潍北地区表层土壤盐分空间分布特征分析

姜 涵，周姣姣，潘 健，吴泉源

(山东师范大学地理与环境学院，山东济南 250014)

土壤属性的空间分布特征是土壤污染治理、土地管理和现代农业的重要依据。土壤本身是一个形态和过程都相当复杂的自然综合体，成土过程受不同的物理、化学、生物等因素的影响，使得土壤性质具有高度的空间异质性，近代以来人类活动的加剧进一步增强了土壤特性的变异和不确定性[1]。土壤盐分是重要的土壤属性，受气候、成土母质、地形地貌、水资源、人为因素等的影响，具有复杂性和高度的时空变异性[2]。土壤盐分过高会导致土壤盐渍化，严重影响作物的生长，导致粮食减产进而影响区域经济的发展。土壤盐分的空间变异状态在一定程度上反映了土壤耕作层内的土壤盐渍化程度和状态[3]。

以山东省潍坊市北部海(咸)水入侵区作为研究区，通过野外实地采集土壤样本，在实验室化验土壤理化性质，利用地理信息相关技术对潍坊北部地区土壤盐分数据进行空间分布特征研究。通过研究发现潍坊北部地区表层土壤盐分的空间分布情况，对指导研究区合理规划农业生产和保护人类健康具有重要的现实意义。

1 材料与方法

1.1研究区概况潍坊市位于山东半岛中部，北临莱州湾。莱州湾地区现处于经济和人口均快速增长的阶段，因此人类的活动会对环境造成极为明显的影响[4]。莱州湾南岸地区以其独特的地理位置、地质环境演化背景和对气候变化的敏感性，成为中国受人类活动和自然因素影响产生自然灾害最严重的地区[5]。潍坊北部地处渤海莱州湾南岸滨海平原地区，研究区经纬度位置大致为118°38′～119°35′E，36°45′～37°20′N，该区域拥有丰富的地下卤水资源，滩涂面积447 km2，盐碱荒滩2 600 km2，地势低平坡降小，是我国海(咸)水入侵最为典型和严重的地区。滨海地区由于海水入侵或者高矿化度地下水作用，受海水浸渍，生成滨海盐土，随着海水入侵的不断加重，滨海区域土壤发育按照潮土、盐化潮土到盐土的顺序不断发展，盐渍化程度日益加重[6]。莱州湾南岸海水入侵已经对生态环境和工农业生产甚至人体健康产生重大影响。

1.2数据采集与方法该次野外采样的时间是2014年11月，主要的采样点范围是在潍坊北部海(咸)水入侵地区，考虑研究区土地利用现状、交通状况，进行格网布点，结合高清遥感影像图和交通路线图均匀布设了41个样点，采样路线大致沿着南北方向的县道、乡道以及主要河流南北向进行(图1)。在每个采样区选取30 m×30 m 的样方区，按照5点梅花采样法，采集5个土样，每个土样的采样深度为0～20 cm，并均匀混合成一个土壤样品，按照4分法从混合样品中选取500 g作为该样点的土壤样本。

土壤样本带回实验室按照所记录编号在避免阳光照射的条件下剔除明显杂质，进行室内自然风干，将风干后的土壤样本用木棍将其压碎，进行土壤研磨，过1 mm筛，得到颗粒状土壤样本用于土样的全盐量、各类离子含量以及pH等理化性质测定，测定的方法按照《土壤农业化学分析方法》[7]。

数据分析方面运用SPSS对盐分数据进行统计分析，运用GIS空间分析的方法将实地采样获取的盐分数据与土壤采样点的坐标数据输入ARCGIS中，使用克里格插值对研究区土壤盐分分布特征进行研究。

2 结果与分析

2.1土壤盐分的描述性统计分析运用SPSS软件对获取的采样点土壤盐分进行统计分析，得到样本土壤中8种离子的含量，结果见表1。

图1 研究区范围与采样点分布Fig.1 Scope of study area and sampling sites distribution

离子Ion最小值Min∥g/kg最大值Max∥g/kg均值Mean∥g/kg标准差SD峰度Kurtosis偏度Skewness变异系数CV比例Proportion∥%K+0.003270.270330.0355560.04788514.4088253.44839051.34675226.501Na+0.018473.667210.3546900.73892212.2908093.47508162.083290664.854Ca2+0.014520.297260.0904860.0581106.0470752.27285500.642201716.545Mg2+0.011741.049930.0661730.16092537.3429726.00575282.431892512.100Cl-0.020037.644250.5128281.39770218.3336754.15142182.725481046.146SO2-40.011761.855450.2987140.35934513.0024933.52375111.202972626.879HCO-30.121920.704050.2993430.1312781.1280931.08204330.438553626.936CO2-30.000000.017980.0004390.00280841.0000006.40312426.40312420.039全盐量Totalsaltcontent14.8422040.4263091.3492821.65822816.9564553.98658901.5958002—

各类离子的含量不同，分布状况也不尽相同，各类离子与全盐量之间存在的相关性，运用SPSS对土壤中各类离子含量与全盐量做相关分析，结果见表2。

表2 各类离子与全盐量的相关分析

注：** 相关性在0.01水平显著，* 相关性在0.05水平显著

Note：** stands for significant differences at 0.01 level，* stands for significant differences at 0.05 level

图2 土壤表层盐分空间分布Fig.2 Spatial distribution of soil surface salinity

3 结论与讨论

(2)各类离子离散程度较高。空间分析表明，潍坊北部地区表层土壤盐分的空间分布情况主要为：东北部沿海地区土壤盐分含量较高，从东北向西南呈现逐渐递减的趋势，即受到海水入侵的影响由沿海向内陆逐渐递减。应用GIS的空间插值方法，将研究区域内分散的土壤采样点位置数据与属性数据相结合进行空间插值，并得到研究区域内未检测地区的数据，并可以分析研究区域的土壤盐分空间分布情况，可以有效地提高区域内土壤盐分的监测效率，为农业发展提供参考。

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