山東“藍(lán)黃”兩區(qū)耕層土壤有機(jī)質(zhì)的時(shí)空分異特征

李因帥，趙庚星*，李濤，李建偉，竇家聰，范瑞彬

（1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，土肥資源高效利用國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，山東 泰安 271018；2.山東省土壤肥料工作總站，濟(jì)南 250013；3.山東省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，濟(jì)南 250013；4.招遠(yuǎn)市自然資源和規(guī)劃局，山東 招遠(yuǎn) 265400）

土壤有機(jī)質(zhì)（Soil organic matter，SOM）作為土壤的重要組成部分，對(duì)土壤養(yǎng)分的供應(yīng)和農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育至關(guān)重要，是土壤碳儲(chǔ)量和耕地質(zhì)量的重要表征。在一定條件下，土壤有機(jī)質(zhì)含量直接反映了土壤肥力狀況[1-2]。土壤有機(jī)質(zhì)具有較強(qiáng)的時(shí)空變異性[3]，摸清區(qū)域有機(jī)質(zhì)的時(shí)空分異規(guī)律，對(duì)監(jiān)測(cè)耕地質(zhì)量變化，改善農(nóng)田管理，提高糧食產(chǎn)量、質(zhì)量和建設(shè)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)具有重要意義。

目前地統(tǒng)計(jì)與GIS（地理信息系統(tǒng)）結(jié)合已成為土壤養(yǎng)分變異研究中應(yīng)用最廣泛的方法，多位學(xué)者對(duì)不同空間尺度上的土壤有機(jī)質(zhì)分異特征進(jìn)行了大量研究[4-6]，較好地掌握了區(qū)域有機(jī)質(zhì)狀況，但靜態(tài)的空間變異研究無(wú)法代表有機(jī)質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化。近年來(lái)，有機(jī)質(zhì)的時(shí)空分異特征逐漸成為相關(guān)研究的熱點(diǎn)，研究區(qū)域涉及黃淮海平原[7]、亞熱帶丘陵山地[8]、云南典型巖溶流域[9]、黃土高原[10]等，從時(shí)空尺度揭示了區(qū)域有機(jī)質(zhì)的變異規(guī)律，對(duì)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期的耕地資源質(zhì)量監(jiān)測(cè)和規(guī)劃管理具有指導(dǎo)意義。

山東“藍(lán)黃”經(jīng)濟(jì)區(qū)是國(guó)家級(jí)重點(diǎn)規(guī)劃區(qū)，其中藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)以發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)為重點(diǎn)，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中起引領(lǐng)與示范作用[11]；而黃色經(jīng)濟(jì)區(qū)的農(nóng)業(yè)建設(shè)以高效化、產(chǎn)業(yè)化、生態(tài)化為理念，旨在大力發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與節(jié)水農(nóng)業(yè)，建設(shè)高效生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)[12]。目前已有學(xué)者從不同研究尺度，對(duì)經(jīng)濟(jì)區(qū)有機(jī)質(zhì)狀況進(jìn)行了研究。例如曾希柏等[13]研究了經(jīng)濟(jì)區(qū)不同利用方式的農(nóng)田土壤有機(jī)質(zhì)含量及其變化；甄蘭等[14]、林秀渠等[15]以“藍(lán)黃”兩區(qū)的典型縣、市為研究區(qū)，對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)分異進(jìn)行了研究；張英鵬等[16]則在更大尺度上分析了山東省主要耕地土壤的有機(jī)質(zhì)含量與空間分異特征。縱觀上述研究，直接面向于“藍(lán)黃”兩區(qū)有機(jī)質(zhì)狀況的研究尚缺乏，而經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)自然狀況、經(jīng)濟(jì)水平、區(qū)域優(yōu)勢(shì)及社會(huì)文化水平均有差異，因此，與耕地質(zhì)量密切相關(guān)的有機(jī)質(zhì)數(shù)據(jù)短缺將對(duì)經(jīng)濟(jì)區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的規(guī)劃與調(diào)整、相關(guān)政策的制定產(chǎn)生不利影響。

