耕地土壤pH數(shù)據(jù)描述性統(tǒng)計分析案例表4-1為研究區(qū)耕地土壤pH值的基本描述統(tǒng)計分析，結(jié)果表明，湖北省1980年水田和旱地的表層土壤pH范圍分別為4.20-9.50、4.00-8.60，2017年則分別為4.00-8.96、3.70-8.90，相比之下，2017年耕層土壤的pH值域中最低值更小，水田和旱地的表層土壤pH值下降范圍分別在0.08-0.73和0.03-1.09個單位之間，平均下降0.20和0.24個單位。1980年北部及中部的十堰市、襄陽市、荊門市、天門市、潛江市、仙桃市和荊州市的水田、旱地表層土壤pH均值均高于全省平均值，而東部和西部的恩施州、宜昌市、咸寧市、黃岡市等的水田、旱地表層土壤pH均值均低于全省平均值。2017年神農(nóng)架林區(qū)及中部的荊門市、天門市、潛江市、仙桃市和荊州市的水田、旱地表層土壤pH均值均高于全省平均值，而水田、旱地表層土壤pH均值較低的也主要是恩施州、咸寧市等城市，相較1980年，低于全省土壤pH均值的城市新增了十堰市和襄陽市。從兩期pH均值變化大小來看，各行政區(qū)水田pH均值多低于旱地pH均值，全省水田pH平均下降單位小于旱地。原因是相對旱地而言，水田利用強(qiáng)度較大，且鹽基淋溶作用較強(qiáng)，導(dǎo)致pH相對較低，但又由于水田長期處于還原狀態(tài)，可以調(diào)節(jié)酸堿緩沖性能ADDINNE.Ref.{177D78E4-ADA6-4D84-9187-081DC05A2DAD}(張忠啟等2018)，因此其下降幅度略小于旱地。結(jié)合圖4-1，可以發(fā)現(xiàn)水田表層土壤pH均值有13個區(qū)域呈下降趨勢，4個呈上升趨勢，總體向酸化方向發(fā)展，pH降低幅度最大的城市是恩施州和襄陽市，達(dá)0.73個單位，其次是十堰市、武漢市，下降幅度均大于0.5個單位，說明這些區(qū)域水田表層土壤酸化趨勢更為明顯；神農(nóng)架林區(qū)水田土壤pH變化則相反，漲幅最大，達(dá)1個單位，而鄂州市、黃石市和孝感市漲幅較小，平均漲幅為0.15個單位。旱地表層土壤pH均值有12個區(qū)域呈下降趨勢，5個區(qū)域呈上升趨勢，總體也呈現(xiàn)酸化趨勢，荊門市旱地表層土壤pH降幅最大，達(dá)到1.09個單位，其次為襄陽市、黃石市、恩施州、十堰市、隨州市，分別降幅為0.81、0.74、0.73、0.63、0.62，均大于0.5個單位，表明這些區(qū)域旱地表層土壤pH酸化速率更快；旱地表層土壤pH漲幅最大的仍舊是神農(nóng)架林區(qū)，漲幅達(dá)2.05個單位，其次是鄂州，漲幅為0.56個單位，說明這兩個區(qū)域呈堿化趨勢，其余三個區(qū)域漲幅均很小，均值為0.03個單位。全省兩期水田和旱地表層土壤pH值的空間變異系數(shù)均大于10%，屬于中等程度變異，各區(qū)域在不同時期均呈現(xiàn)不同程度的空間變異性。1980年全省近七成行政區(qū)內(nèi)的水田表層土壤pH屬于中等變異，變異程度最大的是神農(nóng)架林區(qū)，變異系數(shù)高達(dá)28.64%，高出全省均值147.72%；其次是鄂州市、恩施州和咸寧市，分別高出全省均值57.65%、49.25%和49.12%；變異性最低的是潛江市，變異系數(shù)僅為2.13%，不足全省平均變異性的20%；天門市、隨州市、襄陽市和仙桃市的空間變異性也較小，變異系數(shù)均小于10%，屬于弱變異區(qū)域。1980年旱地表層土壤pH平均變異系數(shù)略高于水田，全省約六成行政區(qū)內(nèi)的旱地表層土壤pH屬于中等變異，變異程度最大的同樣為神農(nóng)架林區(qū)，為38.57%，比全省均值高出212.05%；其次為咸寧市、鄂州市、黃石市和恩施州，分別比全省均值高出67.98%、41.31%、37.60%和30.27%，除鄂州外，其余城市旱地表層土壤pH變異性均高于水田；變異性最小的也是潛江市，變異系數(shù)僅為2.34%。2017年各行政區(qū)內(nèi)水田表層土壤pH的空間變異性較1980年有所變化，且超七成屬中等變異，變異程度最大的是武漢市，達(dá)18.89%，高于全省均值65.01%，同時較1980年增大了33.95%；其次是鄂州市、恩施州和宜昌市，分別高于全省均值42.09%、36.30%和34.71%；變異性最小的是仙桃市，為4.83%，是全省平均水平的42.17%，其余各市變異系數(shù)介于6.31%-13.61%之間。2017年全省旱地表層土壤pH變異系數(shù)均值較1980年有較小下降，但各市變化程度各異，變異性最大的是武漢市，其次是宜昌市、黃岡市和恩施市，分別是全省平均水平的201.11%、156.11%、138.84%、135.70%，除恩施市外，其余三個城市旱地表層土壤pH變異性較1980年均有不同程度的增大，分別升高了56.49%、33.64%、14.44%；變異性最小的也是仙桃市，僅為全省平均水平的30.65%。上述結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，1980年全省水田和旱地表層土壤pH空間變異性較高的區(qū)域主要分布在東部、東南部及西南部的神農(nóng)架林區(qū)、恩施州、咸寧市、黃石市及鄂州市，而較低的區(qū)域主要分布在中部的天門市、潛江市和仙桃市；2017年全省水田和旱地表層土壤pH空間變異性高值區(qū)較1980年的分布重心由東南部和西南部向中部偏移，主要為武漢市、鄂州市、宜昌市和恩施州，而低值區(qū)的空間分布與1980年相似，且神農(nóng)架林區(qū)土壤pH的空間變異性明顯降低?？傮w上，2017年全省耕作表層土壤pH的變異性均值較1980年輕微下降，但各市變化程度不一，相差較大。綜上所述，湖北省耕地土壤存在酸化現(xiàn)象，1980年和2017年耕地表層土壤pH值總體呈現(xiàn)東西低中部高并向中部降低的趨勢。其中，恩施州、襄陽市、荊門市和黃石市耕層土壤酸化速率較快，且隨著近年來降雨、施肥量及機(jī)械化投入等的影響，全省各市耕地表層土壤pH值的空間變異性均有差異。

