圖，并對各指標(biāo)進(jìn)行了基本統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果見表3-1。由圖3-1結(jié)合表3-1可知，非毛管孔隙度、有機(jī)質(zhì)含量和土壤容重呈波動式的變化，變化范圍為1.21～20.96%、1.77～31.75g/kg、和1.36～1.69g/cm3，其變異系數(shù)分別為35.32%、34.86%和4.38%，依變異劃分標(biāo)準(zhǔn)來看，非毛管孔隙度和有機(jī)質(zhì)含量屬于中等變異，土壤容重屬于弱變異；毛管孔隙度無明顯變化；和毛管孔隙度一樣，顆粒組成變化不明顯，表明土壤質(zhì)地在空間分布上較均勻；礫石含量的變化范圍為0.10～20.96%，均值為5.42%，在整體上隨樣點(diǎn)表現(xiàn)為先波動式下降（從樣點(diǎn)1號至30號）后基本保持不變（樣點(diǎn)31號至58號）的趨勢，因而變異系數(shù)也較大，達(dá)到了109.61%，屬于強(qiáng)變異，這是由于樣點(diǎn)31號至58號大部分屬于耕地，受人為因素的影響更大，農(nóng)民在翻耕播種時(shí)，為防止礫石對作物生長的影響，人為挑出了其中的較大的礫石而只留下碎屑，相比之下，樣點(diǎn)1號至30號受外界條件影響較小，進(jìn)而保持了紫色土土層淺薄、礫石含量高的特點(diǎn)。圖3-1j為4個(gè)土層質(zhì)量含水量各平均值隨樣點(diǎn)的變化趨勢圖，其總體趨勢均表現(xiàn)為先波動式變化再上升，結(jié)合表3-1的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，其最小值變化范圍為1.23～6.83%，最大值變化范圍為21.90～36.05%，深層（20-50cm）土壤質(zhì)量含水量顯著大于表層（0-20cm）。就變異系數(shù)來看，從上至下各層均屬于中等變異，其變異系數(shù)分別為35.89%、41.99%、41.44%和46.10%，即變異系數(shù)隨著土層增加而增加，這與大多數(shù)其它研究結(jié)論不一致，可能是因?yàn)椴蓸訒r(shí)期正處于高溫季節(jié)，表層土壤水分蒸發(fā)量較大，均下降至一個(gè)較均勻的水平，而隨著土層的加深，蒸發(fā)作用減弱，在地形和植被等作用下，深層土壤水分變異更加明顯。1.2土壤理化性質(zhì)在不同土層的分布特征圖3-2為各基本理化指標(biāo)在土壤剖面上的分布特征，為統(tǒng)一其量綱，各指標(biāo)值用百分比表示，在數(shù)值上等于各土層不同指標(biāo)均值與整個(gè)剖面的均值之比。由圖可知，非毛管孔隙度、有機(jī)質(zhì)含量和土壤質(zhì)量含水量沿土層變化明顯，其中非毛管孔隙度和有機(jī)質(zhì)含量的變化范圍分別為6.62～14.86%和8.58～18.71g/kg，并隨著土層的加深均明顯減小，而土壤質(zhì)量含水量則在11.39～18.69%之間變化，平均值為11.15%，隨著土層的加深而增加。表層（0-20cm）土壤容重和毛管孔隙度均小于深層，但變化幅度較小。1.3土壤理化性質(zhì)相關(guān)分析土壤質(zhì)地、飽和導(dǎo)水率和有機(jī)質(zhì)含量等土壤理化性質(zhì)共同影響土壤含水量，對兩個(gè)坡面各樣點(diǎn)的土壤顆粒組成、容重等10種土壤理化性質(zhì)參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析，其結(jié)果如圖3-3所示。