因此，本研究以山東省“藍(lán)黃”兩區(qū)為研究區(qū)，以農(nóng)田耕層土壤有機(jī)質(zhì)為研究對(duì)象，綜合運(yùn)用經(jīng)典統(tǒng)計(jì)、地統(tǒng)計(jì)與GIS方法對(duì)經(jīng)濟(jì)區(qū)2005—2017年的土壤有機(jī)質(zhì)時(shí)空分異特征進(jìn)行研究，旨在掌握經(jīng)濟(jì)區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)的時(shí)空變化規(guī)律，為因地制宜地指導(dǎo)經(jīng)濟(jì)區(qū)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整、土地利用規(guī)劃和生態(tài)農(nóng)業(yè)高效發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)（簡(jiǎn)稱“藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)”）位于山東半島的東北部，包括青島、煙臺(tái)、威海、濰坊、日照、東營(yíng)六個(gè)市和濱州的無(wú)棣、沾化兩個(gè)縣。屬于暖溫帶季風(fēng)氣候，四季分明，雨熱同期。東部和西南部地勢(shì)較高。耕地以水澆地、旱地和灌溉水田為主，土壤有潮土、褐土等，主要種植小麥和玉米。該區(qū)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)起步較早，發(fā)展水平高，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理，特色農(nóng)業(yè)發(fā)展較好，壽光蔬菜、棲霞蘋果等聞名全國(guó)。

黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)（簡(jiǎn)稱“黃色經(jīng)濟(jì)區(qū)”）位于山東半島的北部，包括東營(yíng)、濱州等地的19 個(gè)縣區(qū)。屬于暖溫帶季風(fēng)氣候，降水集中在夏季。地勢(shì)整體低平，黃河經(jīng)該地匯入渤海灣。耕地以旱地和水澆地為主，土壤有潮土、棕壤與濱海鹽土等，主要種植小麥、玉米、棉花。該區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展?jié)摿Υ螅匀毁Y源豐富，后備土地資源充足，是“渤海糧倉(cāng)”的重要組成區(qū)。

“藍(lán)黃”兩區(qū)各縣區(qū)的自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)條件各異，對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展的適宜性差異大，準(zhǔn)確掌握耕層土壤有機(jī)質(zhì)的時(shí)空分異規(guī)律是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)區(qū)農(nóng)業(yè)優(yōu)化布局和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵（圖1）。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

土壤有機(jī)質(zhì)數(shù)據(jù)來(lái)源于自2005 年起的山東省縣級(jí)測(cè)土配方施肥項(xiàng)目和2017 年的黃淮海農(nóng)業(yè)區(qū)耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)項(xiàng)目。使用GPS 定位，沿S 形路線，按耕層（0～20 cm）采樣，通過(guò)“四分法”保留1 kg 土樣。采用重鉻酸鉀氧化-外加熱法測(cè)定有機(jī)質(zhì)含量，按拉依達(dá)準(zhǔn)則法（3 倍的標(biāo)準(zhǔn)差）[17]剔除特異值，在2005 年“藍(lán)黃”兩區(qū)分別得到11 622、4 781 個(gè)樣點(diǎn)，2017 年分別高High：1 758低Low：-75得到3 542、1 509個(gè)樣點(diǎn)，樣點(diǎn)分布如圖1所示。

圖1 研究區(qū)地理位置、采樣點(diǎn)與地形地貌Figure 1 Geographical location，sampling points and topography of the study area

1.3 研究方法

1.3.1 土壤有機(jī)質(zhì)的統(tǒng)計(jì)分析

一方面借助SPSS 軟件對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)分析，以變異系數(shù)（Coefficient of variation，CV）反映變量的離散程度。當(dāng)CV≤10%時(shí)，為弱變異；當(dāng)10%＜CV＜100%時(shí)，為中等變異；當(dāng)CV≥100%時(shí)，為強(qiáng)變異[18]。另一方面，使用GS+軟件對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)進(jìn)行半方差函數(shù)模擬，根據(jù)R2（決定系數(shù)）最大、RSS（殘差平方和）最小的原則確定最佳模型，利用塊基比C0/（C+C0）表示有機(jī)質(zhì)空間自相關(guān)性的強(qiáng)弱。其中塊基比≤25%，表示空間相關(guān)性強(qiáng)，變異主要受結(jié)構(gòu)性因素影響；25%＜?jí)K基比＜75%，表示中等空間相關(guān)性，變異由結(jié)構(gòu)性和隨機(jī)性因素共同影響；塊基比≥75%，表示空間相關(guān)性弱，變異主要受隨機(jī)性因素影響[19]。

