论文部分内容阅读
芒硝矿区土壤因受到含芒硝废水、矿渣的影响,可能发生盐渍化。本文以丹棱县芒硝矿区小流域土壤为研究对象,分别按不同尺度采集土壤样品,其中大尺度(样点间距100m)共52个样点,小尺度(样点间距3m×4m)共30个样点,测定土壤pH、EC、HCO3-、SO42-、NO3-、Cl-、Ca2+、Mg2+、K+、Na+等10个指标,通过地统计学方法进行半方差函数分析,并运用ArcGIS平台上的普通Kriging方法进行空间插值,系统地研究了不同尺度下芒硝矿区土壤盐分的空间分布特征,以此为矿区粮食增产和环境改善提供科学依据。主要研究结果如下:(1)研究区土壤EC平均值为0.430dS/m,表明土壤轻度盐渍化;靠近矿渣场的土壤EC高达2.380dS/m,属于重度盐渍化;在大尺度条件下,土壤HCO3-、 SO42-、NO3-、Cl-、Ca2+、Mg2+、K+和Na+平均含量分别为348.25、1062.78、32.28、14.81、409.93、68.14、11.40和85.62mg/kg;在小尺度条件下,土壤HCO3-、SO42-、NO3-、Cl-、Ca2+、Mg2+、K+和Na+的平均含量分别为152.64、622.73、58.93、17.35、70.53、23.62、17.13和53.22mg/kg;大尺度下土壤各可溶性盐分离子含量大小顺序为SO42-> Ca2+> HCO3-> Na+> Mg2+> NO3-> Cl-> K+,小尺度为SO42-> HCO3>Ca2+>NO3->Na+>Mg2+>Cl->K+,即阴离子以SO42-为主,阳离子以Ca2+和Na+为主,表明土壤中的可溶盐以石膏、芒硝等为主。相关分析表明,大尺度下的土壤EC与SO42-、Ca2+、Mg2+、Na+四种盐分呈极显著正相关,表明芒硝矿渣中的SO42-、Ca2+、Na+是影响土壤盐分含量的主要因子。(2)不同尺度下土壤盐分的空间结构特征差异大,其中大尺度下Ca2+、K+、 Na+和小尺度下Na+的块金效应均<0.25,空间自相关性强,说明其空间变异是由地质、水文等结构性因素决定的;小尺度下的pH、EC、Cl-、Mg2+、K+五种指标的块金效应均为1,属于纯块金效应,即人为随机因素对其空间变异影响大,结构性因素可以忽略不计;而其余各指标的块金效应在0.25-0.75,由结构性因素和人为随机因素共同影响。(3)研究区土壤盐分含量具有高度的空间变异性。在大尺度下,SO42-Ca2+、 HCO3-、Mg2+、Cl-、Na+的分布情况与pH、EC的一致,均是从矿区所在的西南向东递减,随着离采矿中心的距离增加而减少,表明这些盐分离子的分布主要受到结构性因素(地质、水文等)影响;NO3-、K+的含量由于受到人为施肥的影响,则是在研究区东北和东南的农耕区较高;在小采样尺度中,各土壤盐分受到的随机因素(人为活动)影响较大,导致各指标空间分布的连续性较差,大部分指标都是在是田块四周含量较高,田块中部较低。