黑土耕作层土壤pH空间变异及自相关分析
耕地土壤pH_值和有机质含量空间分布特征及影响因素——以长沙县为例
引用格式：叶钰，徐泽，阳冬秀，等. 耕地土壤pH值和有机质含量空间分布特征及影响因素分析——以长沙县为例[J]. 湖南农业科学，2024（3）： 37-40. DOI:10.16498/ki.hnnykx.2024.003.009土壤是农业生产之根本，也是人类赖以生存的物质基础[1]。
土壤酸碱度是一项重要的土壤属性，直接影响着土壤养分的存在状态和有效性，是评价土壤质量和生态功能的重要指标[2]。
土壤有机质是土壤肥力的物质基础，对改善土壤物理、化学性质以及作物的生长起着重要作用[3]。
两者受到母质、海拔高度、气候、生物、成土时间等自然因素的影响，同时与施肥、土地利用、耕作等人为因素密切相关。
近年来，随着经济社会的发展，耕地土壤有机质减少、土壤酸化、土壤污染及土壤侵蚀等问题日益突出，耕地保护也成为了生态环境保护的重要一环。
为此，分析耕地pH值和土壤有机质含量的分布及其影响因素，不仅对耕地土壤改良保护和合理高效施肥具有重要参考作用，同时还能在土壤养分可持续利用及区域生态环境建设方面发挥重要作用。
国内已有对土壤pH值和有机质的空间分布和影响因 耕地土壤pH值和有机质含量空间分布特征及影响因素——以长沙县为例 叶钰1，徐泽1，阳冬秀1，张丹1，苏翔1，吴海勇2 （1. 长沙县农业农村局，湖南长沙 410100；2. 湖南省土壤肥料研究所，湖南长沙 410128）摘要：为了解长沙县耕地土壤有机质丰缺状况和空间分布特征，采集了长沙县2 118份耕层（0~20 cm）土壤样本，测定土壤pH值、土壤有机质含量，分析了不同母岩母质、土壤质地、土地利用方式对土壤pH值和有机质含量的影响。
结果表明：长沙县耕地土壤主要以微酸性为主，其中部和北部耕地土壤酸性更强；土壤有机质含量较高，呈北高南低的分布趋势；不同母岩母质中，除砂岩风化物发育的土壤呈酸性，其他类型的母岩母质形成的土壤均呈弱酸性，土壤有机质含量平均值范围为27.2~38.3 g/kg；不同土壤质地中，轻壤的pH均值最高，为6.3，砂壤的pH均值最低，为5.5，有机质含量排序为轻壤＞砂壤＞中壤＞黏土＞重壤；不同土地利用方式中，水田的pH值平均为5.92，有机质含量平均为34.2 g/kg，旱地的pH平均值是5.89，有机质含量平均为30.5 g/kg。
《黑土区垄作坡耕地坡面土壤侵蚀特征研究》范文
《黑土区垄作坡耕地坡面土壤侵蚀特征研究》篇一一、引言随着中国农业的快速发展，黑土区作为我国重要的农业生产基地，其土壤侵蚀问题逐渐成为研究热点。
土壤侵蚀是自然和人为因素共同作用的结果，尤其以坡耕地尤为严重。
本篇论文将重点探讨黑土区垄作坡耕地的土壤侵蚀特征，为防止和减少土壤侵蚀提供科学依据。
二、研究区域与方法本研究区域位于中国东北黑土区，选择具有代表性的坡耕地进行实地考察。
通过文献回顾、实地调查、实验室分析以及地理信息系统(GIS)等技术手段，对土壤侵蚀的成因、过程及影响因素进行深入研究。
三、土壤侵蚀的成因与过程在黑土区，由于地势、气候和人为活动等多重因素的综合作用，导致土壤侵蚀现象普遍存在。
特别是垄作坡耕地，其土壤侵蚀主要由降雨冲刷、地表径流和风力侵蚀等因素共同作用形成。
1. 降雨冲刷：在雨季，强降雨是导致土壤侵蚀的主要因素。
降雨强度大时，地表径流迅速形成，冲刷土壤，导致土壤颗粒流失。
2. 地表径流：在坡耕地上，地表径流是造成土壤侵蚀的重要途径。
径流沿着坡面流动，带走表层土壤，形成沟壑。
3. 风力侵蚀：在干旱或半干旱地区，风力也是造成土壤侵蚀的重要因素。
风力作用下，表层土壤被吹走，形成风蚀沟壑。
四、黑土区垄作坡耕地土壤侵蚀特征黑土区垄作坡耕地的土壤侵蚀具有以下特征：1. 空间分布特征：土壤侵蚀在空间上呈现出明显的差异性。
坡度较大、植被覆盖较低的区域，土壤侵蚀较为严重。
2. 时间变化特征：季节性降雨是导致土壤侵蚀的主要因素，因此土壤侵蚀在时间上与降雨分布密切相关。
雨季时，土壤侵蚀严重；旱季时，土壤侵蚀相对较轻。
3. 影响因素：除了自然因素外，人为活动如耕作方式、施肥等也会对土壤侵蚀产生影响。
不合理的耕作方式会加剧土壤侵蚀。
五、防止和减少土壤侵蚀的措施针对黑土区垄作坡耕地的土壤侵蚀问题，提出以下措施：1. 改进耕作方式：采用等高线耕作、横坡耕作等措施，减少地表径流的冲击力，降低土壤侵蚀。
2. 植被恢复：在坡度较大、植被覆盖较低的区域种植适合的植被，提高地表覆盖度，减少风力和降雨的冲击力。
松嫩平原典型黑土区土壤养分空间分布特征
松嫩平原典型黑土区土壤养分空间分布特征崔裕敬宋春威*（吉林师范大学旅游与地理科学学院，吉林四平136000）摘要本研究以松嫩平原典型黑土区作为研究区，基于野外土壤样本数据，利用地统计学分析方法中的变异函数，对0~20cm耕层内碱解氮（AN）、有效磷（AP）和速效钾（AK）等肥力指标的空间变异特征和相关关系进行了探讨。
结果表明：松嫩平原典型黑土区AN、AP、AK平均含量分别为157.54、24.90、159.93mg/kg，明显高于全国水平，各项指标变异均属于中等程度变异；随着纬度的增加，松嫩平原典型黑土区土壤AN、AP、AK含量呈逐渐递增的趋势；AK、AN含量主要受AP含量的影响，且AN和AK变化规律基本一致。
关键词土壤养分；空间分布；化学计量比；松嫩平原；典型黑土区中图分类号S158文献标识码A文章编号1007-5739（2023）14-0174-04DOI：10.3969/j.issn.1007-5739.2023.14.045开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Spatial Distribution Characteristics of Soil Nutrients in Typical Black Soil Area of theSongnen PlainCUI Yujing SONG Chunwei*(College of Tourism and Geographical Science,Jilin Normal University,Siping Jilin136000) Abstract In this study,the typical black soil area of the Songnen Plain was used as the research area.Based on the field soil sample