由圖可知，0-10cm和10-20cm、10-20cm和20-30cm以及20-30cm和30-50cm土壤質(zhì)量含水量的相關(guān)系數(shù)分別為0.36、0.73和0.75，均達(dá)到了極顯著相關(guān)（P<0.01），在土壤質(zhì)地相對均勻的前提條件下，不同土層間的水文聯(lián)系較強(qiáng)。隨著土層加深，不同土層間的相關(guān)系數(shù)逐漸增加，且深層（20-50cm）顯著大于表層（0-20cm）。此外，相比于相鄰?fù)翆?，非相鄰?fù)翆油寥浪值南嚓P(guān)性明顯偏低。就土壤質(zhì)量含水量來看，除孔隙度與0-10cm質(zhì)量含水量相關(guān)性顯著外（P<0.05），與其余環(huán)境因子無明顯相關(guān)性，而在10-50cm深度，礫石體積、非毛管孔隙度及砂粒含量與土壤質(zhì)量含水量呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，相關(guān)性極顯著（P<0.01），與此相反，毛管孔隙度、粉粒含量均和土壤質(zhì)量含水量呈現(xiàn)極顯著的正相關(guān)（P<0.01）。對土地利用、坡位和土層深度與土壤水文性質(zhì)進(jìn)行方差分析，結(jié)果如表3-4所示。由表可知，不同土地利用之間，礫石體積、粉粒含量、砂粒含量和質(zhì)量含水量均存在顯著差異（P<0.01），非毛管孔隙度和毛管孔隙度差異顯著（P<0.05）；在不同坡位之間，礫石體積和有機(jī)質(zhì)含量差異極顯著（P<0.01）；不同土層土壤容重和非毛管孔隙度的差異極顯著（P<0.01），與質(zhì)量含水量差異顯著（P<0.05）；坡位和土地利用類型的交互作用下，只有礫石體積具有極顯著差異；坡位和土層深度的交互效應(yīng)只對土壤容重影響顯著（P<0.05）；而在土地利用類型、坡位和土層深度三者的交互作用下，礫石體積和粘粒含量均達(dá)到了極顯著差異（P<0.01），對沙粒含量影響顯著（P<0.05）。綜合表明，在該研究區(qū)，土地利用類型是坡面土壤導(dǎo)水性能得主導(dǎo)因子。1.4小結(jié)本章首先對王家橋小流域典型坡面的土壤基本理化性質(zhì)在水平和垂直方向的分布進(jìn)行了描述統(tǒng)計(jì)，然后運(yùn)用相關(guān)性分析方法探究了各個(gè)土壤理化因子之間的關(guān)系，并運(yùn)用多因素方差分析分析了土壤理化性質(zhì)在不同土層、土地利用類型和坡位之間的交互作用，主要結(jié)論如下：（1）從水平方向上看，非毛管孔隙度、有機(jī)質(zhì)含量和土壤容重呈波動式的變化，就變異系數(shù)來看，非毛管孔隙度和有機(jī)質(zhì)含量屬于中等變異，土壤容重屬于弱變異；毛管孔隙度變化不明顯，屬于弱變異；和毛管孔隙度一樣，顆粒組成變化不明顯，表明土壤質(zhì)地在空間分布上較均勻；礫石含量變異系數(shù)較大，達(dá)到了109.61%，屬于強(qiáng)變異。從垂直方向來看，非毛管孔隙度和有機(jī)質(zhì)含量隨著土層的加深均明顯減小，而土壤質(zhì)量含水量及其變異系數(shù)則隨著土層的加深而增加。（2）相鄰?fù)翆娱g從上至下土壤質(zhì)量含水量的相關(guān)系數(shù)均達(dá)到了極顯著相關(guān)（P<0.01），并隨著土層加深逐漸增加。除孔隙度與0-10cm質(zhì)量含水量相關(guān)性顯著外（P<0.05），與其余環(huán)境因子無明顯相關(guān)性，對于10-50cm深度而言，砂粒含量、礫石體積以及非毛管孔隙度和土壤質(zhì)量含水量沙含量呈顯著負(fù)相關(guān)，而淤泥和毛細(xì)孔隙度與土壤質(zhì)量水含量呈極顯著正相關(guān)。（3）土地利用類型與斜坡位置之