表4-11980年和2017年湖北省不同行政區(qū)下水田及旱地土壤pH值統(tǒng)計特征Table4-1statisticalcharacteristicsofsoilpHinpaddyfieldanddrylandindifferentadministrativeregionsofHubeiProvincein1980and2017行政區(qū)耕地類型1980年2017年變化值范圍均值標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)范圍均值標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)十堰市水田5.00-8.507.120.8712.214.88-8.366.400.8513.27-0.72旱地5.10-8.207.010.7410.534.49-8.286.380.7912.43-0.63襄陽市水田6.00-8.207.210.598.244.566.480.7211.06-0.73旱地6.00-8.407.390.516.964.71-7.956.580.7010.57-0.81黃岡市水田4.20-8.506.000.8614.324.00-7.905.680.6210.93-0.32旱地4.30-8.406.000.8213.724.20-8.106.080.9515.700.08武漢市水田4.70-8.006.420.9114.104.03-8.695.791.0918.89-0.63旱地4.90-8.006.690.9714.544.04-8.796.271.4322.75-0.43鄂州市水田4.50-9.506.051.1018.224.50-8.106.281.0216.270.22旱地4.70-8.206.171.0817.475.40-7.906.730.8612.780.56黃石市水田4.30-8.106.160.9615.524.36-8.456.340.8012.680.18旱地5.00-8.006.851.1617.014.32-8.516.110.8313.62-0.74咸寧市水田4.40-8.306.181.0617.244.30-7.606.020.518.51-0.16旱地4.80-8.406.231.2920.764.81-8.006.210.6410.31-0.03荊州市水田5.10-8.507.241.0214.044.80-8.777.060.9613.61-0.19旱地5.30-8.607.960.658.134.60-8.907.700.668.58-0.25仙桃市水田6.10-8.307.790.486.206.28-8.397.560.364.83-0.23旱地6.10-8.407.710.587.506.85-8.427.680.273.47-0.03潛江市水田7.90-8.308.080.172.134.99-8.667.660.486.31-0.43旱地7.80-8.408.070.192.345.45-8.647.630.466.06-0.43隨州市水田5.30-7.606.450.609.284.12-7.966.030.7712.78-0.42旱地5.30-7.606.550.609.224.20-7.725.930.7712.98-0.62天門市水田5.60-8.307.340.719.625.20-8.807.260.7310.09-0.08旱地6.00-8.507.610.577.535.70-8.707.620.425.450.01宜昌市水田4.90-8.206.530.7411.264.50-8.616.360.9815.42-0.17旱地5.00-8.006.820.9013.233.70-8.436.521.1517.68-0.30荊門市水田4.90-8.406.781.0114.844.58-8.316.560.7010.60-0.21旱地6.00-8.407.890.708.875.00-8.146.800.7510.98-1.09孝感市水田5.20-8.206.410.8413.184.61-8.406.510.7211.030.10旱地5.20-8.006.520.8412.824.64-8.196.580.8412.720.06恩施州水田4.70-9.006.461.1117.254.06-8.305.720.8915.61-0.73旱地4.60-8.406.391.0316.104.09-8.125.660.8715.35-0.73神農(nóng)架林區(qū)水田5.60-7.606.601.8928.646.86-8.477.600.547.071.00旱地4.00-7.005.502.1238.576.16-8.537.550.648.432.05湖北省水田4.20-9.506.750.7811.564.00-8.966.550.7511.45-0.20旱地4.00-8.606.960.8612.363.70-8.906.720.7611.31-0.24圖4-11980年和2017年湖北省不同行政區(qū)下水田及旱地土壤pH均值對比Fig.4-1ComparisonofaveragesoilpHvaluesofpaddyfieldsanddrylandindifferentadministrativeregionsofHubeiProvincein1980and2017圖4-21980年和2017年湖北省耕地土壤酸堿性樣點占比（%）Fig.4-2ProportionofsoilacidicoralkalinesamplesofcultivatedlandinHubeiProvincein1980and2017(%)根據(jù)全國第二次土壤普查統(tǒng)一分級標(biāo)準(zhǔn)，可將研究區(qū)耕地土壤酸堿性劃分為6級，即強(qiáng)酸性：pH<4.5，酸性：4.5≤pH<5.5，弱酸性：5.5≤pH<6.5，中性：6.5≤pH<7.5，弱堿性：7.5≤pH<8.