data and the variation function in the geostatistical analysis method,it discussed the spatial differentiation characteristics of fertility indicators such as alkali-hydrolyzable nitrogen(AN),available phosphorus(AP) and available potassium(AK)in the0-20cm cultivated layer,as well as the correlation among them.The results showed that the average content of AN,AP and AK in the typical black soil area of the Songnen Plain was157.54mg/kg, 24.90mg/kg and159.93mg/kg,respectively,which was significantly higher than that of the national level,and the variation of each indicator was moderate variation.With the increase of latitude,the contents of AN,AP and AK in the typical black soil area of the Songnen Plain were gradually increasing.The contents of AK and AN were mainly affected by AP content,and the changes of AN and AK were basically the same.Keywords soil nutrient;spatial distribution;stoichiometric ratio;Songnen Plain;typical black soil area黑土是第四纪全新世以来，在适宜的气候、地形、水文和植被等因素共同作用下，形成的最肥沃、最宜耕作的珍贵稀缺土壤资源[1]。
《黑土区垄作坡耕地坡面土壤侵蚀特征研究》范文
《黑土区垄作坡耕地坡面土壤侵蚀特征研究》篇一一、引言黑土区作为我国重要的农业生产基地，其土壤资源的保护与利用对于农业可持续发展具有重要意义。
然而，由于长期以来的不科学耕作、气候变化等因素影响，黑土区坡耕地土壤侵蚀问题日益严重，对农业生产及生态环境造成了极大的影响。
本文以黑土区垄作坡耕地为研究对象，对其坡面土壤侵蚀特征进行深入研究，以期为黑土区的土壤保护与利用提供科学依据。
二、研究区域与方法1. 研究区域本研究选取了我国某典型黑土区垄作坡耕地为研究对象，该区域地势起伏较大，土壤类型以黑土为主，具有典型的农业耕作特点。
2. 研究方法（1）野外调查与样品采集：通过实地考察，了解研究区域的自然地理环境、气候条件、耕作制度等基本情况。
同时，在坡耕地的不同部位采集土壤样品，进行室内分析。
（2）土壤侵蚀监测：采用先进的遥感技术和地面观测手段，对坡耕地的土壤侵蚀情况进行实时监测。
（3）数据分析与处理：对采集的土壤样品进行实验室分析，测定其物理性质、化学性质及生物学性质等指标。
运用地理信息系统（GIS）和统计分析方法，对土壤侵蚀数据进行处理和分析。
三、黑土区垄作坡耕地坡面土壤侵蚀特征1. 土壤侵蚀类型及分布黑土区垄作坡耕地的土壤侵蚀主要以水蚀为主，包括面蚀、沟蚀和重力侵蚀等多种类型。
面蚀主要分布在坡耕地的上部和中部，沟蚀则主要分布在坡耕地的下部。
不同类型土壤侵蚀在空间分布上存在一定的规律性。
2. 土壤侵蚀程度及影响因素黑土区垄作坡耕地的土壤侵蚀程度受多种因素影响，包括降雨、地形、植被覆盖度、耕作方式等。
其中，降雨是导致土壤侵蚀的主要外力因素，地形和植被覆盖度则影响土壤侵蚀的强度和分布。
此外，不科学的耕作方式也会加剧土壤侵蚀。
3. 土壤侵蚀对农业生产的影响土壤侵蚀会导致黑土区坡耕地的地力下降、土地退化、农田水利设施损坏等问题，严重影响农业生产。
同时，还会导致农田生态环境恶化，降低农业生态系统的稳定性。
四、结论与建议通过对黑土区垄作坡耕地坡面土壤侵蚀特征的研究，我们发现该区域的土壤侵蚀问题严重，亟需采取有效措施加以解决。
东北黑土区坡耕地地形因子对土壤水分和容重的影响
东北黑土区坡耕地地形因子对土壤水分和容重的影响葛翠萍;赵军;王秀峰;李勇;张兴义【期刊名称】《水土保持通报》【年(卷),期】2008(28)6【摘要】以东北黑土区典型坡耕地——海伦市光荣小流域为研究区域,通过田间采集土样,并结合GIS空间分析、常规统计学和地统计学方法,研究了区域坡耕地地形因子对土壤水分和容重的影响。
结果表明,坡度对两者的影响最大;高程和坡位的相关性也达显著水平;坡向影响则不显著。
坡度表现为与两者均呈显著负相关,高程和坡位则对土壤水分的影响达显著水平,坡向对两者的影响均不显著。
地统计学分析结果认为,土壤水分、容重分别为中等程度自相关和强自相关。
坡度对土壤水分和容重的影响大于其它地形因子,同时对研究区域的水土流失具有较大的影响。
【总页数】4页(P16-19)【关键词】黑土区;坡耕地;地形因子;土壤水分;容重【作者】葛翠萍;赵军;王秀峰;李勇;张兴义【作者单位】中国科学院东北地理与农业生态研究所,黑龙江哈尔滨150081;中国科学院研究生院,北京100049;北海道大学大学院农学研究院,日本北海道060-8589【正文语种】中文【中图分类】S159;TP75【相关文献】1.东北黑土区坡耕地地表径流的影响因素分析——兼谈水土流失对策 [J], 霍军力;王永成;董斌2.保护性耕作对黑土区坡耕地土壤水分的影响 [J], 武海霞;耿宝江3.雨型对东北黑土区坡耕地土壤侵蚀影响的试验研究 [J], 温磊磊;郑粉莉;杨青森;沈海鸥4.东北漫岗黑土区地形因子对浅沟侵蚀的影响分析 [J], 张永光;伍永秋;刘洪鹄;刘宝元5.沟头秸秆覆盖对东北黑土区坡耕地沟蚀发育影响的试验研究 [J], 温磊磊;郑粉莉;沈海鸥;高燕因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
东北黑土区小流域土壤侵蚀空间分异规律研究的开题报告
