土樣浸提液電導率與鹽分關(guān)系的逐步回歸分析

何繼山++梁杏++李靜

摘要：為確定土壤鹽分化學性質(zhì)對電導率的影響程度，借助SPSS數(shù)理統(tǒng)計軟件，運用逐步回歸分析方法，的模型為最理想模型。

關(guān)鍵詞：土壤；浸提液；電導率；可溶鹽離子；逐步回歸分析

中圖分類號： S153.5文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2014）10-0314-04

收稿日期：2013-12-28

基金項目：國家“973”計劃（編號：2010CB428802）；國家自然科學基金（編號：41272258）。

作者簡介：何繼山（1990—），男，河南新鄉(xiāng)人，碩士，主要從事水文地球化學研究。E-mail：hejishan90@qq.com 。土壤電導率是測定土壤可溶鹽的指標；而土壤可溶鹽是土壤的一個重要屬性，是判定土壤中鹽類離子是否限制作物生長的因素。土壤含鹽量不僅可以表征土壤鹽分狀況，也可反映出土壤鹽漬化程度[1]。土壤以及地下水中水溶性鹽類的定量化分析，是研究土壤鹽分動態(tài)、確定土壤鹽漬化程度以及改良應(yīng)用鹽漬土的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一[2]。目前常用全鹽量和土壤浸提液電導率來描述土壤鹽分狀況。土壤溶液電導率反映了一定水分條件下土壤鹽分的實際狀況，并且包含了水分含量、土壤鹽分及離子組成等信息，且該參數(shù)具有測試簡單快捷、對比性強等特點[3]。筆者通過浸提法對天津市塘沽區(qū)G2孔200 m左右18個土樣進行試驗，測得土壤溶液的電導率以及各類可溶鹽含量。浸提法是用土水比1 ∶5的土壤溶液，使風干磨碎的土壤樣品與去離子水混合達到化學平衡，分析沉積物中鹽分的溶解過程[4]。研究表明，浸提液土水比例、土壤鹽分離子組成、溶液鹽分濃度、離子遷移速率、溶液溫度、電導池常數(shù)等都會不同程度影響土壤溶液電導率[5]。本研究運用多元線性回歸思想，借助SPSS軟件分析電導率與土壤鹽分化學性質(zhì)指標的關(guān)系，旨在確定各因子對土壤溶液電導率影響的相對強度。

1樣品制備及測試

1.1樣品制備

隨機取樣，所用土壤取自天津市塘沽區(qū)G2孔67.4～265.5 m深度，取樣間隔不均勻，平均間隔11.6 m，最大間隔30.0 m，最小間隔1.7 m，共采集18個樣品，其巖性多為黏土和粉沙（表1）。將土樣帶回實驗室烘干，磨碎過 2 mm 篩。稱取20 g 土壤置于離心管中，加入 100 mL蒸餾水，將離心管置于振蕩器上振蕩 3 min 后，將 4 000～4 500 r/min 轉(zhuǎn)速離心后獲得的上清液倒入燒杯中，并盡快測量其電導率、pH值。

4.2結(jié)論

各類土壤鹽分化學性質(zhì)指標與電導率的相關(guān)系數(shù)表明，Na+、SO2-4對于電導率的影響較大，Ca2+、HCO-3、Cl-對電導率的影響較弱，K+、Mg2+對電導率的影響最弱。

運用逐步回歸分析方法建立的3個純粹數(shù)學意義上的模型可以取得很好的擬合效果。模型3：EC=257.378+7481Na-36.551pH-11.471F，是數(shù)學上的最優(yōu)回歸模型，但是與專業(yè)知識相悖。模型4：EC=-4.534-0.434HCO3+2184Cl+1.364SO4+35.715Ca-1.167K-16.751Mg+3430Na，包含了浸提液中重要的可溶鹽離子， 是與專業(yè)知識

結(jié)合很好的最理想模型，也具有較好的擬合效果。

綜上，純粹的數(shù)學方法有時在解決專業(yè)性很強的問題時并不適用。用數(shù)學方法解決專業(yè)問題時，要盡量做到不與基本規(guī)律相違背。4個模型都具有很好的統(tǒng)計學意義，在該地區(qū)垂向地層土壤鹽分化學性質(zhì)研究中，都有很好的實用價值。

參考文獻：

[1]劉廣明，楊勁松. 土壤含鹽量與土壤電導率及水分含量關(guān)系的試驗研究[J]. 土壤通報，2001，32（增刊1）：85-87.

