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随着“LOICZ”计划的提出与深入,海岸带陆海相互作用成为学者们逐渐关心和研究的热点。作为滨海湿地最重要的类型,滩涂具备非常重要的生态服务功能;而作为我国重要的耕地后备资源之一,滩涂土壤对于缓解日益尖锐的人地矛盾、保证国家粮食安全具有重要的作用。随着沿海大开发战略的实施与深入,国家逐步重视对沿海地区滩涂资源的开发与规划。 占中国近1/4海岸线的江苏沿海地区是典型的淤涨型海滩,也是世界中纬度地区滩涂面积最大、土地利用类型最齐全的地区,在当地针对土壤盐分改良的围垦活动是滩涂资源利用的主要手段。作为沿海省份补充耕地最重要的资源,以及作为以农业开发为主要利用方向的未利用地资源,滩涂土壤的养分维持与变化对围垦区土壤的利用方式起着决定性的作用,而在这种以显著盐渍化为特征的滩涂土壤中,土壤养分是否也像内陆农田一样受到土壤盐分的影响,作为影响土壤利用和作物生长最重要的两项指标,土壤盐分和养分的时空演变以及两者的相关关系研究,在这个有着围垦年限长、时间跨越久和土壤含盐量高等特点的特殊区域有着特殊的意义。因此,本研究以典型的淤涨型滩涂——江苏如东县的滩涂垦区为例,通过引入聚集系数、变异系数,然后运用主成分分析法、散点图和Pearson相关系数等,分析了不同围垦年限下滩涂土壤盐分与养分的空间分布、变化与相关关系,结果如下: (1)随着人类活动强度的增加和围垦时间的延长,沿海滩涂土壤中总的盐分含量逐渐下降,且表现出有农作物生长的田间土壤的脱盐效果明显快于、好于无农作物生长的田边土壤。与此同时,沿海滩涂土壤盐分经历了“均匀型—表聚型—震荡型—底聚型—震荡型—均匀型”的变化趋势,而该过程中发生了由自然因素起主要作用转为由人类活动起主要作用的变化。 (2)随着人类活动强度和围垦年限的增加,土壤综合养分呈明显升高的趋势,且升高的速度呈现先快后慢的特征,土壤剖面综合养分的演化规律经历了与土壤盐分相反的变化历程,由均匀型向表聚型演变。研究区土壤中各养分指标的含量呈差异化的变化趋势,其中有机质、全氮和碱解氮的变化趋势基本类似,其含量均相对贫瘠,但均随着围垦年限的增加而升高,上升的速度逐渐下降;全钾和速效磷的含量相对比较稳定,在整个围垦周期当中变化微小;速效钾的含量最丰富,并且是唯一一个随着围垦年限而下降的指标。 (3)滩涂围垦区土壤盐分与养分变化稳定的临界点客观存在,土壤养分含量达到相对稳定的时间要略晚于土壤盐分。土壤盐分基本在围垦20年后达到相对稳定,稳定时的含量基本在0.8-1.0 g/kg左右;除了在整个围垦周期内含量没有大变化的速效磷、全钾和受人为影响较严重的全磷三项指标外,其它的土壤养分指标达到相对稳定的时间基本上趋于同步,都在围垦30年以后达到相对稳定,土壤有机质和全氮达到稳定时的含量分别为9-10 g/kg和7-8 g/kg;土壤碱解氮和速效钾达到稳定时的含量分别为50 mg/kg和150 mg/kg。 (4)土壤盐分对土壤养分有着重要的影响,除了速效钾以外,土壤养分指标整体上随着土壤盐分的增加而降低。盐分对养分的影响大体可分为4类:高弹性有折点负影响型,如有机质和碱解氮;弱弹性有折点负影响型,如综合养分和全氮;弱弹性无折点负影响型,如全磷、全钾和速效磷;高弹性无折点正影响型,如速效钾。各个类型的指标有着各自的特征。 (5)土壤盐分与全氮、速效钾的相关性非常显著,基本都在1%的显著性水平下显著;其次是与碱解氮和综合养分分别在5%和10%的显著性水平下显著;有机质虽然没有通过显著性检验,但是它与土壤盐分的相关系数比其他的要略高,且也在15%的显著性水平下可信。说明土壤盐分对养分的影响主要是通过影响有机质、全氮和碱解氮这三项指标来实现的。 (6)根据分析结果,将研究区土壤类型划分为低盐高养型、低盐低养型和高盐低养型。并根据这一分类结果与各类型的特征提出了土地利用的相关建议。