东北黑土区小流域土壤侵蚀空间分异规律研究的开题报告一、研究背景随着工业和农业的发展，土地的开发和利用受到越来越大的限制。
尤其是东北地区，其黑土资源被认为是我国极其重要的自然资源之一，但是，黑土区的侵蚀问题也十分突出。
土地侵蚀现象直接导致了土地资源的流失和损失，扰乱了生态系统平衡，对经济和社会的发展造成了不良影响。
因此，研究黑土区小流域土壤侵蚀空间分异规律，能够为其保护和治理提供科学依据。
二、研究目的本课题旨在探究东北黑土区小流域土壤侵蚀的空间分异规律，揭示其影响因素和机理，并提出有效的防治措施。
三、研究内容和方法（一）研究内容1. 建立土壤侵蚀的评价指标体系：选定适合黑土区小流域的土壤侵蚀指标，建立完整的评价指标体系。
2. 土壤侵蚀的探测：运用遥感技术和地面调查相结合的方法获取土地利用状态、水文特征等数据，以定量方法研究小流域的土壤侵蚀。
3. 土壤侵蚀机理的分析：应用地理信息系统 (GIS) 技术，结合统计学方法，分析小流域中土地利用变化、人类活动等因素对土壤侵蚀的影响。
4. 防治措施的探讨：对针对小流域土壤侵蚀的治理措施进行探讨和评估，并提出相应的建议和措施。
（二）研究方法1. 通过遥感技术获取小流域地表覆盖情况和土地利用状况的空间分布信息。
2. 运用现场调查方法获得小流域的地表形态、土壤性质、水文要素信息。
3. 借助地理信息系统技术，对土壤侵蚀的影响因素进行系统定量分析。
4. 运用统计学方法，对土壤侵蚀影响因素的关系进行定量统计推断。
四、研究意义本课题的研究成果将对黑土区小流域土壤侵蚀的预防和治理提供科学的理论和技术支持，加强了对黑土区生态环境的保护和修复，同时推动了工程技术的发展和进步。
五、预期结果1. 突出小流域的侵蚀问题，建立适宜研究的指标体系，解决了研究小流域的土壤侵蚀问题。
2. 获得了东北黑土区小流域侵蚀程度的具体数据，揭示了空间分布规律。
3. 确定了影响小流域土壤侵蚀的关键因素，并结合统计学方法对其关系进行分析。
试析黑土区坡耕地治理的水土保持效应
试析黑土区坡耕地治理的水土保持效应东北黑土区是我国重要的商品粮基地，主要是由于东北地区土地面积较大，人口较少。
在耕地开发和治理的过程中很容易产生水土流失。
黑土区的坡耕地占据总耕地面积的60%左右，水土流失的现象明显。
主要原因是雨季降水集中、降雨强度大和地面土壤较为疏松，土壤侵蚀程度强。
不仅如此，当地农民比较习惯采用传统的顺坡耕作的方法，使得径流范围相对集中，加剧了土壤的侵蚀和退化程度。
所以说，黑土区坡耕地的治理不仅可以提升当地的土地生产力，还可以促进生态的发展。
本文就这一方面进行研究，以供借鉴和参考。
1、黑土区自然概况为了提升所研究地区的整体代表性，主要选择的是丘陵区。
这一地区的土石质相对较低，是东北黑土区的试点监测地区。
土壤主要包括黑土、黑钙土以及草甸土、白浆土等类型。
研究地区的土壤具有一定的典型性。
同时，研究区地处二道岭流域，流域面积达到22km2，气候类型为干旱大陆性季风气候，不仅光照充分，而且四季分明。
全年的无霜期可以达到150天左右，日照时间在2900h左右。
年平均气温7.3℃，年平均降水量为400mm，而且多数的降水都集中在夏季，蒸发量在1900mm左右。
由于这一地区的土层相对较薄，而且砾石含量较多，坡耕地面积比重大，近年来水土流失现象日趋严重。
另外，由于土地的使用率逐渐增加，耕作方式的科学性欠佳，水土流失面积近半，沟蚀严重，沟壑发育。
2、研究方法分析2.1径流小区布设为了提升实验的科学性和准确性，需要设置相应数量的径流小区。
通过总结和规划，径流小区设置在二道岭的主河道附近。
这一地区的海拔达到250m左右，小区的间距为0.5m，而且土层厚度主要可以达到50-80cm左右。
实验所应用的设备能够对降雨量和径流量进行全面精准地监测。
在降雨之后，研究人员需要及时地对径流的深度进行记录，并且做好采样工作。
对于泥沙样本来说，采样之后需要将其烘干，然后，对泥沙的含量进行测量。
实验区域的总体情况可以从表1中获得：2.2指标测定与计算方法（1）保水效应和保土效应的计算在实际的保土和保水效应计算的过程中，需要对径流量以及产沙量等因素充分考虑进去，而且还需要和当地的实际情况进行对照分析。
哈尔滨市黑土全量养分空间变异分析——以方正县德善村为例
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｏ ｐ ｏ ｉ ｅ ｓ ｉｎ ｉ ｃ ｓ ｇ ｅ ｔｏ ｓｏ ｏ ｌ ｕ ｒ ｎ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ａ ｄ ｂ ｌ ｎ ｅ ｅ ｔ ｉａ ｉ ｎ ｉ ｒ ｉ ｉ ｓ ｒ ｃ ： ｒ ｖｄ ｃｅ ｔｆ ｕ ｇ ｓ ｉｎ ｎ ｓ ｉ ｎ ｔ ｉ ｔｍａ ａ ｅ ｎ ｎ ａ ａ ｃ ｄ ｆ ｒｉ ｚ ｔ ｎ Ｈａ ｂ ｎ ｃｔ ｉ ｅ ｌ ｏ ｙ， Ｇｅ ｓ ａ ｉｔ ｓ ｍｅ ｈ ｄ ａ ｄ Ｇｅ ｇ ａ ｈ ｃ Ｉ ｆ ｒ ｔ ｎ Ｓ ｓ ｅ ｒ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｔ ｔ ｄ ｏｌｓ ａ ｉｌｈ ｔ ｒ ｇ ｎ ｉ ｎ ｏ ｔ ｔ ｉ ｔ ｏ ｎ ｏ ｒ ｐ ｉ ｎ ｏ ｍａ ｉ ｙ ｔ ｍｓ ｗｅ ｅ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｏ ｓ ｕ ｙ ｓ ｉ ｐ ｔ ｅ ｅ ｏ ｅ ｅｔ ｉ ｓｃ ｏ ａ ｙ Ｄｅ ｈ ｎ ｖ ｌ ｇ ｎ Ｆａ ｇ ｈ ｎ ｏ ｎ ｙ ５ ｏ ｌ ａ ｌ ｓａ ｈ ｅ ｔ ～ ２ ｍ ｒ ｏ ｌｃ ｅ ｒ ｍ ０ ｈ ｓ ｕ ｂ ｅ ｓ ａ ｉ ａ ｅｉ ｎ ｚ ｅ ｇ ｃ ｕ ｔ ． ｓ ｉ ｓ ｍｐ ｅ ｔｔ ｅ ｄ ｐ ｈ ０ ｌ １ ０ ｃ ｗｅ ｅ ｃ ｌ ｔ ｄ ｆｏ ａ ５ ｍ ｔ ｂ ｌ ｅ ｆ ｌ ， ｎ ｈ ｏ ｌｐ ｏ ｅ ｔ ｓ ｔ ａ ｒ ａ ｉ ｔｅ ，ｏ ａ ，ｏ ａ ｔ ｔ ｌＫ ｒ ｎ ｌ ｚ ｄ Ａｆｅ ｒ ａ ｅ ｔ ｏ ｔ ｅ ｉ ｄ ａ ｄ ｔ ｅ ｓ ｉ ｒ ｐ ｒ ｉ ｈ ｔｏ ｇ ｎ ｃ ｍａ ｔ ｒ ｔ ｔ ｌ ｔ ｔ ｌ ｅ ｅ Ｎ Ｐ，ｏ ａ ｗｅ ｅａ ａｙ ｅ ． ｔ ｒｔ ｅ ｔ ｄ ｗｉ ｒ ｕ ｉ ｈ ｎ ｃ ｅ ｃｌ ｈ ｍｉａ ｔ ｏ ｎ ｐ ｔ ｌａ ａ ｙ ｉ ，ｈ ｅ ｕ ｔ ｎ ｉａ ｅ ：ｓ ｉ ｏ ｇ ｎ ｃｍａ ｔ ｒ（ ｍｏ ｈ ｄ ａ ｄ ｓ ａ ｉ ｎ ｌ ｓｓ ｔ ｅ ｒ ｓ ｌｓ ｉ ｄｃ ｔ ｄ ｏ ｌ ｒ ａ ｉ ｔｅ ＯＭ ）ｓ ｏ ｄ ｗｅ ｋ ｖ ｒａ ｉ ｎ ａ ｄ ａ ｈ ｗｅ ａ ａ ｉｔ ， ｎ ｏ ｔ ｅ ｃ ｅｆｃｅ ｔｏ ａ ｉｔｏ （ Ｖ）ｗａ ｓ ｈ ｎ ０ １ ｔ ｔ ｌ ，ｏ ａ Ｐ ａ ｄ ｔ ｔ ｌ ｓ ｏ ｄ ｍｅ ｉ ｍ ａ ｉｔｏ ｗｉ ｈ ｏ ｆｉｉ ｎ ｆ ｒ ｉ ｎ Ｃ ｖ ａ ｓ ｌ ｓｔ ａ ． ；ｏ ａ ｔ ｔ ｌ ｎ ｏ ａ ｈ ｗｅ ｄ ｕ ｖ ｒ ｉｎ， ｔ ＣＶ ｅ Ｎ Ｋ ａ ｈ ｂ ｔ ｅ ．