[2]鄧麗娟. 土壤浸提液電導率與鹽分關(guān)系的通徑分析[J]. 地下水，2011，33（6）：20-21，82.

[3]孫宇瑞. 土壤含水率和鹽分對土壤電導率的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)大學學報，2000，5（4）：39-41.

[4]李靜，梁杏，靳孟貴. 低滲透介質(zhì)孔隙溶液的提取及其應(yīng)用綜述[J]. 水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2012，39（4）：26-31.

[5]蔡阿興，陳章英，蔣正琦，等. 我國不同鹽漬地區(qū)鹽分含量與電導率的關(guān)系[J]. 土壤，1997（1）：54-57.

[6]向東進，李宏偉. 實用多元統(tǒng)計分析[M]. 武漢：中國地質(zhì)大學出版社，2005：55-66.

[7]張文彤. SPSS統(tǒng)計分析高級教程[M]. 北京：高等教育出版社，2004：106-108.

[8]彭端，黃天文，郭媚媚，等. 用逐步回歸模型預(yù)測肇慶市汛期降水[J]. 廣東氣象，2005，27（2）：16-17，20.

[9]付勇，汪立今，柴鳳梅，等. 多元線性回歸和逐步回歸分析在白石泉Cu-Ni硫化物礦床研究中的應(yīng)用[J]. 地學前緣，2009，16（1）：373-380.

[10]賀江舟，龔明福，范君華，等. 逐步回歸及通徑分析在主成分分析中的應(yīng)用[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學，2010，47（3）：431-437.

[11]Motaghian H R，Mohammadi J. Spatial estimation of saturated hydraulic conductivity from terrain attributes using regression，kriging，and artificial neural networks[J]. Pedosphere，2011，21（2）：170-177.

[12]Telmo C，Lousada J，Moreira N. Proximate analysis，backwards stepwise regression between gross calorific value，ultimate and chemical analysis of wood[J]. Bioresource Technology，2010，101（11）：3808-3815.

[13]王力賓，顧光同. 多元統(tǒng)計分析：模型、案例及SPSS應(yīng)用[M]. 北京：經(jīng)濟科學出版社，2010：32-40.

摘要：為確定土壤鹽分化學性質(zhì)對電導率的影響程度，借助SPSS數(shù)理統(tǒng)計軟件，運用逐步回歸分析方法，的模型為最理想模型。

關(guān)鍵詞：土壤；浸提液；電導率；可溶鹽離子；逐步回歸分析

中圖分類號： S153.5文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2014）10-0314-04

