题目：陕南旬阳坝地区土壤水分影响因子及贮存模型研究

秦岭作为我国重要的南北地理分界线，在维护自然生态系统上起着至关重要的作用。自1998年实施天然林保护工程以来，秦岭地区森林覆盖率提高，使得森林土壤贮水量增加，从而改善了秦岭的土壤环境。基于此，研究秦岭中山区土壤水分对于秦岭土壤水分合理利用和可持续发展有着重要的意义。


本文以秦岭中山区为研究对象，通过文献收集、实验设计、野外实地考察与土壤样品采集，借助SPSS、GS+、SAS等分析软件，采用数理统计、多元回归分析等方法对样品数据进行处理，分析了研究区内不同土地类型土壤水分、有机质、容重和粒度的理化性质，探讨了土壤水分空间分布规律、影响因素、主控因子，建立了土壤水分贮存量预测模型，为陕南秦岭旬阳坝地区土壤水分空间合理利用提供理论和实践依据。


本文的主要内容和结论如下：


    (1) 研究区不同土地类型下，阳坡和阴坡的土壤有机质含量有差别，含量范围分别介于39.6 g/kg~53.01 g/kg、40.54 g/kg~59.78 g/kg之间；平均土壤容重值阳坡和阴坡无明显差别，平均容重在1.14 g/cm3~1.32 g/cm3范围内变化。各类型用地的有机质和土壤容重呈现出弱变异程度或中等变异程度。土壤主要为粉粒，其中粗粉砂平均含量达到40.32 %，土壤颗粒中值粒径变化区间在11.75 µm~159.95 µm范围内，平均粒径变化区间在16.26 µm~ 181.31 µm范围内。


    (2) 研究区内土壤水分均值介于17.10 %~ 21.87 %之间。不同土地利用类型下，各层阳、阴两坡土壤水分均值表现相同的变化；相同土地类型下，阴阳两坡之间的差值差异性较大。阳坡各层多数为中等变异程度，阴坡则属弱变异程度。各土地利用类型土壤水分的标准差基本都在2 %左右，表明该次采样所得的土壤水分数据分布均匀。


    (3) 研究区内的土壤水分含量在南北方向无明显的趋势效应，都是呈现中间略微低于两端、平滑过渡特征；在东西方向上也都是先逐渐上升，后缓慢下降的趋势线，呈现出倒“U”形状，坡顶和坡底的含水量低于坡中。研究区各层土壤水分属于强或者中等程度空间自相关，而整个剖面来说，表现出弱的空间依赖性。对不同土层土壤水分的实验半变异函数模型的最优选择是：0-10 cm为高斯模型，10-20 cm和20-30 cm为指数模型；而对于0-30 cm剖面土层为线性模型，随机性变异比例较大，空间相关性比较弱。


    (4) 对影响土壤水分的因子进行单因素相关性分析时，发现部分土层的坡度、有机质与土壤水分成显著相关，土壤容重与水分成极显著相关，而粒度、坡向与土壤水无相关性。应用RDA对影响土壤水分的因子进行综合分析时，发现与土壤水分相关程度的高低的排序为坡度、有机质、粉粒、砂粒、、粘粒、坡位、坡度、土壤容重、土壤利用类型；坡度和有机质是影响坡面上土壤水分含量分异的主控因子。


    (5) 根据多元回归分析，建立了各类型用地的土壤水分贮存量最优模型，通过精度检验，预测精度达到95.74% 以上，可以较好地预测该地土壤表层的水分含量；随着深度的增加，相对误差呈现增大的趋势，而相对应的精度则降低。