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晋西清水河流域不同土地利用类型土壤质量评价

左启林 于洋 查同刚 张恒硕 梁一鹏 欧阳佳焕

左启林, 于洋, 查同刚, 张恒硕, 梁一鹏, 欧阳佳焕. 晋西清水河流域不同土地利用类型土壤质量评价[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220498
引用本文: 左启林, 于洋, 查同刚, 张恒硕, 梁一鹏, 欧阳佳焕. 晋西清水河流域不同土地利用类型土壤质量评价[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220498
ZUO Qilin, YU Yang, ZHA Tonggang, ZHANG Hengshuo, LIANG Yipeng, OUYANG Jiahuan. Soil quality assessment of different land use types in Qingshui River Basin of western Shanxi Province[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220498
Citation: ZUO Qilin, YU Yang, ZHA Tonggang, ZHANG Hengshuo, LIANG Yipeng, OUYANG Jiahuan. Soil quality assessment of different land use types in Qingshui River Basin of western Shanxi Province[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220498

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晋西清水河流域不同土地利用类型土壤质量评价

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220498
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(42177310)
详细信息
    作者简介: 左启林(ORCID: 0000-0002-7930-1708),从事土壤退化与生态修复研究。E-mail: zuoqilin2020@bjfu.edu.cn
    通信作者: 于洋(ORCID: 0000-0003-4431-2279),副教授,博士,从事水土保持与流域综合治理研究。 E-mail: yangyu@bjfu.edu.cn
  • 中图分类号: S158

Soil quality assessment of different land use types in Qingshui River Basin of western Shanxi Province

  • 摘要:   目的  探索和评价黄土高原残塬沟壑区清水河流域不同土地利用方式下的土壤质量,并量化其与环境因子的关系。  方法  以该流域4种典型的立地类型(农地、林地、果园、灌草地)为研究对象,基于土壤容重、土壤机械组成、土壤养分(有机质、全氮、全磷、全钾、速效钾)质量分数等9种土壤理化性质指标,采用主成分分析和相关性建立最小数据集(MDS),并根据加权求和指数法计算不同土地利用类型的土壤质量。  结果  ①清水河流域内林地各土层的有机质、全氮质量分数在4种立地类型中均为最高;在0~20 cm土层,农地的容重和全磷质量分数显著高于其他立地类型(P<0.05);在0~20 cm土层,林地的速效钾质量分数显著高于其他3种土地利用类型(P<0.05);各土地利用类型间的pH无显著差异;有机质质量分数均随土壤深度的增加逐渐降低,且与全氮表现出显著正相关关系(P<0.05)。②土壤质量指数评价的最小数据集包括土壤容重、砂粒体积百分比以及速效钾质量分数。4种土地利用类型间的土壤质量从高到低依次为林地、灌草地、农地、果园,土壤质量指数随海拔的升高而升高。  结论  清水河流域土壤质量整体状况较好,林地和灌草地土壤质量较高,而农地和果园土壤质量相对较低。图4表2参34
  • 图  1  不同土地利用类型的土壤理化性质

    Figure  1  Physical and chemical properties of soil in different land use types

    图  2  不同土地利用类型机械组成的变化

    Figure  2  Changes in mechanical composition of different land use types

    图  3  土壤质量评价指标相关系数矩阵

    Figure  3  Correlation coefficient matrix of soil quality evaluation index

    图  4  不同土地利用类型土壤质量指数对比

    Figure  4  Comparison of soil quality indexes of different land use types

    表  1  土壤指标在各主成分上的旋转因子载荷

    Table  1.   Rotation factor load of soil index on each principal component

    指标主成分指标主成分
    123123
    土壤容重 0.07 0.51 0.16 黏粒体积百分比 0.49 0.09 −0.10
    有机质质量分数 0.07 −0.53 0.16 粉粒体积百分比 0.47 −0.11 −0.21
    pH 0.31 −0.27 0.18 砂粒体积百分比 −0.51 0.05 0.19
    全氮质量分数 −0.25 −0.34 0.28 特征值     1.85 1.52 1.05
    全磷质量分数 −0.30 0.16 −0.36 贡献率     0.38 0.21 0.12
    速效钾质量分数 −0.17 0.03 −0.81 累计贡献率   0.38 0.60 0.71
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    表  2  土壤质量指标权重因子和标准化方程

    Table  2.   Weight factors and standardization equations of soil quality index       

    指标权重因子加权因子标准化方程
    砂粒体积百分比0.380.54S1=1/[1+(x/22.42)2.5]
    土壤容重   0.220.31S2=1/[1+(x/1.13)2.5]
    速效钾质量分数0.110.15S3=1/[1+(x/19.58)-2.5]
      说明:x表示主成分分析筛选出的土壤指标值
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-07-22
  • 修回日期:  2022-11-18
  • 录用日期:  2022-11-22

晋西清水河流域不同土地利用类型土壤质量评价

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220498
    基金项目:  国家自然科学基金资助项目(42177310)
    作者简介:

    左启林(ORCID: 0000-0002-7930-1708),从事土壤退化与生态修复研究。E-mail: zuoqilin2020@bjfu.edu.cn

    通信作者: 于洋(ORCID: 0000-0003-4431-2279),副教授,博士,从事水土保持与流域综合治理研究。 E-mail: yangyu@bjfu.edu.cn
  • 中图分类号: S158

摘要:   目的  探索和评价黄土高原残塬沟壑区清水河流域不同土地利用方式下的土壤质量,并量化其与环境因子的关系。  方法  以该流域4种典型的立地类型(农地、林地、果园、灌草地)为研究对象,基于土壤容重、土壤机械组成、土壤养分(有机质、全氮、全磷、全钾、速效钾)质量分数等9种土壤理化性质指标,采用主成分分析和相关性建立最小数据集(MDS),并根据加权求和指数法计算不同土地利用类型的土壤质量。  结果  ①清水河流域内林地各土层的有机质、全氮质量分数在4种立地类型中均为最高;在0~20 cm土层,农地的容重和全磷质量分数显著高于其他立地类型(P<0.05);在0~20 cm土层,林地的速效钾质量分数显著高于其他3种土地利用类型(P<0.05);各土地利用类型间的pH无显著差异;有机质质量分数均随土壤深度的增加逐渐降低,且与全氮表现出显著正相关关系(P<0.05)。②土壤质量指数评价的最小数据集包括土壤容重、砂粒体积百分比以及速效钾质量分数。4种土地利用类型间的土壤质量从高到低依次为林地、灌草地、农地、果园,土壤质量指数随海拔的升高而升高。  结论  清水河流域土壤质量整体状况较好,林地和灌草地土壤质量较高,而农地和果园土壤质量相对较低。图4表2参34

English Abstract

左启林, 于洋, 查同刚, 张恒硕, 梁一鹏, 欧阳佳焕. 晋西清水河流域不同土地利用类型土壤质量评价[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220498
引用本文: 左启林, 于洋, 查同刚, 张恒硕, 梁一鹏, 欧阳佳焕. 晋西清水河流域不同土地利用类型土壤质量评价[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220498
ZUO Qilin, YU Yang, ZHA Tonggang, ZHANG Hengshuo, LIANG Yipeng, OUYANG Jiahuan. Soil quality assessment of different land use types in Qingshui River Basin of western Shanxi Province[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220498
Citation: ZUO Qilin, YU Yang, ZHA Tonggang, ZHANG Hengshuo, LIANG Yipeng, OUYANG Jiahuan. Soil quality assessment of different land use types in Qingshui River Basin of western Shanxi Province[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220498

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