1.3.2 土壤有機(jī)質(zhì)的時(shí)空分異研究

采用普通克里格法基于半方差函數(shù)模型及其參數(shù)進(jìn)行插值，將有機(jī)質(zhì)含量按照＞20、15～20、12～15、10～12、8～10、6～8、＜6 g·kg-1劃分為1～7 級(jí)，繪制“藍(lán)黃”兩區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)的空間分布圖，進(jìn)而統(tǒng)計(jì)各等級(jí)面積，分析經(jīng)濟(jì)區(qū)不同時(shí)期土壤有機(jī)質(zhì)的時(shí)空變化特征。

1.3.3 土壤有機(jī)質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

為進(jìn)一步探索經(jīng)濟(jì)區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)缺乏的風(fēng)險(xiǎn)，針對(duì)2017 年采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)，采用指示克里格法（Indicator kriging，IK）[20]評(píng)估經(jīng)濟(jì)區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)在給定閾值下的風(fēng)險(xiǎn)概率。

1.3.4 土壤有機(jī)質(zhì)的空間聚集特征分析

引入空間自相關(guān)分析方法，采用耕地圖斑面積加權(quán)法[21]，以縣為基本單位探討2017 年經(jīng)濟(jì)區(qū)縣域間土壤有機(jī)質(zhì)的空間集聚特征。其中全局Moran’sI指數(shù)反映有機(jī)質(zhì)在空間上的相關(guān)性程度，Moran’sI＞0表示空間正相關(guān)；Moran’sI＜0 表示空間負(fù)相關(guān)；Moran’sI=0 則表示不存在空間相關(guān)性。而局部空間自相關(guān)分析以LISA 聚集圖的形式反映局部范圍內(nèi)相鄰區(qū)域間土壤有機(jī)質(zhì)的相關(guān)性，可分為高-高（H-H）聚集型、低-低（L-L）聚集型、高-低（H-L）聚集型、低-高（L-H）聚集型和非顯著型[22]。

1.3.5 經(jīng)濟(jì)區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)的規(guī)劃建議

綜合土壤有機(jī)質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果與LISA 聚集圖，對(duì)經(jīng)濟(jì)區(qū)縣區(qū)間土壤有機(jī)質(zhì)局部空間自相關(guān)顯著的區(qū)域進(jìn)行規(guī)劃，提出利用建議。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤有機(jī)質(zhì)的描述性統(tǒng)計(jì)分析

經(jīng)濟(jì)區(qū)不同時(shí)期的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)均通過(guò)K-S 檢驗(yàn)，2005 年的土壤有機(jī)質(zhì)數(shù)據(jù)均呈正態(tài)分布，2017 年的土壤有機(jī)質(zhì)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)變換后也都服從正態(tài)分布（表1）。2005 年藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量的平均值為12.07 g·kg-1，到2017年增加至14.65 g·kg-1，年平均增速為0.21 g·kg-1；黃色經(jīng)濟(jì)區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量的平均值則由2005 年的12.17 g·kg-1增加至2017 年的16.04 g·kg-1，年平均增速為0.32 g·kg-1。從有機(jī)質(zhì)的最值與標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)看，藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)2005 年的有機(jī)質(zhì)含量介于1.70～22.46 g·kg-1，2017 年的有機(jī)質(zhì)含量介于1.44～32.55 g·kg-1，標(biāo)準(zhǔn)差由3.45 g·kg-1增加至5.19 g·kg-1；黃色經(jīng)濟(jì)區(qū)2005 年的有機(jī)質(zhì)含量介于2.67～21.66 g·kg-1，2017年的有機(jī)質(zhì)含量介于2.50～35.25 g·kg-1，標(biāo)準(zhǔn)差由3.13 g·kg-1增加至5.65 g·kg-1。變異系數(shù)（CV）反映了有機(jī)質(zhì)數(shù)據(jù)的離散程度，經(jīng)濟(jì)區(qū)不同時(shí)期的土壤有機(jī)質(zhì)變異系數(shù)值在25.68%到35.46%之間，變異程度中等。

表1 土壤有機(jī)質(zhì)含量的主要描述性統(tǒng)計(jì)特征Table 1 Main descriptive statistical characteristics of soil organic matter content

