拉萨市耕地耕层土壤容重分布变异特征

陈初红 袁成立 扎西群措

（1.拉萨市农业科学研究所；2.拉萨市农业技术推广总站，西藏 拉萨 850000）

土壤容重是指单位容积原状土壤干土的质量，是土壤紧实度的一个指标，也可作为土壤熟化程度指标之一，土壤容重大小反映土壤结构、透气性、透水性能以及保水能力的高低，一般熟化程度较高的耕作层土壤容重越小，说明土壤结构、透气透水性能越好。土壤容重的研究对于了解土地利用现状及潜力具有重要作用，也为耕地地力评价、耕地质量等级划分提供基础属性数据。本文以拉萨市耕地质量等级变更调查中土壤容重野外实测数据为对象，结合海拔、地形部位、行政区划等空间布局及土壤类型、有机质、有效磷、速效钾、pH 等土壤理化性状数据，探讨拉萨市土壤容重分布变异特征。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

拉萨市位于青藏高原的中部，雅鲁藏布江支流，拉萨河北岸，地势北高南低，由东向西倾斜，中南部为雅鲁藏布江支流拉萨河中游河谷平原。全市现辖城关区、堆龙德庆区、达孜区、尼木县、曲水县、林周县、墨竹工卡县、当雄县八县（区），行政区域东西跨距277km、南北跨距202km，总面积29518km2，耕地面积5.47万hm2左右，其中堆龙德庆区、尼木县、曲水县、林周县、达孜区、墨竹工卡县为西藏商品粮主要生产基地,主要种植青稞、小麦、油菜、马铃薯、豌豆等作物。拉萨市气候属高原温带半干旱季风气候区，年日照时数3000h，全年多晴朗天气，气温偏低，昼夜温差较大，年平均气温7.4℃，年无霜期100d～120d 降雨稀少，年降水量为200mm～510mm，集中在6—9月份。

1.2 土壤容重获取

1.2.1 样点布设。根据调查点位要覆盖所有农业县、全域耕地主要土壤类型和所有农业乡镇原则，布设时兼顾耕地面积、土壤类型、行政区划、土地利用、耕地质量、管理水平、点位已有信息的完整性及尽量与已有的测土配方施肥取土样点吻合等因素，本次调查共布设131个采样点。

1.2.2 野外样品采集。根据布设点位，本次土壤样品采用GPS 定位，记录经纬度、地形部位、海拔、土壤类型等；于2020年9月—11月作物秋收后冬播前进行土壤样品采集，用容积为200cm3的环刀获取0cm～20cm的耕作层土壤容重样品，用土钻取0cm～20cm 混合土壤样品送检化验获取土壤pH、有机质、有效磷、速效钾等土壤理化性状。

1.2.3 土壤容重测定。野外获取的样品带回室内，用恒温干燥箱105℃烘干至恒重获取土壤容重。土壤pH、有机质、有效磷、速效钾等指标测定方法依据《土壤分析技术规范》测定[1]。

1.3 数据计算与分析

采用WPS office进行分析数据和绘图。

2 结果与分析

2.1 土壤容重总体特征

从容重总体分布看，131个采样点获取的土壤容重，土壤耕层容重最大为1.62g/cm3，最小值为0.90g/cm3，均值为1.24g/cm3。本次采集土样设计草甸土、草原土、潮土、亚高山草原土、冷棕钙土、山地灌丛草原土、亚高山草甸土七大类土壤类型，从表1 可以看出土壤容重分别为1.27g/cm3、1.28g/cm3、1.29g/cm3、1.02g/cm3、1.26g/cm3、1.21g/cm3、1.25g/cm3。草甸土变异系数（CV）为3.64%，为弱变异性，草原土、潮土、冷棕钙土、山地灌丛草原土、亚高山草甸土变异系数分别为12.90%、12.11%、10.05%、11.77%，均为中等变异程度[2]（CV＞10%为弱变异性；10%＜CV＜100%为中等变异性；CV＞100%为强变异性）。