１ａ ｄ ０ ９ ｔ ｅｔ ｅ ｒ ｔ ｅ ｖ ｒｏ ｒ ｍ ｄ ｌ ｆ ｅ ｗｅ ｎ ０ ｎ ． ； ｈ ｈ ｏ ｅ ｉ ｓ ｍｉａ ｉｇ ａ ｍｏ ｅｓｏ ｃ ＯＭ ｎ ｏ ａ ｗｅ ｅ ｓ ｈ ｒ ｉ ； ｈ ｔ ｄ ｌ ｆｔ ｔ ｌ ａ ｄｔｔｌ Ｎ ｒ ｐ ｅ ｏ ｄ ｔ ａ ｍｏ ｅ ｓｏ ｏ ａ Ｐ
空间移位下农田黑土过氧化氢酶与土壤养分的相关性研究
空间移位下农田黑土过氧化氢酶与土壤养分的相关性研究陈一民;焦晓光;王贵强;林智慧;隋跃宇;范晶;程伟;张少良【摘要】以中国科学院海伦生态实验站长期定位空间移位试验为平台,以5种不同有机质含量的农田黑土为研究对象,主要研究5种不同有机质含量的农田黑土过氧化氢酶活性在玉米生育期内的动态变化规律及其与土壤肥力的关系.试验结果表明:过氧化氢酶活性随有机质含量的增加而增加,且5种不同有机质含量的农田黑土的过氧化氢酶活性高峰值均出现在拔节期.过氧化氢酶活性与土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、容重、含水率之间均呈显著相关.过氧化氢酶对土壤有机质、全氮、碱解氮含量有直接正效应.【期刊名称】《黑龙江大学工程学报》【年(卷),期】2012(003)004【总页数】5页(P46-50)【关键词】过氧化氢酶;农田黑土;空间移位;土壤养分【作者】陈一民;焦晓光;王贵强;林智慧;隋跃宇;范晶;程伟;张少良【作者单位】中国科学院东北地理与农业生态研究所,哈尔滨150081【正文语种】中文【中图分类】S158.30 引言酶是土壤新陈代谢的重要因素，它与活的微生物细胞一起推动着物质转化，参与碳、氢、硫、磷等各类元素的生物循环［1］。
土壤酶作为一类具有专性催化作用的蛋白质，参与了土壤中许多重要的生物化学过程，其活性同土壤性质有着密切关系。
土壤中大量存在过氧化氢酶，能促进过氧化氢对各种化合物的氧化作用，其活性与土壤呼吸强度和微生物活动有关［2－3］。
有研究结果显示，土壤中的过氧化氢酶活性可以作为与土壤肥力有关的好氧微生物活性的一个指标［4］。
随着近年来气候的变化［5］，黑土区的温度、蒸发量、降水量发生变化，使农田生态系统中的许多生物学和化学过程随之发生变化，这将成为影响黑土区农田土壤生产力稳定性的主要问题。
本研究以中国科学院海伦农业生态实验站的黑土生产力长期田间定位试验为平台，研究5种不同有机质含量农田黑土在水、热条件改变后过氧化氢酶的活性动态变化规律及其与土壤肥力的关系，旨在进一步揭示水热条件改变后，农田黑土土壤生物性质演化趋势，了解不同的水热条件下，农田黑土稳产、高产的土壤生物化学环境，为农田黑土科学管理提供科学依据。
《黑土区垄作坡耕地坡面土壤侵蚀特征研究》范文
《黑土区垄作坡耕地坡面土壤侵蚀特征研究》篇一一、引言黑土区作为我国重要的农业生产基地，其土壤资源的保护与利用对于农业可持续发展具有重要意义。
然而，由于长期以来的不科学耕作方式，黑土区坡耕地土壤侵蚀问题日益严重，导致土地退化、农田生产力下降，甚至引发水土流失等环境问题。
因此，对黑土区垄作坡耕地坡面土壤侵蚀特征进行研究，对于指导农业生产、保护土壤资源、实现农业可持续发展具有重要意义。
二、研究区域与方法1. 研究区域本研究选取黑土区典型地区作为研究对象，该地区具有典型的坡耕地垄作耕作方式。
2. 研究方法（1）野外调查：通过实地考察，了解研究区土壤类型、地形地貌、气候条件等基本情况。
（2）实验室分析：对采集的土壤样品进行室内分析，测定土壤理化性质、颗粒组成等指标。
（3）遥感与地理信息系统：利用遥感技术和地理信息系统对研究区进行空间分析，获取坡面土壤侵蚀情况。
（4）数学模型模拟：运用侵蚀模型对坡面土壤侵蚀过程进行模拟，分析侵蚀特征。
三、黑土区垄作坡耕地坡面土壤侵蚀特征1. 土壤侵蚀类型与过程黑土区坡耕地垄作耕作方式下，土壤侵蚀主要分为水力侵蚀和风力侵蚀两种类型。
其中，水力侵蚀是主要侵蚀方式，包括雨滴击溅侵蚀、径流侵蚀等过程。
风力侵蚀则主要在干旱季节发生，对土壤造成风蚀损失。
2. 土壤侵蚀强度与分布通过对研究区进行实地调查和遥感解译，发现黑土区坡耕地土壤侵蚀强度较大，且存在明显的空间分布差异。
坡度较陡、植被覆盖度较低的区域土壤侵蚀较为严重。
此外，不同耕作措施对土壤侵蚀强度和分布也有一定影响。
3. 土壤侵蚀影响因素影响黑土区坡面土壤侵蚀的因素主要包括地形地貌、气候条件、土壤性质、耕作措施等。
其中，地形地貌和气候条件是自然因素，难以人为干预；而土壤性质和耕作措施则是人为因素，可以通过科学合理的耕作措施进行调控。
四、科学合理的耕作措施建议针对黑土区坡耕地土壤侵蚀问题，提出以下科学合理的耕作措施建议：1. 合理规划农田布局，避免过度开垦和过度放牧，保护植被覆盖。
灵璧县砂姜黑土酸碱度和有机质变化趋势探讨
灵璧县砂姜黑土酸碱度和有机质变化趋势探讨作者：徐茂林李明兵吴兰云赵开兵周得宝张玉坤来源：《安徽农学通报》2016年第02期摘要：该文通过对灵璧县黄湾、韦集2乡镇土壤普查和农业部测土配方施肥项目化验，表明土壤酸碱度呈下降趋势，其pH值已由偏碱性的8.5下降到偏酸性的6.5，个别田块已接近5.0；2个乡镇的酸碱度相差0.5个单位，说明相邻乡镇的pH值差异是由于施肥习惯、种植模式等人为农事操作造成的，次数分布呈正态分布。
土壤有机质从20世纪70～80年代持续增加，以后的近20a则表现出增长缓慢或略有降低趋势。
相关分析表明：pH值在6.5～7.0之间，相关系数最高，r=0.279233*，说明土壤有机质积累需要合适的酸碱度。
关键词：砂姜黑土；pH值；土壤有机质；变化趋势；探讨中图分类号 S153 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）02-60-03全国沙姜黑土面积371.1万hm2，淮北地区占总面积1/2以上[1]。
