拉薩市耕地耕層土壤容重分布變異特征

陳初紅 袁成立 扎西群措

（1.拉薩市農業科學研究所；2.拉薩市農業技術推廣總站，西藏 拉薩 850000）

土壤容重是指單位容積原狀土壤干土的質量，是土壤緊實度的一個指標，也可作為土壤熟化程度指標之一，土壤容重大小反映土壤結構、透氣性、透水性能以及保水能力的高低，一般熟化程度較高的耕作層土壤容重越小，說明土壤結構、透氣透水性能越好。土壤容重的研究對于了解土地利用現狀及潛力具有重要作用，也為耕地地力評價、耕地質量等級劃分提供基礎屬性數據。本文以拉薩市耕地質量等級變更調查中土壤容重野外實測數據為對象，結合海拔、地形部位、行政區劃等空間布局及土壤類型、有機質、有效磷、速效鉀、pH 等土壤理化性狀數據，探討拉薩市土壤容重分布變異特征。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

拉薩市位于青藏高原的中部，雅魯藏布江支流，拉薩河北岸，地勢北高南低，由東向西傾斜，中南部為雅魯藏布江支流拉薩河中游河谷平原。全市現轄城關區、堆龍德慶區、達孜區、尼木縣、曲水縣、林周縣、墨竹工卡縣、當雄縣八縣（區），行政區域東西跨距277km、南北跨距202km，總面積29518km2，耕地面積5.47萬hm2左右，其中堆龍德慶區、尼木縣、曲水縣、林周縣、達孜區、墨竹工卡縣為西藏商品糧主要生產基地,主要種植青稞、小麥、油菜、馬鈴薯、豌豆等作物。拉薩市氣候屬高原溫帶半干旱季風氣候區，年日照時數3000h，全年多晴朗天氣，氣溫偏低，晝夜溫差較大，年平均氣溫7.4℃，年無霜期100d～120d 降雨稀少，年降水量為200mm～510mm，集中在6—9月份。

1.2 土壤容重獲取

1.2.1 樣點布設。根據調查點位要覆蓋所有農業縣、全域耕地主要土壤類型和所有農業鄉鎮原則，布設時兼顧耕地面積、土壤類型、行政區劃、土地利用、耕地質量、管理水平、點位已有信息的完整性及盡量與已有的測土配方施肥取土樣點吻合等因素，本次調查共布設131個采樣點。

1.2.2 野外樣品采集。根據布設點位，本次土壤樣品采用GPS 定位，記錄經緯度、地形部位、海拔、土壤類型等；于2020年9月—11月作物秋收后冬播前進行土壤樣品采集，用容積為200cm3的環刀獲取0cm～20cm的耕作層土壤容重樣品，用土鉆取0cm～20cm 混合土壤樣品送檢化驗獲取土壤pH、有機質、有效磷、速效鉀等土壤理化性狀。

1.2.3 土壤容重測定。野外獲取的樣品帶回室內，用恒溫干燥箱105℃烘干至恒重獲取土壤容重。土壤pH、有機質、有效磷、速效鉀等指標測定方法依據《土壤分析技術規范》測定[1]。

1.3 數據計算與分析

采用WPS office進行分析數據和繪圖。

2 結果與分析

2.1 土壤容重總體特征

從容重總體分布看，131個采樣點獲取的土壤容重，土壤耕層容重最大為1.62g/cm3，最小值為0.90g/cm3，均值為1.24g/cm3。本次采集土樣設計草甸土、草原土、潮土、亞高山草原土、冷棕鈣土、山地灌叢草原土、亞高山草甸土七大類土壤類型，從表1 可以看出土壤容重分別為1.27g/cm3、1.28g/cm3、1.29g/cm3、1.02g/cm3、1.26g/cm3、1.21g/cm3、1.25g/cm3。草甸土變異系數（CV）為3.64%，為弱變異性，草原土、潮土、冷棕鈣土、山地灌叢草原土、亞高山草甸土變異系數分別為12.90%、12.11%、10.05%、11.77%，均為中等變異程度[2]（CV＞10%為弱變異性；10%＜CV＜100%為中等變異性；CV＞100%為強變異性）。