表1 不同土壤类型耕地耕层土壤容重变异分析

2.2 土壤容重的空间分布格局

拉萨平均海拔3650m，耕地主要所处海拔在3400m～4300m，根据拉萨实际，划分3600m 及以下、3600m～3800m、3800m～4000m、4000m～4200m、4200m以上等5个区域，统计结果表明（表2），其土壤容重在1.21g/cm3～1.28g/cm3之间，依次为1.28g/cm3、1.21g/cm3、1.25g/cm3、1.22g/cm3、1.27g/cm3；变异系数（CV）分别为12.89%、12.46%、12.00%、16.34%、10.93%，均为中等变异程度。六个粮食主产区土壤耕层容重（表3）在1.13g/cm3～1.34g/cm3之间，墨竹工卡最高为1.34g/cm3、其次曲水为1.27g/cm3，林周、尼木为1.24g/cm3，达孜为1.20g/cm3，堆龙德庆最低为1.13g/cm3；变异系数分别为12.19%、11.35%、11.44%、12.06%、12.07%、12.22%，均为中等变异程度。各地形部位土壤容重（表4）均值为1.13g/cm3～1.40g/cm3，河流宽谷阶地土壤容重为1.20g/cm3，山地坡下为1.26g/cm3，山地坡中为1.13g/cm3，山地坡上的土壤容重最高为1.40g/cm3，容重呈现出先降低后上升的趋势，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，是河流宽谷阶地土壤容重的1.17 倍。河流宽谷阶地、山地坡下、山地坡中土壤容重变异系数依次为10.73%、13.50%、11.85%，呈中等变异程度。

表2 不同海拔耕地耕层土壤容重变异分析

表3 不同县（区）耕地耕层土壤容重均值分析

表4 不同地形部位耕地耕层土壤容重变异分析

2.3 土壤容重与理化性状的相关性分析

图1 不同pH梯度土壤容重特征

图2 不同有机质梯度土壤容重特征

图3 不同有效磷梯度土壤容重特征

图4 不同速效钾梯度土壤容重特征

3 讨论

土壤容重作为土壤基本物理性质，是衡量土壤质量退化的重要指标。拉萨市耕层土壤容重整体均值为1.24g/cm3，且从不同土壤类型间、不同县（区）间、不同地形部位间土壤容重差距较大，土壤容重为中等变异程度。在海拔3600m～3800m 之间，土壤容重最低，符合拉萨市大部分高产耕地分布区域现状，此区域地势平坦，土层深，水资源丰富，农田水利设施完善，土壤熟化度高。墨竹工卡土壤容重较大，可能是由于该区域海拔较高。河流宽谷阶地土壤容重大于山地坡中，分析其原因可能是山地坡中土样采集点数偏少造成的。

在中性至微碱性时土壤容重数值较小；土壤有效磷含量与土壤容重呈现相关关系，土壤有效磷含量在中等水平时土壤容重数值较小。土壤有机质与容重呈现显著的负相关关系［3］，随着有机质含量增加，容重值相应减少［4］。土壤容重随着速效钾含量提高而增加，速效钾含量与土壤容重呈负相关，随着速效钾含量的提高而逐渐降低。

本研究通过几个环境因子及土壤性状因子对土壤容重影响因子的分析仍存在一定的局限性，还需要综合考虑年均降水量、纬度、经度、年均气温、植被、人为活动等其他因子。因此，今后开展相关研究时，应纳入更多的因子指标，如土壤质地、经纬度、气候因子、种植制度等。

4 结论

（1）从现有131个耕地质量等级变更调查点来看，全市耕层土壤容重整体均值为1.24g/cm3，最大为1.62g/cm3，最小值为0.90g/cm3，土壤容重属于中等变异程度。

（2）从土壤容重的空间分布格局来看，在海拔、行政区划、地形部位等方面均为中等变异程度。县（区）土壤容重表现为在堆龙德庆区、达孜区两区最低；在海拔上土壤容重表现为3600m～3800m数值最低；在地形部位上土壤容重表现为河流宽谷阶地、山地坡中、山地坡下土壤容重较低。

（3）从土壤理化性状对土壤容重的影响来看，在中性至微碱性时土壤容重数值较小，土壤有效磷含量在中等水平土壤容重数值较小，土壤容重随着有机质含量和速效钾含量提高而逐渐降低。