砂姜黑土粘粒含量较高、质地粘重、土壤结构和孔隙性差、土壤有效水含量和有机质含量低。
受不良的土壤理化性质影响，砂姜黑土在生产性能上表现为适耕期短，易受旱、涝（渍）灾害，作物产量年际间波动较大[2-3]。
在砂姜黑土的供肥能力、肥水配合的作物效应、对产量的影响及土壤改良等方面研究较多[5-7]，针对淮北地区沙姜黑土酸碱度和有机质随时间的变化规律及它们之间的关系研究报到尚少，本文从典型砂姜黑土区——灵璧县黄湾、韦集2个乡镇35a时间跨度的测土结果来分析研究，以期发现淮北地区砂姜黑土酸碱度和有机质变化之间的规律，为培肥土壤、增加肥力和提高农作物产量提供依据。
1 材料与方法灵璧县的沙姜黑土主要分布在该县县南、沿北沱河到淮河之间，研究黄湾、韦集2乡镇土样理化性状和肥力水平有较强的代表性。
根据黄湾、韦集2次土壤普查结果和2007—2009年农业部测土配方施肥项目中832个土样的化验结果进行对比分析，采用次数分布、T测验和相关分析的方法。
东北黑土漫岗区春耕期土壤水分空间变异及地形影响
东北黑土漫岗区春耕期土壤水分空间变异及地形影响靖亭亭;胡海棠;邱春霞;李存军;周静平;张巧玲;白翠【期刊名称】《水土保持研究》【年(卷),期】2022(29)1【摘要】土壤水分存在强空间变异特征,在多重尺度上受地形、土壤、土地利用、植被等因素综合影响,是农业生产和耕作的关键要素。
为了揭示东北黑土漫岗区春耕期农田土壤水分空间变异特征及分析地形因子对其影响,以赵光农场为研究对象,利用Sentinel-1数据反演的土壤水分和DEM数据,采用半方差函数、集成推进树算法(ABT)等方法分析了春耕期土壤水分的空间变异及地形因子(坡度、坡向、坡位、高程、地形湿度指数)对土壤水分空间异质性的相对影响,并系统分析了土壤水分在不同坡位、坡度和坡向的变化特征。
结果表明:研究区2018年4月24日处于春耕时期黑土漫岗区的土壤质量含水量分布在25%~37%;地块内部变异系数为5.81%,相邻地块间变异系数为4.16%;针对整个农场尺度土壤水分空间变异的有效变程为3000 m,地块尺度上有效变程为300 m。
土壤水分分布与地形湿度指数呈显著正相关,与坡度、坡向、高程、坡位呈显著负相关;坡位、坡度、坡向是影响土壤水分空间变异的主控因子,其累计相对解释率超过了70%,其中坡位占36.28%。
研究结果有助于了解东北黑土漫岗区春耕期农田土壤水分空间分异规律及影响机制,对黑土漫岗区土壤水分管理、春耕春播期农机科学调度、保障粮食安全具有重要意义。
【总页数】8页(P58-65)【作者】靖亭亭;胡海棠;邱春霞;李存军;周静平;张巧玲;白翠【作者单位】西安科技大学;北京农业信息技术研究中心;国家农业智能装备工程技术研究中心【正文语种】中文【中图分类】S152.7【相关文献】1.东北黑土丘陵漫岗区宾县水土流失防治试点工程效益分析2.东北黑土漫岗区侵蚀产沙平衡分析3.东北典型黑土漫岗区切沟侵蚀空间格局分析4.东北漫岗黑土区地形因子对浅沟侵蚀的影响分析5.东北黑土区坡耕地地形因子对土壤水分和容重的影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
黑土坡耕地水保措施下土壤水分时空变异分析
黑土坡耕地水保措施下土壤水分时空变异分析张兴义;王禹宸;李浩;陈强;陈帅【期刊名称】《东北农业大学学报》【年(卷),期】2014(000)011【摘要】利用经典统计学和地统计学对黑土坡耕地水保措施下土壤水分含量的时空变异规律进行研究，结果表明，黑土坡耕地土壤水分呈现中等强度的空间异质性，水土流失对土壤含水量的影响可达2 km，采取水保措施可逐渐减弱其空间异质性，对土壤水分的影响可缩短到100 m以内。
不同水保措施对减弱土壤水分空间变异程度表现不同，其中梯田和地埂植物带最为显著。
合理使用人工水保措施是黑土坡耕地高效管理的重要措施。
【总页数】6页(P59-64)【作者】张兴义;王禹宸;李浩;陈强;陈帅【作者单位】东北农业大学资源与环境学院，哈尔滨 150030; 中国科学院东北地理与农业生态研究所，哈尔滨 150081;东北农业大学资源与环境学院，哈尔滨150030;中国科学院东北地理与农业生态研究所，哈尔滨 150081;中国科学院东北地理与农业生态研究所，哈尔滨150081;中国科学院东北地理与农业生态研究所，哈尔滨 150081【正文语种】中文【中图分类】S153.6【相关文献】1.保护性耕作对黑土区坡耕地土壤水分的影响 [J], 武海霞;耿宝江2.不同水保措施下红壤坡耕地浅层土壤水分含量对降雨的响应 [J], 郑太辉;汤崇军;徐铭泽;蔡袁海;陈晓安3.限制入渗域下滴灌土壤水分时空变异特征研究 [J], 宁莎莎;徐利岗;张林;王怀博4.基于GM(1,1)-AR模型和AR模型的黑土区坡耕地土壤水分预测 [J], 王翠翠;魏永霞5.东北黑土区坡耕地地形因子对土壤水分和容重的影响 [J], 葛翠萍;赵军;王秀峰;李勇;张兴义因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
黑龙江省松嫩平原黑土耕地遥感辨识与空间分异特征研究
Advances in Geosciences地球科学前沿, 2020, 10(3), 208-214Published Online March 2020 in Hans. /journal/aghttps:///10.12677/ag.2020.103018Study on Remote Sensing Identificationand Macro-Spatial Differentiation ofBlack Soil Cultivated Land in SongnenPlain of Heilongjiang ProvinceYancheng Zhang, Hongxian Yu*Northeast Forestry University, Harbin HeilongjiangReceived: Mar. 4th, 2020; accepted: Mar. 17th, 2020; published: Mar. 24th, 2020AbstractUsing remote sensing and geographic information technology, the black soil cultivated land dis-tribution in the Songnen Plain of Heilongjiang Province was