表1 不同土壤類型耕地耕層土壤容重變異分析

2.2 土壤容重的空間分布格局

拉薩平均海拔3650m，耕地主要所處海拔在3400m～4300m，根據拉薩實際，劃分3600m 及以下、3600m～3800m、3800m～4000m、4000m～4200m、4200m以上等5個區域，統計結果表明（表2），其土壤容重在1.21g/cm3～1.28g/cm3之間，依次為1.28g/cm3、1.21g/cm3、1.25g/cm3、1.22g/cm3、1.27g/cm3；變異系數（CV）分別為12.89%、12.46%、12.00%、16.34%、10.93%，均為中等變異程度。六個糧食主產區土壤耕層容重（表3）在1.13g/cm3～1.34g/cm3之間，墨竹工卡最高為1.34g/cm3、其次曲水為1.27g/cm3，林周、尼木為1.24g/cm3，達孜為1.20g/cm3，堆龍德慶最低為1.13g/cm3；變異系數分別為12.19%、11.35%、11.44%、12.06%、12.07%、12.22%，均為中等變異程度。各地形部位土壤容重（表4）均值為1.13g/cm3～1.40g/cm3，河流寬谷階地土壤容重為1.20g/cm3，山地坡下為1.26g/cm3，山地坡中為1.13g/cm3，山地坡上的土壤容重最高為1.40g/cm3，容重呈現出先降低后上升的趨勢，山地坡上容重是山地坡下容重的1.24 倍，是山地坡中容重的1.11 倍，是河流寬谷階地土壤容重的1.17 倍。河流寬谷階地、山地坡下、山地坡中土壤容重變異系數依次為10.73%、13.50%、11.85%，呈中等變異程度。

表2 不同海拔耕地耕層土壤容重變異分析

表3 不同縣（區）耕地耕層土壤容重均值分析

表4 不同地形部位耕地耕層土壤容重變異分析

2.3 土壤容重與理化性狀的相關性分析

圖1 不同pH梯度土壤容重特征

圖2 不同有機質梯度土壤容重特征

圖3 不同有效磷梯度土壤容重特征

圖4 不同速效鉀梯度土壤容重特征

3 討論

土壤容重作為土壤基本物理性質，是衡量土壤質量退化的重要指標。拉薩市耕層土壤容重整體均值為1.24g/cm3，且從不同土壤類型間、不同縣（區）間、不同地形部位間土壤容重差距較大，土壤容重為中等變異程度。在海拔3600m～3800m 之間，土壤容重最低，符合拉薩市大部分高產耕地分布區域現狀，此區域地勢平坦，土層深，水資源豐富，農田水利設施完善，土壤熟化度高。墨竹工卡土壤容重較大，可能是由于該區域海拔較高。河流寬谷階地土壤容重大于山地坡中，分析其原因可能是山地坡中土樣采集點數偏少造成的。

在中性至微堿性時土壤容重數值較小；土壤有效磷含量與土壤容重呈現相關關系，土壤有效磷含量在中等水平時土壤容重數值較小。土壤有機質與容重呈現顯著的負相關關系［3］，隨著有機質含量增加，容重值相應減少［4］。土壤容重隨著速效鉀含量提高而增加，速效鉀含量與土壤容重呈負相關，隨著速效鉀含量的提高而逐漸降低。

本研究通過幾個環境因子及土壤性狀因子對土壤容重影響因子的分析仍存在一定的局限性，還需要綜合考慮年均降水量、緯度、經度、年均氣溫、植被、人為活動等其他因子。因此，今后開展相關研究時，應納入更多的因子指標，如土壤質地、經緯度、氣候因子、種植制度等。

4 結論

（1）從現有131個耕地質量等級變更調查點來看，全市耕層土壤容重整體均值為1.24g/cm3，最大為1.62g/cm3，最小值為0.90g/cm3，土壤容重屬于中等變異程度。

（2）從土壤容重的空間分布格局來看，在海拔、行政區劃、地形部位等方面均為中等變異程度?？h（區）土壤容重表現為在堆龍德慶區、達孜區兩區最低；在海拔上土壤容重表現為3600m～3800m數值最低；在地形部位上土壤容重表現為河流寬谷階地、山地坡中、山地坡下土壤容重較低。

（3）從土壤理化性狀對土壤容重的影響來看，在中性至微堿性時土壤容重數值較小，土壤有效磷含量在中等水平土壤容重數值較小，土壤容重隨著有機質含量和速效鉀含量提高而逐漸降低。