收稿日期：2013-12-28

基金項目：國家“973”計劃（編號：2010CB428802）；國家自然科學基金（編號：41272258）。

作者簡介：何繼山（1990—），男，河南新鄉(xiāng)人，碩士，主要從事水文地球化學研究。E-mail：hejishan90@qq.com 。土壤電導率是測定土壤可溶鹽的指標；而土壤可溶鹽是土壤的一個重要屬性，是判定土壤中鹽類離子是否限制作物生長的因素。土壤含鹽量不僅可以表征土壤鹽分狀況，也可反映出土壤鹽漬化程度[1]。土壤以及地下水中水溶性鹽類的定量化分析，是研究土壤鹽分動態(tài)、確定土壤鹽漬化程度以及改良應(yīng)用鹽漬土的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一[2]。目前常用全鹽量和土壤浸提液電導率來描述土壤鹽分狀況。土壤溶液電導率反映了一定水分條件下土壤鹽分的實際狀況，并且包含了水分含量、土壤鹽分及離子組成等信息，且該參數(shù)具有測試簡單快捷、對比性強等特點[3]。筆者通過浸提法對天津市塘沽區(qū)G2孔200 m左右18個土樣進行試驗，測得土壤溶液的電導率以及各類可溶鹽含量。浸提法是用土水比1 ∶5的土壤溶液，使風干磨碎的土壤樣品與去離子水混合達到化學平衡，分析沉積物中鹽分的溶解過程[4]。研究表明，浸提液土水比例、土壤鹽分離子組成、溶液鹽分濃度、離子遷移速率、溶液溫度、電導池常數(shù)等都會不同程度影響土壤溶液電導率[5]。本研究運用多元線性回歸思想，借助SPSS軟件分析電導率與土壤鹽分化學性質(zhì)指標的關(guān)系，旨在確定各因子對土壤溶液電導率影響的相對強度。

1樣品制備及測試

1.1樣品制備

隨機取樣，所用土壤取自天津市塘沽區(qū)G2孔67.4～265.5 m深度，取樣間隔不均勻，平均間隔11.6 m，最大間隔30.0 m，最小間隔1.7 m，共采集18個樣品，其巖性多為黏土和粉沙（表1）。將土樣帶回實驗室烘干，磨碎過 2 mm 篩。稱取20 g 土壤置于離心管中，加入 100 mL蒸餾水，將離心管置于振蕩器上振蕩 3 min 后，將 4 000～4 500 r/min 轉(zhuǎn)速離心后獲得的上清液倒入燒杯中，并盡快測量其電導率、pH值。

4.2結(jié)論

各類土壤鹽分化學性質(zhì)指標與電導率的相關(guān)系數(shù)表明，Na+、SO2-4對于電導率的影響較大，Ca2+、HCO-3、Cl-對電導率的影響較弱，K+、Mg2+對電導率的影響最弱。

運用逐步回歸分析方法建立的3個純粹數(shù)學意義上的模型可以取得很好的擬合效果。模型3：EC=257.378+7481Na-36.551pH-11.471F，是數(shù)學上的最優(yōu)回歸模型，但是與專業(yè)知識相悖。模型4：EC=-4.534-0.434HCO3+2184Cl+1.364SO4+35.715Ca-1.167K-16.751Mg+3430Na，包含了浸提液中重要的可溶鹽離子， 是與專業(yè)知識

結(jié)合很好的最理想模型，也具有較好的擬合效果。

綜上，純粹的數(shù)學方法有時在解決專業(yè)性很強的問題時并不適用。用數(shù)學方法解決專業(yè)問題時，要盡量做到不與基本規(guī)律相違背。4個模型都具有很好的統(tǒng)計學意義，在該地區(qū)垂向地層土壤鹽分化學性質(zhì)研究中，都有很好的實用價值。

參考文獻：

[1]劉廣明，楊勁松. 土壤含鹽量與土壤電導率及水分含量關(guān)系的試驗研究[J]. 土壤通報，2001，32（增刊1）：85-87.

[2]鄧麗娟. 土壤浸提液電導率與鹽分關(guān)系的通徑分析[J]. 地下水，2011，33（6）：20-21，82.

[3]孫宇瑞. 土壤含水率和鹽分對土壤電導率的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)大學學報，2000，5（4）：39-41.

[4]李靜，梁杏，靳孟貴. 低滲透介質(zhì)孔隙溶液的提取及其應(yīng)用綜述[J]. 水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2012，39（4）：26-31.

[5]蔡阿興，陳章英，蔣正琦，等. 我國不同鹽漬地區(qū)鹽分含量與電導率的關(guān)系[J]. 土壤，1997（1）：54-57.

[6]向東進，李宏偉. 實用多元統(tǒng)計分析[M]. 武漢：中國地質(zhì)大學出版社，2005：55-66.

