干旱区盐渍土与盐生植物高光谱研究:以艾比湖湿地国家级自然保护区为例
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第四章 土壤盐分因子的特征分析及空间分布

4.1 土壤盐分因子统计分析

对采集的35个土壤样本的盐分因子进行统计分析,具体统计结果如表1-4-1所示。其结果表明,艾比湖的土壤盐分因子在不同土壤层质量分数差异显著,在0~10cm土壤层,Na+含量最多,为0.015~104.177g/kg; K+含量最少,为0.002~0.698g/kg。在10~20cm土壤层,含量最多,为0.07~42.16g/kg; K+含量最少,为0.02~0.79g/kg。在20~40cm土壤层,Na+含量最多,为0.01~70.75g/kg; K+含量最少,为0.01~1.32g/kg。从表1-4-1可以看出,3层土壤中Cl含量的极小值均为0,这说明Cl的分布不均匀且存在异常值。从偏度参数可以看出,土壤各层盐分因子含量数据集中度不同,说明数据分布非对称。从土壤表层到20~40cm土壤层的各因子含量较多,主要集中在土壤表层。由于土壤采集的季节为5月,日照强度较强,降水少,因此盐分上升到土壤表层,所以盐分在土壤表层集聚。其中,土壤表层Na+、Ca2+和含盐量的标准差较大,分别为29.486、5.743、11.98和3.633,说明这4个盐分因子的离散度较大,同理10~20cm和20~40cm土壤层的盐分因子的离散度均较大。

表1-4-1 不同土壤样本层的盐分因子统计分析

不同土壤层盐分因子分布情况如图1-4-1所示,含盐量在0~10cm土壤层较多,随土壤深度的增加而逐渐下降,究其原因为地下水不断蒸发,将盐分因子带至地表;含量在不同土壤层不变;Cl含量随土壤深度的增加而略微下降;含量在0~10cm、10~20cm土壤层一致,在20~40cm土壤层明显降低;Ca2+含量随土壤深度的增加而逐渐降低;Mg2+含量在不同土壤层变化甚微;K+含量在0~10cm土壤层最多,在10~20cm土壤层减少,在20~40cm土壤层有所上升;Na+含量随土壤深度的增加而下降。

图1-4-1 不同土壤层盐分因子分布情况

图1-4-1 不同土壤层盐分因子分布情况(续)

不同土壤层盐分因子含量分布如图1-4-2所示,含量在不同土壤层中均最多,其次是含盐量;Na+含量在不同土壤层中均最大,其次是Ca2+;不同土壤层盐分因子变异系数如图1-4-2所示,变异系数(CV)是一个相对变化指标,是所选数据的标准差与其平均数之比,用来衡量一组数据的离散程度。其主要分为3个区间:弱空间变异性(0~10%)、中等强度空间变异性(10%~100%)及强空间变异性(>100%)。盐分因子中,3种土壤层中变异系数分别为30/60/50,均为中等强度空间变异性,不同土壤层中的、Cl、含盐量均大于100,为强空间变异性,其中0~10cm土壤层中Cl变异系数最大,约为340;盐分因子中,0~10cm土壤层中的K+、Ca2+和10~20cm土壤层中的K+分别为80/90/80,均为中强度空间变异性,除此以外,各土壤层盐分因子均为强空间变异性。从图1-4-2可知,主要的盐分因子是Na+。从变异系数可知Cl因子的变异强度最强,盐分因子中Na+和Mg2+的变异强度最强,说明这三个因子受影响度较强、受到的影响因素较多且空间变异性较强。

图1-4-2 不同土壤层盐分因子含量及变异系数

图1-4-2 土壤各层盐分因子含量及变异系数(续)