investigated and researched, and the spatial distribution characteristics of black soil cultivated land at the administrative unit, eleva-tion zone, slope classification, and soil type topics were fully explained, reflecting the changes in the distribution of the above indicators at different threshold levels have obtained the current in-formation on the distribution of cultivated land in black soil and provide technical support for guiding the protection of cultivated land and the prevention and control of soil and water loss.KeywordsBlack Soil Arable Land, Remote Sensing, DEM, Soil黑龙江省松嫩平原黑土耕地遥感辨识与空间分异特征研究张延成，于洪贤*东北林业大学，黑龙江哈尔滨收稿日期：2020年3月4日；录用日期：2020年3月17日；发布日期：2020年3月24日*通讯作者。
浅谈黑土地科学耕种对水土保持的影响,管理科学范文
浅谈黑土地科学耕种对水土保持的影响,管理科学-摘要：水土流失是制约我国我国环境保护和农业发展最主要的因素之一，为此，科学合理的做好蓄水保土工作在我国具有非常重要的指导意义。
笔者通过做田间试验，对集中不同的保护性耕作措施做了分析研究，结果显示，科学的耕作方法能够有效减少坡面径流和土壤侵蚀，起到蓄水保土的作用。
关键词：水土流失；水土保持；黑土本研究通过田间试验，并结合以往的数据资料，概括分析了几种保护性耕作措施的土壤储水量变化趋势，以及不同耕作措施下植被蒸散量的变化和作物水分利用效率的变化情况，旨在为黑土坡耕地不同耕作措施蓄水保土效应的研究提供一定的理论依据。
１材料与方法1.1 试区概况试验地位于黑龙江省甘南县兴隆乡，当地属温带半干旱季风气候，四季冷暖干湿分明，年平均气温２．６℃，年均降水量４５０ｍｍ，年平均蒸发量１４９９．８ｍｍ，降雨季节分配不均，雨水集中在７－９月，水土流失严重。
供试土壤为黑钙土，径流场平均坡度为５．０°。
试区作物为良种春玉米海玉４号。
1.2 试验设计共设８个处理，２次重复：裸地（ＬＤ）、常规耕作（ＣＫ）、免耕（ＭＧ）、少耕深松（ＳＧＳ）、垄向区田（ＬＱ）、深松＋区田（ＳＱ）、横坡种植（ＨＰ）、横坡免耕（ＨＭ），其中垄向区田于７月中旬筑垱，免耕持续时间２ａ，深松于７月初垄间深松，以常规耕作作为参照。
小区规格为５ｍ×２０ｍ。
测定方法：土壤含水量测定采用传统的烘干法，取样深度为０－１０，１０－２０，２０－４０，４０－６０，６０－８０ｃｍ，５个层次，每两周测一次，降雨前后加测一次。
２结果与分析2.1 不同耕作措施对土壤储水量的影响土壤储水量的动态变化与观测期内降雨动态变化趋势相符。
观测期内不同耕作措施储水量变化曲线的波动程度有较大差异，按储水量变化情况由大到小依次为：ＨＭ＞ＨＰ＞ＳＱ＞ＬＱ＞ＳＧＳ＞ＭＧ＞ＣＫ＞ＬＤ。
观测初期，不同耕作方式土壤储水量相差不大，主要因为６月初期部分土壤处于冻融阶段，降雨不能很好地入渗，保护性耕作措施的蓄水保土效果没有发挥出来，同时，深层冻土融化的增湿效果与土壤的蒸发相抵，使储水量变化较小。
不同耕作模式下黑土区水土流失空间胁迫程度分析
不同耕作模式下黑土区水土流失空间胁迫程度分析任玉卉;宁静;金泽勇;张琳;潘春旭【摘要】东北黑土区在我国国家粮食安全体系建设中具有重大作用,然而,长期以来该地区的发展却是以牺牲生态环境为代价的,由于自然因素影响以及人为不合理生产活动的破坏,导致黑土区土壤侵蚀越来越严重,水土流失较严重,黑土层厚度变薄,养分平衡失调,严重威胁到东北地区的生态安全和粮食安全.该文以宾县为例,对黑土区水土流失现状进行了分析,并提出了合理化建议.【期刊名称】《安徽农学通报》【年(卷),期】2015(021)016【总页数】4页(P58-60,63)【关键词】水土流失;东北黑土区;侵蚀沟【作者】任玉卉;宁静;金泽勇;张琳;潘春旭【作者单位】东北农业大学,黑龙江哈尔滨150030;东北农业大学,黑龙江哈尔滨150030;东北农业大学,黑龙江哈尔滨150030;东北农业大学,黑龙江哈尔滨150030;东北农业大学,黑龙江哈尔滨150030【正文语种】中文【中图分类】S1571 引言根据全国农业土壤普查结果确定，东北黑土区总面积为101.85万km2（含大小兴安岭、长白山），其中典型黑土区面积为11.78万km［1］，分布于黑龙江、吉林、辽宁和内蒙古4省（区）。
该地区的土壤侵蚀主要表现为以水力侵蚀为主的多种土壤侵蚀类型作用下的坡耕地侵蚀和沟道侵蚀，具体体现为严重的面蚀以及浅沟、切沟侵蚀；坡耕地侵蚀严重，沟道侵蚀发展严重。
同时全区土壤侵蚀具有较强的地带性规律，自然条件是侵蚀基础，人类活动加速了水土流失的程度［2-3］。
东北黑土区并不是平原，地形多为丘陵漫岗，坡度较缓，坡面较长，由于长期的水蚀和风蚀，加上不合理的耕作，不少坡耕地地表黑土层已变的很薄，黑土区＜6°的坡地占整个黑土区土地面积的97%以上，坡面侵蚀和沟壑侵蚀是普遍的侵蚀方式。
水土流失主要来源于坡耕地，东北黑土区的坡耕地面积约7万km2，坡耕地产生的水土流失面积占整个黑土区水土流失面积的46%［4］。
黑土坡耕地土壤湿度时空演变及其与大豆产量空间相关性分析
黑土坡耕地土壤湿度时空演变及其与大豆产量空间相关性分析张兴义;王其存;隋跃宇;于同艳
【期刊名称】《土壤》
【年(卷),期】2006(038)004
【摘要】利用经典统计学和地统计学方法对典型黑土坡耕地土壤湿度时空演变特征以及大豆产量与海拔高度和不同时期土壤湿度的空间关系进行了分析.结果表明:黑土坡耕地土壤含水量具有较强的空间异质性,有效空间相关距离为159.3～506.6 m,而且它们随着降雨和农田管理措施作用而改变.干旱加剧,土壤水分空间异质性加强,农田管理可降低土壤含水量的空间异质性.大豆产量同播种前后的土壤含水量存在显著的空间相关关系.