2.2 土壤有機(jī)質(zhì)的時(shí)空分異特征分析

2.2.1 土壤有機(jī)質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)特征

由表2 可知，藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)2005 年與2017 年、黃色經(jīng)濟(jì)區(qū)2005 年有機(jī)質(zhì)數(shù)據(jù)的最佳理論模型均為指數(shù)模型（Exponential），黃色經(jīng)濟(jì)區(qū)2017年有機(jī)質(zhì)數(shù)據(jù)的最佳理論模型為球狀模型（Spherical）。雖然不同時(shí)期經(jīng)濟(jì)區(qū)有機(jī)質(zhì)采樣點(diǎn)的密度和位置有所差異，但各模型的R2均大于0.88，RSS 均低于1.67，說(shuō)明所選模型均能較好地?cái)M合區(qū)域有機(jī)質(zhì)的分布狀況。模型的塊基比反映了有機(jī)質(zhì)空間自相關(guān)性的強(qiáng)弱，所得理論模型的塊基比均在45.45%～55.01%之間，具有中等的空間相關(guān)性。

表2 土壤有機(jī)質(zhì)的半方差模型與擬合參數(shù)Table 2 Semi-variance model of soil organic matter and fitting parameters

2.2.2 土壤有機(jī)質(zhì)的空間分布特征

從土壤有機(jī)質(zhì)的空間分布（圖2）看，藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)中有機(jī)質(zhì)含量低（5～7 級(jí)）的部分主要分布于東部的膠東丘陵、西北部的黃河三角洲以及西南部的魯中南山地丘陵等地，而有機(jī)質(zhì)含量較高（1～3 級(jí)）的部分主要分布于中部的濰坊市和青島市；黃色經(jīng)濟(jì)區(qū)中，東營(yíng)市濱海區(qū)域的有機(jī)質(zhì)含量普遍偏低，內(nèi)陸平原的有機(jī)質(zhì)含量則相對(duì)較高。整體看，2005—2017 年“藍(lán)黃”兩區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)的空間分布特征基本穩(wěn)定，在此基礎(chǔ)上，各區(qū)域的有機(jī)質(zhì)含量有不同程度的提升。

圖2 不同時(shí)期“藍(lán)黃”兩區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量的空間分布Figure 2 Spatial distribution of soil organic matter content in different periods of“blue and yellow”zones

2.2.3 土壤有機(jī)質(zhì)的時(shí)間變化特征

表3 直觀描述了2005—2017 年“藍(lán)黃”兩區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)等級(jí)面積變化，由表3可知2005年兩區(qū)的土壤有機(jī)質(zhì)等級(jí)以3、4 級(jí)為主，面積占比分別為78.22%和80.78%；2017 年兩區(qū)的土壤有機(jī)質(zhì)等級(jí)則以2、3級(jí)為主，面積占比分別可達(dá)71.42%和77.38%。2017年“藍(lán)黃”兩區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量高于20 g·kg-1的耕地面積分別達(dá)到141.08 hm2和120.51 hm2?？傮w看，2005—2017 年“藍(lán)黃”兩區(qū)內(nèi)高等級(jí)耕地面積不斷增加，耕層土壤有機(jī)質(zhì)不斷積累。

表3 不同時(shí)期“藍(lán)黃”兩區(qū)各等級(jí)土壤有機(jī)質(zhì)的面積Table 3 Area of soil organic matter of different grades in“blue and yellow”zones in different periods

2.3 土壤有機(jī)質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

根據(jù)研究區(qū)的有機(jī)質(zhì)狀況和山東省土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，本研究以10 g·kg-1作為土壤有機(jī)質(zhì)缺乏的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)閾值，當(dāng)SOM＞10 g·kg-1時(shí)，指示變化值記為0，代表不缺乏有機(jī)質(zhì)；當(dāng)SOM≤10 g·kg-1時(shí)，指示變化值記為1，代表缺乏有機(jī)質(zhì)。經(jīng)濟(jì)區(qū)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果如圖3 所示，可見(jiàn)兩區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)缺乏的風(fēng)險(xiǎn)概率均較低，風(fēng)險(xiǎn)較高的部分集中于藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)東部的膠東丘陵、西北部的黃三角濱海平原和西南部的部分山丘區(qū)，以及黃色經(jīng)濟(jì)區(qū)的北部沿海地區(qū)。經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析得出“藍(lán)黃”兩區(qū)有機(jī)質(zhì)缺乏的風(fēng)險(xiǎn)概率分別為0.21和0.14，塊基比分別為35.1%和49.7%，表明兩區(qū)有機(jī)質(zhì)受結(jié)構(gòu)性因素與隨機(jī)性因素共同影響。

