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土壤是人类赖以生存的基本资源,是一种形态和演化过程都非常复杂的自然综合体。研究土壤属性的空间变异性不仅能够揭示土壤属性的空间格局及其变异特征,而且能更好的解释自然和人为活动对土壤属性空间变异的影响,从而为指导农业生产,提高土壤养分利用率,实施精准施肥以及进行分区管理提供科学的依据。本文以安徽省霍山县上土市镇江子河小流域为研究区域,采集111个表层土壤样品,室内分析土壤pH、粒径、有机质、全氮、全磷、速效氮和速效磷等9项土壤理化属性指标,运用地统计学、GIS空间分析方法和环境因子相关方法,分析研究区表层土壤属性的空间变异特征,揭示土壤属性空间分布格局,探讨各个土壤属性与其环境因子的关系。结果表明:(1)江子河小流域有机质、全氮和全磷的平均值分别为35.14g/kg、1.65g/kg、0.51g/kg,速效氮、速效磷的平均值分别为84.18mg/kg、100.64mg/kg。(2)土壤属性的变异系数为16.46%67.71%,其中速效磷的变异系数最高,为67.71%,变异性相对较强,砂粒的变异系数最低,只有16.46%,土壤属性的变异系数大小依次为:砂粒<粉粒<黏粒<有机质<全氮<全磷<速效氮<速效磷,且变化范围在10%100%之间,均属于中等变异。(3)各土壤属性的空间变异性均表现出良好的结构性,随机变异所占的比例为3.84%29.39%,其中粉粒和砂粒的C0/(C0+C)大于25%,属于中等程度的空间自相关性,黏粒、有机质、全氮、全磷、速效氮和速效磷的C0/(C0+C)均小于25%,具有较强的空间自相关性。黏粒、全氮、全磷和有机质均表现出较大范围的空间自相关性,相关距在250m以上,粉粒、砂粒、速效氮和速效磷的空间自相关距离较小,在200m以下。粉粒和全磷的变程最小,只有183.00m,黏粒的变程最大,达到2040.00m,各属性变程大小依次为:速效磷=粉粒<砂粒<速效氮<全氮<全磷<有机质<黏粒。(4)黏粒主要集中在4.0%8.0%之间,面积为9049115m2,占总面积的77.65%;粉粒主要集中在45.0%51.5%之间,面积为8685145m2,占总面积的74.53%;砂粒主要集中在44.5%47.5%之间,面积为9767496m2,占总面积的83.82%;有机质主要集中在20.0g/kg50.0g/kg之间,面积为11067425m2,占总面积的94.98%;全氮主要集中在1.19g/kg1.91g/kg之间,面积为7800880m2,占总面积的66.94%;全磷主要集中在5.90g/kg11.38g/kg之间,面积为7874848m2,占总面积的67.57%;速效氮主要集中在7.80mg/kg87.78mg/kg之间,面积为8616712m2,占总面积的73.94%;速效磷主要集中在77.91mg/kg126.79mg/kg之间,面积为7104975m2,占总面积的60.97%。(5)土壤属性的空间分布格局与环境因子的关系:①不同高程带中,黏粒、全氮、全磷和速效磷主要集中分布在400m800m,自600m700m高程带向两侧递减;粉粒集中分布在400m800m高程带上,自500m600m高程带向两侧递减;砂粒、有机质和速效氮集中分布在500m800m高程上,自600m700m高程带向两侧递减。②不同坡度带中,黏粒主要分布在10°30°坡度上,占总面积的83.9%;粉粒主要分布在坡度小于30°的地方,集中分布于10°20°和20°30°坡度带上;砂粒主要分布在10°20°坡度带上,占总面积的37.70%;有机质主要分布在10°20°坡度带上,占总面积的37.60%,其次是20°30°坡度带,二者之和占总面积的71.10%;全氮主要分布在20°30°坡度带上;全磷、速效氮、速效磷主要分布在10°30°坡度带上。③不同坡向上,南坡分布面积最大,达到了2.44km2,占总面积的21.03%;其次是东南坡,分布面积为2.40km2,占总面积的20.67%;水平坡向最小,仅为0.01km2,占总面积的1.00%。南坡和偏南方向上土壤各种属性的含量较高,北坡、偏北方向和水平方向含量较低。④不同土地利用类型中,水源涵养林的土壤各种属性分布面积最大,达8.88km2,占总面积的76.33%;其次为望天田,分布面积为1.34km2,占11.50%,二者共占总面积的87.83%;菜地最小,仅为0.03km2,占总面积的0.22%。⑤不同植被类型中,黏粒含量由竹林、落叶阔叶林、针叶林、常绿阔叶林、针阔混交林到灌木草丛依次增加;粉粒含量由竹林、落叶阔叶林、针叶林、常绿阔叶林、灌木草丛到针阔混交林依次增加;砂粒含量由针阔混交林、灌木草丛、常绿阔叶林、针叶林、落叶阔叶林到竹林依次增加;有机质含量由针叶林、竹林、落叶阔叶林、常绿阔叶林、针阔混交林到灌木草丛依次增加;全氮含量由针叶林、竹林、落叶阔叶林、灌木草丛、常绿阔叶林到针阔混交林依次增加;全磷含量由针叶林、落叶阔叶林、常绿阔叶林、灌木草丛、针阔混交林到竹林依次增加;速效氮含量由针叶林、落叶阔叶林、常绿阔叶林、针阔混交林、竹林到灌木草丛依次增加;速效磷含量由灌木草丛、竹林、针叶林、针阔混交林、落叶阔叶林到常绿阔叶林依次增加。⑥通过多元线性回归模型分析得出:在整个研究区,黏粒含量和海拔、坡度、有机质含量及土地利用类型呈显著的正相关关系,与平面曲率呈显著的负相关关系;粉粒含量和海拔、坡度、有机质含量及土地利用类型呈显著的正相关关系,与平面曲率呈显著的负相关关系;砂粒含量和海拔、坡度、有机质含量呈显著的正相关关系,与坡向、植被指数呈显著的负相关关系;有机质含量和坡度、海拔、黏粒含量及土地利用类型呈显著的正相关关系,与平面曲率呈显著的负相关关系;全氮含量和海拔、植被指数、黏粒含量、有机质含量呈显著的正相关关系,与坡度、平面曲率呈显著的负相关关系;全磷含量和海拔、植被指数、黏粒含量、有机质含量呈显著的正相关关系,与坡度、平面曲率呈显著的负相关关系;速效氮含量和海拔、黏粒含量、有机质含量及土地利用类型呈显著的正相关关系,与坡度、坡向呈显著的负相关关系;速效磷含量和海拔、平面曲率、有机质含量及土地利用类型呈显著的正相关关系,与坡度、坡向呈显著的负相关关系。