【总页数】7页(P410-416)
【作者】张兴义;王其存;隋跃宇;于同艳
【作者单位】中国科学院东北地理与农业生态研究所,哈尔滨,150040;中国科学院东北地理与农业生态研究所,哈尔滨,150040;中国科学院东北地理与农业生态研究所,哈尔滨,150040;中国科学院东北地理与农业生态研究所,哈尔滨,150040
【正文语种】中文
【中图分类】S153.6
【相关文献】
1.长期单施有机肥黑土大豆产量和土壤理化性质演变特征 [J], 郝小雨;马星竹;周宝库;;;;;;;;;
2.长期单施有机肥黑土大豆产量和土壤理化性质演变特征 [J], 郝小雨;马星竹;周宝库
3.黑土区坡耕地施加生物炭对土壤结构与大豆产量的影响 [J], 魏永霞;石国新;冯超;吴昱;刘慧
4.基于格网的长治市生态系统服务时空演变及空间相关性分析 [J], 丁娅楠;刘海龙;王炜桥;张羽;王跃飞
5.基于格网的长治市生态系统服务时空演变及空间相关性分析 [J], 丁娅楠;刘海龙;王炜桥;张羽;王跃飞
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东北典型黑土区土壤养分现状
东北典型黑土区土壤养分现状
贺旭杨;肖洋
【期刊名称】《水利科技与经济》
【年(卷),期】2022(28)8
【摘要】东北典型黑土区是我国重要的黑土聚集区,黑土是世界上重要的土地资源,肥力强,适宜中国主要农作物生长。
通过收集第二次全国土壤普查、2007及2017年东北典型黑土区的土壤养分数据,分析东北典型黑土区土壤养分现状。
结果表明,虽然现阶段黑土区肥力依旧丰富,但明显相对之前降低很多,土壤pH值下降。
建议通过改善不同肥料的施用、优化耕作制度以及对侵蚀沟的治理来减少对土壤养分的流失。
【总页数】4页(P90-93)
【作者】贺旭杨;肖洋
【作者单位】黑龙江大学现代农业与生态环境学院
【正文语种】中文
【中图分类】S151.9
【相关文献】
1.东北典型黑土区土壤重金属污染现状评价与分析
2.东北黑土区设施栽培对土壤养分的影响--以哈尔滨地区为例
3.东北典型黑土区农田景观多尺度土壤养分时空分异研究进展
4.东北典型黑土区土壤养分的空间分布特征及影响因素
——以黑龙江省宾县为例5.东北典型黑土区土壤养分空间分异影响因素分析
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粮食安全背景下东北典型黑土区耕地压力动态变化及趋势分析
粮食安全背景下东北典型黑土区耕地压力动态变化及趋势分析崔宁波;王胜男【期刊名称】《农业工程学报》【年(卷),期】2022(38)21【摘要】东北黑土区耕地肩负国家粮食安全的重任,目前其耕层变浅、质量下降等耕地压力问题逐渐显现。
为了掌握区域尺度上黑土耕地压力分布及其动态变化,保护黑土资源,该研究选取21个典型黑土县区,采用修正的耕地压力指数模型、灰色-BP组合预测模型分析测算耕地压力指数及耕地压力变化趋势,并依此对现有黑土地保护政策提出细化建议。
结果表明:1)耕地压力指数受到耕地质量(负向影响)、实际人均耕地面积(负向影响)、粮食安全保障范围(正向影响)、社会经济发展水平(负向影响)等综合影响,得出典型黑土区域耕地压力的时空变化特征。
2)耕地压力可表征粮食安全压力,但粮食安全压力无法准确反映耕地压力状况。
3)耕地压力变化趋势为整体向好,局部堪忧。
2004-2019年21个研究单元中除拜泉县以外耕地压力均下降至安全范围,2020-2024年有15个县区处于无压力平稳区或压力下降区,其余县区处于不同程度的压力状态。
最后,对于不同压力区域提出因地制宜的黑土地保护政策建议。
研究结果可为缓解黑土耕地压力、实现国家粮食安全提供科学依据。
【总页数】11页(P220-230)【作者】崔宁波;王胜男【作者单位】东北农业大学现代农业发展研究中心;东北农业大学经济管理学院【正文语种】中文【中图分类】F301.21;S-9【相关文献】1.东北典型黑土区耕地质量时空变化研究2.东北典型黑土区耕地质量时空变化研究3.粮食安全视角下的东北黑土区耕地生态补偿研究4.多重压力胁迫下东北黑土区耕地韧性研究及其启示——以黑龙江省拜泉县为例5.遗传和变异视角下东北黑土区典型地域耕地质量退化时空分异--以富锦市为例因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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黑土耕作层土壤pH空间变异及自相关分析高凤杰;鞠铁男;吴啸;王钰尭;李昕哲;樊平;栾天;周军【摘要】以东北黑土耕作区土壤表层(0～20 cm)土壤pH为研究对象,以经典统计学和地统计学为基础,结合"3S"技术及Moran指数进行空间自相关分析,剖析黑土区土壤pH的空间自相关类型及其分布格局.研究结果表明:小流域土壤pH均值为6.72,变异系数为9.91％,其变程为1000 m,具有较强空间自相关性,空间变异受地形、成土等结构性要素影响较大,在东–西(E–W)方向的空间变异相对剧烈;土壤pH 与高程等地形因子显著性相关,地理加权克里格插值显示土壤pH高值出现在研究区中部旱地,低值出现在东部与西部区域,呈现带状分布,与土地利用类型的东西向交替相近.全局自相关分析表明研究区土壤pH存在较强的正自相关特征,且不同方向存在差异;随着距离的增大,土壤pH呈现负自相关特征,分布存在空间孤立.局部空间自相关类型主要为H–H型(高–高关联)和L–L型(低–低关联),空间集聚特征明显,其中H–H型主要分布于研究区中部旱地区域,形成高pH且高度空间自相关的格局,L–L型分布于东部林地区域,形成低pH集聚的格局.【期刊名称】《土壤》【年(卷),期】2018(050)003【总页数】8页(P566-573)【关键词】黑土耕作层;地统计;土壤pH;空间自相关【作者】高凤杰;鞠铁男;吴啸;王钰尭;李昕哲;樊平;栾天;周军【作者单位】东北农业大学资源与环境学院,哈尔滨 150030;东北农业大学资源与环境学院,哈尔滨 150030;东北农业大学资源与环境学院,哈尔滨 150030;东北农业大学资源与环境学院,哈尔滨 150030;东北农业大学资源与环境学院,哈尔滨150030;东北农业大学资源与环境学院,哈尔滨 150030;东北农业大学资源与环境学院,哈尔滨 150030;黑龙江省环境科学研究院,哈尔滨 150036【正文语种】中文【中图分类】S158东北地区黑土是比较肥沃的土壤之一，是我国重要的商品粮生产基地，其土壤肥力的维持和提升关系到该区域农业的可持续发展和国家粮食安全[1]。
土壤pH作为土壤基本的理化性质，影响着土壤中许多化学反应和化学过程[2-3]，从而影响植物和微生物所需养分的有效性，支配着化学物质在土壤中的行为，是土壤养分和重金属等污染物有效性和迁移性的重要限制性因素[4-5]，在土壤生态系统物质循环、能量流动、土壤质量及生产力的维持和保育以及土地资源持续利用方面具有重要作用[6]。
因此，土壤pH的空间分异规律得到了学术界的广泛关注，目前多数研究采用地统计学方法与GIS相结合的方式，揭示土地利用方式、地形条件、土壤类型等对土壤pH的影响[7-8]，在土壤资源培育、管理及有效利用等方面具有重要指导意义，而结合其空间自相关研究比较少见。