圖3 土壤有機(jī)質(zhì)缺乏的空間概率分布Figure 3 Spatial probability distribution of soil organic matter deficiency

2.4 土壤有機(jī)質(zhì)的空間自相關(guān)分析

通過(guò)比較經(jīng)濟(jì)區(qū)的空間鄰接性頻率直方圖，均采用Queen 鄰接原則進(jìn)行有機(jī)質(zhì)的空間自相關(guān)分析，所得的全局Moran’sI指數(shù)值分別為0.523 和0.530，說(shuō)明經(jīng)濟(jì)區(qū)的土壤有機(jī)質(zhì)在空間上均具有正相關(guān)性。由局部空間自相關(guān)分析的LISA 聚集圖（圖4）可知，“藍(lán)黃”兩區(qū)的有機(jī)質(zhì)分布均屬于正相關(guān)類型，以“組團(tuán)”形式聚集分布，藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)中H-H 型多聚集于濰坊、青島的部分縣區(qū)以及東營(yíng)的廣饒縣，L-L 型則聚集于西北部的東營(yíng)、濱州與東部的威海、煙臺(tái)等地；黃色經(jīng)濟(jì)區(qū)中H-H 型包括德州的樂(lè)陵市和慶云縣，L-L型則包括沾化、河口、利津、墾利4縣。

2.5 經(jīng)濟(jì)區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)的規(guī)劃

對(duì)比圖3 與圖4 可以發(fā)現(xiàn)，“藍(lán)黃”兩區(qū)中H-H 型的縣區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)缺乏的風(fēng)險(xiǎn)概率普遍在0～0.2 之間，有機(jī)質(zhì)缺乏的風(fēng)險(xiǎn)低；而L-L 型的縣區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)缺乏的風(fēng)險(xiǎn)概率均大于0.2，少數(shù)區(qū)域超過(guò)0.8，有機(jī)質(zhì)缺乏的風(fēng)險(xiǎn)概率較大。根據(jù)空間極化理論，不同極化層間區(qū)域發(fā)展的異質(zhì)性會(huì)不斷增加，而同一極化層內(nèi)的同質(zhì)性會(huì)越來(lái)越強(qiáng)[23]。結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與空間自相關(guān)分析結(jié)果，H-H 型的縣區(qū)耕層土壤肥沃，有機(jī)質(zhì)含量高且風(fēng)險(xiǎn)小，適合農(nóng)業(yè)發(fā)展，將其劃定為限制建設(shè)區(qū)。而L-L 型的縣區(qū)由自然和人為因素導(dǎo)致土壤貧瘠，耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量較低，有機(jī)質(zhì)缺乏的風(fēng)險(xiǎn)概率大，不利于農(nóng)業(yè)耕作，可將其劃定為綜合整治區(qū)。

圖4 土壤有機(jī)質(zhì)的局部空間關(guān)聯(lián)聚集圖Figure 4 Local spatial association aggregation of soil organic matter

對(duì)于有機(jī)質(zhì)含量充足的限制建設(shè)區(qū)（H-H 型），應(yīng)注意加強(qiáng)耕地保護(hù)，限制非農(nóng)用地亂占耕地，同時(shí)做到用養(yǎng)結(jié)合，將現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、高效生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)與經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)統(tǒng)籌安排、協(xié)同推進(jìn)，形成優(yōu)勢(shì)突出、特色鮮明的特色農(nóng)業(yè)區(qū)；而對(duì)于有機(jī)質(zhì)含量匱乏的綜合整治區(qū)（L-L 型），應(yīng)加強(qiáng)土地整治，加大秸稈還田力度，增施有機(jī)肥，采取綜合改良措施進(jìn)行土壤培肥。同時(shí)發(fā)展新型農(nóng)業(yè)，減輕傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)對(duì)土壤的依賴，必要時(shí)考慮調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