[7]張文彤. SPSS統(tǒng)計分析高級教程[M]. 北京：高等教育出版社，2004：106-108.

[8]彭端，黃天文，郭媚媚，等. 用逐步回歸模型預(yù)測肇慶市汛期降水[J]. 廣東氣象，2005，27（2）：16-17，20.

[9]付勇，汪立今，柴鳳梅，等. 多元線性回歸和逐步回歸分析在白石泉Cu-Ni硫化物礦床研究中的應(yīng)用[J]. 地學前緣，2009，16（1）：373-380.

[10]賀江舟，龔明福，范君華，等. 逐步回歸及通徑分析在主成分分析中的應(yīng)用[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學，2010，47（3）：431-437.

[11]Motaghian H R，Mohammadi J. Spatial estimation of saturated hydraulic conductivity from terrain attributes using regression，kriging，and artificial neural networks[J]. Pedosphere，2011，21（2）：170-177.

[12]Telmo C，Lousada J，Moreira N. Proximate analysis，backwards stepwise regression between gross calorific value，ultimate and chemical analysis of wood[J]. Bioresource Technology，2010，101（11）：3808-3815.

[13]王力賓，顧光同. 多元統(tǒng)計分析：模型、案例及SPSS應(yīng)用[M]. 北京：經(jīng)濟科學出版社，2010：32-40.

摘要：為確定土壤鹽分化學性質(zhì)對電導率的影響程度，借助SPSS數(shù)理統(tǒng)計軟件，運用逐步回歸分析方法，的模型為最理想模型。

關(guān)鍵詞：土壤；浸提液；電導率；可溶鹽離子；逐步回歸分析

中圖分類號： S153.5文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2014）10-0314-04

收稿日期：2013-12-28

基金項目：國家“973”計劃（編號：2010CB428802）；國家自然科學基金（編號：41272258）。

作者簡介：何繼山（1990—），男，河南新鄉(xiāng)人，碩士，主要從事水文地球化學研究。E-mail：hejishan90@qq.com 。土壤電導率是測定土壤可溶鹽的指標；而土壤可溶鹽是土壤的一個重要屬性，是判定土壤中鹽類離子是否限制作物生長的因素。土壤含鹽量不僅可以表征土壤鹽分狀況，也可反映出土壤鹽漬化程度[1]。土壤以及地下水中水溶性鹽類的定量化分析，是研究土壤鹽分動態(tài)、確定土壤鹽漬化程度以及改良應(yīng)用鹽漬土的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一[2]。目前常用全鹽量和土壤浸提液電導率來描述土壤鹽分狀況。土壤溶液電導率反映了一定水分條件下土壤鹽分的實際狀況，并且包含了水分含量、土壤鹽分及離子組成等信息，且該參數(shù)具有測試簡單快捷、對比性強等特點[3]。筆者通過浸提法對天津市塘沽區(qū)G2孔200 m左右18個土樣進行試驗，測得土壤溶液的電導率以及各類可溶鹽含量。浸提法是用土水比1 ∶5的土壤溶液，使風干磨碎的土壤樣品與去離子水混合達到化學平衡，分析沉積物中鹽分的溶解過程[4]。研究表明，浸提液土水比例、土壤鹽分離子組成、溶液鹽分濃度、離子遷移速率、溶液溫度、電導池常數(shù)等都會不同程度影響土壤溶液電導率[5]。本研究運用多元線性回歸思想，借助SPSS軟件分析電導率與土壤鹽分化學性質(zhì)指標的關(guān)系，旨在確定各因子對土壤溶液電導率影響的相對強度。

