高寒草甸典型植被退化小流域土壤容重空间变异特征

以高寒草甸典型植被退化小流域为研究对象,应用GIS技术和地统计学的Kriging空间内插法,研究小流域尺度下景观单元土壤容重空间变异规律。结果表明:0~10 cm土层土壤容重最佳拟合模型为线性模型,10~20 cm,20~30 cm,30~40 cm和40~50 cm 4层土壤容重最佳拟合模型为球状模型;在小流域尺度范围内,40~50 cm土层土壤容重具有强空间变异性,块金系数[C0/(C0+C)]为15.7%,0~10 cm,10~20 cm,20~30 cm和30~40 cm 4层土壤容重属于中等空间变异,块金系数在27.6%~47.4%之间;分析得出0~10 cm,10~20 cm,20~30 cm,30~40 cm,40~50 cm 5层剖面土壤容重的有效变程分别为1 596 m,1 697 m,1 985 m,1 426 m和1 380 m。通过确定半方差函数、比较变量的空间变异性及空间变异程度,总体上,小流域内土壤容重半方差函数模型拟合效果较好。     

青海省大峡灌区土壤基本物理性质垂直变异特征（英文）

由于受气候、生物、土壤属性等因素的影响,土壤基本物理性质垂直剖面分布也表现出相应的层次性。该研究对青海省大峡灌区典型地块土壤基本物理性质分层次进行测定和分析。结果表明,土壤容重随土层深度的增加呈先增大后减小趋势;土壤孔隙度随土层深度的增加呈先减小后增加趋势,整个土壤层次中0~40和90~150 cm两处为高孔隙度区,其他土层属于低孔隙度区;土壤持水性能指标中的土壤饱和持水量、毛管持水量及田间持水量均随土层深度的增加呈先减小后增加趋势,且三者变化趋势基本一致,均呈近等差递减的趋势。大峡灌区典型样地土壤在垂直方向呈现出上部(0~40 cm)疏松,40~60 cm范围较紧实,下部(60~200 cm)再次趋于疏松。     

青海省大峡灌区土壤基本物理性质垂直变异特征

由于受气候、生物、土壤属性等因素的影响,土壤基本物理性质垂直剖面分布也表现出相应的层次性。该研究对青海省大峡灌区典型地块土壤基本物理性质分层次进行测定和分析。结果表明,土壤容重随土层深度的增加呈先增大后减小趋势;土壤孔隙度随土层深度的增加呈先减小后增加趋势,整个土壤层次中0~40和90~150 cm两处为高孔隙度区,其他土层属于低孔隙度区;土壤持水性能指标中的土壤饱和持水量、毛管持水量及田间持水量均随土层深度的增加呈先减小后增加趋势,且三者变化趋势基本一致,均呈近等差递减的趋势。大峡灌区典型样地土壤在垂直方向呈现出上部(0~40 cm)疏松,40~60 cm范围较紧实,下部(60~200 cm)再次趋于疏松。     

不同种植年限对渭北地区果园土壤理化性质的影响

为了探究种植年限对果园土壤理化性质的影响,本研究以洛川县不同园龄苹果园为研究对象,采集0～10、10～20、20～30、30～40、40～60、60～80、80～100 cm土层样品,研究了不同种植年限对不同土层果园土壤紧实度、容重、pH、有机质和碳酸钙等土壤主要理化性质的影响。结果表明,果园土壤紧实度和容重整体随土层深度增加而增加,20 cm以下土层紧实度和容重均超过了限制根系生长的标准,黏粒在剖面上发生向下移动的趋势。果园土壤pH和HCO~-_3含量随土层深度增加呈现先增加后下降的变化趋势,土壤有机质含量在0～20 cm显著高于20 cm以下土层,而CaCO_3在30 cm以下土层含量偏高。随着种植年限增加,大于20 a以上果园紧实度和容重增加,造成黏粒在土壤深层(40～60 cm)的淋溶淀积,土壤pH、CaCO_3和HCO~-_3均呈现增—减—增的变化趋势。果园土壤发生了深层紧实化、CaCO_3退化现象以及酸化趋势。     

黄土露天矿区重构土壤典型物理性质差异及对植被生长状况的影响

为研究重构土壤典型物理性质对植被生长状况的影响,以中煤平朔安太堡露天矿南排土场为研究对象,采用典型剖面采样法、室内测试法、方差分析法、拟合分析法等,分析土壤不同深度典型物理性质（土壤容重、土壤质量含水量）对植被生长指标的影响。结果表明,随着土层深度的增加,土壤容重均值呈现出先增加后减少的趋势,土壤质量含水量总体上随着土壤剖面深度的增加而降低。土壤容重介于0.87~2.00 g·cm^-3之间,土壤质量含水量的范围为1.19%~20.97%。各个土层之间土壤容重、土壤质量含水量均有较明显差异,且土壤容重在30~60 cm土层差异最明显,土壤质量含水量在0~30 cm土层差异最明显。研究区植被生长状况较好的样地土壤容重均值为1.47 g·cm^-3,土壤质量含水量随深度增加趋于10%左右,并且0~10 cm土层土壤容重与0~30 cm土层土壤质量含水量是影响植被生长的关键因素。研究区内重构土壤的容重、质量含水量在不同剖面以及不同土层之间存在较显著差异,表层土壤物理性质是影响植被生长的重要因素。     