地统计学是通过块基比或变程来定量表征空间变异特点，但不能描述具有离散特点(即空间负相关)空间变量的特征，也不能对变程等进行显著性检验；而空间自相关分析法不仅能反映变量的正负空间自相关特点[9]，而且可以对空间相关的显著性进行检验，与地统计学相比，空间自相关分析法在衡量自相关时更为严格[10]，从而对地理变量的空间分布特征进行深入剖析。
海沟河流域位于松嫩平原东南部底端，是东北黑土区边缘地带典型小流域，主要是由林地、旱地和水田构成的复合型土地利用景观格局模式，是林地向黑土耕地的过渡地带，具有较高的环境敏感性和生态脆弱性[11-13]。
土壤盐碱化是松嫩平原主要环境问题之一，因此掌握农田的土壤pH的空间分布特征及其影响因素十分重要。
本文以东北黑土区边缘地带的典型小流域为研究案例，综合应用“3S”技术、地统计学方法，探究黑土区海沟河小流域耕层土壤pH的空间分布格局及其主要影响因子，运用空间自相关分析方法揭示土壤pH的空间自相关特征，识别土壤pH的空间聚集区和空间孤立区，旨为区域内土壤的培育及耕地质量提升服务，进一步为区域精确施肥及农业生产过程提供科学依据。
海沟河小流域位于黑龙江省哈尔滨市东郊阿城区境内，地理坐标为126°55′45″ ~ 127°10′05″ E，45°34′18″ ~ 45°40′50″N，海拔高度为54 ~ 366 m，属典型的黑土丘陵区，流域总面积120 km2(图1)。
境内土壤类型主要为黑土，兼有部分草甸土、白浆土和暗棕壤。
气候类型属于中温带大陆性季风气候，多年平均气温3.9 ℃，年降水量600 ~ 800 mm。
地形条件复杂，东部为高山丘陵区，中部为起伏的漫川漫岗区，西部靠近海沟河下游地势相对平坦，呈东高西低之势，土地利用方式从东至西，依次为林地、旱地和水田，具有鲜明的海拔地带性。
距省会哈尔滨35 km，受城市快速发展的辐射作用较强，流域内部交通发达，土地利用变更剧烈，资源承载负荷较重，在社会经济迅速发展的同时，境内生态环境问题不断恶化，主要表现为土壤肥力下降、水土污染较重、生态脆弱性凸显等。
样点的布设与采集：在综合考虑研究区地形、土地利用的基础上，进行室内网格布点，用于指导野外实地采样工作，每个网格面积约0.81 km²，共布设了120个土壤采样点(图1)。
为避免作物生长、施肥等因素的影响，于2014年11月农作物收割后进行野外采样。
采样过程中，通过手持GPS进行空间定位，并尽可能与室内预布点位一致，横向和纵向均间隔900 m。
采样点的布设直接影响采样数据的代表性和有效性，一般认为充分小的采样间隔和足够多的样本可以代表土壤属性真实的变异特征[15]。
采用五点法采集土壤表层0 ~ 20 cm耕层土壤，用“四分法”取混合均匀的样品约1 kg，并分别记录采样点周边环境信息。
测试分析︰将采集的土壤样品在实验室内进行自然风干，用木棒压碎挑出砾石草根等杂物研磨过筛，土壤pH测定采用PHS-25酸度计(土水比为1︰2.5)，测定指标具体分析方法参照鲍士旦编写的《土壤农化分析》[16]。
考虑到采样及指标测试误差，本文采用格拉布斯(Grubbs)法对实验数据进行异常值识别和处理，剔除明显偏离平均值的数据，后续相关计算分析也均采用异常值处理后的数据进行[21]。
采用SPSS 19.0进行描述性统计分析，GS+9.0进行半方差函数的计算及理论模型的拟合，Geoda软件进行空间自相关分析，地理加权插值在ArcGIS 10.0中进行，并用ArcView和Origin 9.0软件绘图。
空间自相关一般用来检测空间要素的异质性和空间集聚特征，根据研究的侧重点不同，又分为全局性空间自相关(global spatial autocorrelation，GSA)和局部空间自相关(local indicators of spatial association，LISA)两种类型。
Moran's I指数作为一种常用的空间自相关指数，主要用于检验某一空间要素在空间上是否存在依赖关系，并进一步量化要素间的相互关系，在诸多学科中有较为广泛的应用[10, 17]。
1.4.1 全局空间自相关是从整体尺度对地理空间要素在空间上是否存在集聚特征进行描述的统计量，本研究以全局性Moran's I为基础，对土壤pH空间自相关特征随空间距离变化的趋势进行探讨，同时分析不同方向上土壤pH的Moran's I 随空间距离变化的特征。
其中，全局性Moran'sI常见的一般过程为：式中：n为空间数据的个数；xi和xj分别为i区、j区的空间要素的属性值；`x为所有空间数据的平均值；wij为空间权重矩阵的元素，空间权重矩阵一般为对称矩阵，且wij = 0。
对于全局Moran's I，一般使用标准化统计量Z(I)来检验空间要素空间自相关性的显著性水平，其一般公式为：式中：Var(I)为Moran's I的理论方差；E(I)为Moran's I的理论期望值。
在0.05水平下，当|Z|>1.96时，表明该空间要素存在空间自相关，否则不存在空间自相关。
1.4.2 局部空间自相关是全局空间自相关的分解形式，其实质是将全局空间自相关性分解到更小的空间单元，可以进一步量化具体空间要素与周围要素之间的差异程度及其显著性。
局部空间相关Moran’s I系数的一般过程为：式中：各变量的含义与全局自相关Moran’s I系数公式(1)相同。
海沟河小流域土壤pH样点集的描述性统计特征值见表1。
从表1可以看出，土壤pH范围4.98 ~ 9.02，平均值为6.72，变异系数为9.91%。
结合一般的CV评估标准(当CV < 0.1时，为弱变异程度；当0.1< CV < 1时，为中等变异程度；CV > 1时为强变异程度)，研究区土壤pH变异系数程度较低，说明海沟河小流域土壤pH的空间变异受随机因素的影响相对较小，与高海峰等[3]及魏孝荣和邵明安[13]的研究结论相似。
在SPSS 19.0中，对海沟河小流域的土壤pH与基本地形因子(高程、坡度)、复合地形因子(平面曲率、剖面曲率)及外部环境因子(到水系距离、到村子距离、到道路距离)进行相关性分析，进而提取与pH显著相关的指标因子，结果见表2。
由表2可以看出，海沟河小流域土壤pH与高程呈显著负相关(r = –0.182)，与水系距离呈极显著正相关(r = 0.332)，与村子距离呈显著负相关(r = –0.231)，是影响研究区pH空间分布的重要因子。
高程对土地利用方式影响较大，土地利用及作物种植类型变化在一定程度上可以造成土壤酸碱度的变化；其次，距水系距离在土壤养分的长久运移过程中影响了土壤养分的运移方向及累积过程，距离水系近的地方地势一般较低，是土壤水分及养分的“汇”区域，极大地促进相关累积过程，进而影响土壤pH；人类活动对土壤pH也具有一定程度的影响，如施肥施药、排污、秸秆处理等因素均可能造成土壤pH变化。
借助GS9.0+ 软件，运用地统计学对研究区土壤pH进行分析，得到土壤pH的半方差函数模型(图2)及相关拟合参数(表3)。
结果表明土壤pH的半方差理论模型为高斯模型(Gaussian)时，决定系数为0.860，拟合程度较高。
在地统计学中，一般认为块金值(C0)能够揭示区域变量在小于抽样尺度上发生突然变异的程度；基台值(C0+C)是所有变异的总和，基台值近似于采样方差；块金效应(C/C0+C)也称基底效应，表征了系统内随机部分引起的变异占系统总变异的比例[18]，能够有效地反映出土壤养分的空间依赖性，表明系统变量空间相关性的程度。
海沟河小流域土壤pH的块金值为0.130，表明研究区内存在某种生产生态过程影响土壤pH空间分布。