1樣品制備及測試

1.1樣品制備

隨機取樣，所用土壤取自天津市塘沽區(qū)G2孔67.4～265.5 m深度，取樣間隔不均勻，平均間隔11.6 m，最大間隔30.0 m，最小間隔1.7 m，共采集18個樣品，其巖性多為黏土和粉沙（表1）。將土樣帶回實驗室烘干，磨碎過 2 mm 篩。稱取20 g 土壤置于離心管中，加入 100 mL蒸餾水，將離心管置于振蕩器上振蕩 3 min 后，將 4 000～4 500 r/min 轉(zhuǎn)速離心后獲得的上清液倒入燒杯中，并盡快測量其電導率、pH值。

4.2結(jié)論

各類土壤鹽分化學性質(zhì)指標與電導率的相關(guān)系數(shù)表明，Na+、SO2-4對于電導率的影響較大，Ca2+、HCO-3、Cl-對電導率的影響較弱，K+、Mg2+對電導率的影響最弱。

運用逐步回歸分析方法建立的3個純粹數(shù)學意義上的模型可以取得很好的擬合效果。模型3：EC=257.378+7481Na-36.551pH-11.471F，是數(shù)學上的最優(yōu)回歸模型，但是與專業(yè)知識相悖。模型4：EC=-4.534-0.434HCO3+2184Cl+1.364SO4+35.715Ca-1.167K-16.751Mg+3430Na，包含了浸提液中重要的可溶鹽離子， 是與專業(yè)知識

結(jié)合很好的最理想模型，也具有較好的擬合效果。

綜上，純粹的數(shù)學方法有時在解決專業(yè)性很強的問題時并不適用。用數(shù)學方法解決專業(yè)問題時，要盡量做到不與基本規(guī)律相違背。4個模型都具有很好的統(tǒng)計學意義，在該地區(qū)垂向地層土壤鹽分化學性質(zhì)研究中，都有很好的實用價值。

參考文獻：

[1]劉廣明，楊勁松. 土壤含鹽量與土壤電導率及水分含量關(guān)系的試驗研究[J]. 土壤通報，2001，32（增刊1）：85-87.

[2]鄧麗娟. 土壤浸提液電導率與鹽分關(guān)系的通徑分析[J]. 地下水，2011，33（6）：20-21，82.

[3]孫宇瑞. 土壤含水率和鹽分對土壤電導率的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)大學學報，2000，5（4）：39-41.

[4]李靜，梁杏，靳孟貴. 低滲透介質(zhì)孔隙溶液的提取及其應(yīng)用綜述[J]. 水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2012，39（4）：26-31.

[5]蔡阿興，陳章英，蔣正琦，等. 我國不同鹽漬地區(qū)鹽分含量與電導率的關(guān)系[J]. 土壤，1997（1）：54-57.

[6]向東進，李宏偉. 實用多元統(tǒng)計分析[M]. 武漢：中國地質(zhì)大學出版社，2005：55-66.

[7]張文彤. SPSS統(tǒng)計分析高級教程[M]. 北京：高等教育出版社，2004：106-108.

[8]彭端，黃天文，郭媚媚，等. 用逐步回歸模型預(yù)測肇慶市汛期降水[J]. 廣東氣象，2005，27（2）：16-17，20.

[9]付勇，汪立今，柴鳳梅，等. 多元線性回歸和逐步回歸分析在白石泉Cu-Ni硫化物礦床研究中的應(yīng)用[J]. 地學前緣，2009，16（1）：373-380.

[10]賀江舟，龔明福，范君華，等. 逐步回歸及通徑分析在主成分分析中的應(yīng)用[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學，2010，47（3）：431-437.

[11]Motaghian H R，Mohammadi J. Spatial estimation of saturated hydraulic conductivity from terrain attributes using regression，kriging，and artificial neural networks[J]. Pedosphere，2011，21（2）：170-177.

[12]Telmo C，Lousada J，Moreira N. Proximate analysis，backwards stepwise regression between gross calorific value，ultimate and chemical analysis of wood[J]. Bioresource Technology，2010，101（11）：3808-3815.

[13]王力賓，顧光同. 多元統(tǒng)計分析：模型、案例及SPSS應(yīng)用[M]. 北京：經(jīng)濟科學出版社，2010：32-40.