3 討論

“藍(lán)黃”兩區(qū)作為國(guó)家級(jí)的區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃區(qū)，在空間范圍上既有重合又存在差異。2005—2017年，“藍(lán)黃”兩區(qū)的土壤有機(jī)質(zhì)含量均有增加趨勢(shì)。相關(guān)研究證明，施肥和秸稈還田等耕作技術(shù)的推廣是影響耕層土壤有機(jī)質(zhì)的主要因素[24-25]。經(jīng)濟(jì)區(qū)一方面針對(duì)膠東地區(qū)的土壤酸化問(wèn)題，通過(guò)施用土壤調(diào)理劑[26]、推廣種植綠肥[27]等措施增加土壤有機(jī)質(zhì)含量；另一方面大力推廣水肥一體化技術(shù)，少施化肥，增施有機(jī)肥，有效降低了黃河三角洲地區(qū)的次生鹽堿化風(fēng)險(xiǎn)[28]。同時(shí)重點(diǎn)推廣應(yīng)用了秸稈精細(xì)還田和秸稈、畜禽糞便肥料化技術(shù)，有效增加了經(jīng)濟(jì)區(qū)的耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量[29]。

從土壤有機(jī)質(zhì)的空間分布變化看，“藍(lán)黃”兩區(qū)內(nèi)陸平原部分的有機(jī)質(zhì)含量豐富，2005—2017 年的土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著增加。該區(qū)域地形平坦、土壤肥沃，農(nóng)業(yè)發(fā)展的限制因素少，經(jīng)過(guò)多年的精耕細(xì)作，農(nóng)田有機(jī)質(zhì)含量不斷累積；而山丘及濱海平原區(qū)的有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)匱乏，土壤有機(jī)質(zhì)含量基本維持穩(wěn)定。其中山丘區(qū)地形崎嶇、坡度較大，夏季降水多而集中，易產(chǎn)生土壤侵蝕，造成土壤有機(jī)質(zhì)淋失，且有機(jī)質(zhì)分解迅速，導(dǎo)致積累緩慢[30]，與前人的研究[31-32]結(jié)論一致。而濱海平原區(qū)受高蒸降比、高地下水位等自然因素及重灌輕排等人為因素影響，土壤鹽漬化現(xiàn)象嚴(yán)重，使土壤物理化學(xué)性狀發(fā)生改變，抑制植物的生長(zhǎng)發(fā)育，甚至對(duì)其產(chǎn)生毒害，造成植被覆蓋度偏低、有機(jī)質(zhì)積累緩慢[33]。

4 結(jié)論

本研究以山東省“藍(lán)黃”兩區(qū)為研究區(qū)，綜合經(jīng)典統(tǒng)計(jì)分析、地統(tǒng)計(jì)分析與GIS 方法，通過(guò)普通克里格插值法分析有機(jī)質(zhì)的時(shí)空分異特征，指示克里格插值法評(píng)估有機(jī)質(zhì)缺乏的風(fēng)險(xiǎn)概率，進(jìn)而研究了縣域間有機(jī)質(zhì)的空間聚集特征并提出規(guī)劃建議。得到以下結(jié)論：

（1）不同時(shí)期“藍(lán)黃”兩區(qū)的土壤有機(jī)質(zhì)均具有中等變異性，變異系數(shù)在25.68%～35.46%之間；模型塊基比在45.45%～55.01%之間，具有中等的空間自相關(guān)性，有機(jī)質(zhì)受結(jié)構(gòu)性因素（如氣候、地形、土壤類型等）與隨機(jī)性因素（如灌溉、施肥、秸稈還田等）共同影響。

（2）2005—2017 年“藍(lán)黃”兩區(qū)的平均有機(jī)質(zhì)含量分別由12.07 g·kg-1和12.17 g·kg-1增加到14.65 g·kg-1和16.04 g·kg-1，年平均增速分別為0.21 g·kg-1和0.32 g·kg-1。2017 年“藍(lán)黃”兩區(qū)的土壤有機(jī)質(zhì)均以2、3 級(jí)為主，內(nèi)陸平原區(qū)有機(jī)質(zhì)含量高，山丘與濱海平原區(qū)有機(jī)質(zhì)含量低；“藍(lán)黃”兩區(qū)有機(jī)質(zhì)缺乏的風(fēng)險(xiǎn)概率較低，分別為0.21和0.14。

（3）“藍(lán)黃”兩區(qū)的全局Moran’sI值分別為0.523和0.530，縣區(qū)間有機(jī)質(zhì)具有顯著的聚集特征，限制建設(shè)區(qū)（高-高聚集型）與綜合整治區(qū)（低-低聚集型）均以“組團(tuán)”形式分布。