厚黄土薄基岩型采煤沉陷区农田土壤物理性状空间变异初探

以山西潞安集团司马煤矿为例,针对厚黄土薄基岩型煤层地质,对沉陷破坏农田的不同沉陷深度下土壤物理性状空间变异进行了研究。结果表明:开采沉陷加速沉陷区农田土壤的侵蚀和水土流失,从而显著影响农田土壤的物理性状,受其影响最大的是0～20 cm土层,其次是20～40 cm土层;沉陷农田随着下沉深度的加深,土壤含水量呈增加趋势;土壤容重从上坡开始随下沉深度的加深而增加,至下沉深度7 m时达最大值;土壤孔隙度的变化规律同土壤容重相反;在沉陷2年的沉陷区农田中,不同土壤物理性状受开采沉陷影响的程度不一样,受其影响最大的是土壤容重,其次是土壤孔隙度和土壤含水量。     

关中农田土壤剖面的主要物理性状研究

为了探明现代长期集约化生产和耕作管理模式下土壤物理状态的变化特征,对关中地区农田0～60 cm剖面范围内的土壤物理特性进行了研究。结果显示：(1) 土壤剖面容重呈现先增大后减小的变化趋势,表层0～10 cm土壤容重最小,为1.34 g·cm^-3,20～40 cm土层容重高达1.67 g·cm^-3,达到了制约根系延伸的极限容重;(2) 土壤紧实度随着剖面深度增加逐渐增大,0～15 cm、15～25 cm、25～45 cm土层范围内的平均值分别为482 kPa、1 647 kPa、2 268 kPa;(3) 土壤饱和导水率随着土层深度增加而逐渐减小,其中0～10 cm土层的饱和导水率最高,平均为0.968 mm·min^-1,且各土层之间的差异达到显著水平。研究表明只有0～10 cm土层土壤结构性较好,而10 cm以下土壤的物理状态具有明显的退化趋势,制约着作物根系的延伸、气体交换和水分的入渗,应予以足够的重视。     

典型黑土水分物理性质的垂直变化规律研究

对典型黑土的水分物理性质进行了测定和分析。结果表明,土壤容重随土层深度的增加呈增大趋势;土壤孔隙度随土层深度的增加而减小;整个土壤层次可划分为0～50cm的高孔隙度区和50～100cm的低孔隙度区;土壤持水性能随土层深度的增加而减小。     

基于云遗传BP神经网络的黄淮海旱作区土壤有机质预测精度分析

为探究提高土壤有机质预测精度的方法,以黄淮海旱作区为研究对象,分别运用云遗传BP神经网络、BP神经网络和GABP神经网络三种方法比较不同土层的土壤有机质预测精度。结果表明:1)不同土层土壤有机质值的数据分布与正态分布相比具有不同程度的向右偏移,不同土层土壤有机质均属于中等程度变异;2)不同土层土壤有机质的半方差函数最优拟合模型均为指数模型,不同土层土壤有机质的结构因素与随机因素对空间变异的影响大小基本一致,空间自相关性较弱;3)结合云模型与遗传算法的BP神经网络对0～10、10～20、20～30cm土层土壤有机质的预测精度均得到了一定提升,而对30～40cm土层土壤有机质的预测精度则提升不明显,可能是由于30～40cm土层土壤有机质变异系数超过了一定范围所造成。研究结果可为提高土壤有机质的预测精度提供参考,并为进一步调整耕地管理措施及提高土壤质量水平提供依据。     

太湖地区土壤中氮和速效磷的空间变异

对太湖地区2种主要水稻土类型白土和乌栅土在土壤剖面中氮素和速效磷含量的空间变异进行了研究。结果显示：NH_4^＋ -N在土壤剖面中的空间变异为从土壤上层到下层呈逐渐递减趋势,以表土层含量为最高,表层以下基本上趋于稳定;硝态氮含量随土层深度的加深呈现逐渐降低的趋势。速效磷的空间变异不如NH_4^＋ -N明显,白土中速效磷呈由表层随土层深度的增加而增加,在12～20cm土层达到最大,接着又随土层深度的增加而降低,乌栅土基本呈逐渐下降的趋势;2种土壤中pH值变化不大,但均呈升高趋势。     

喀斯特坡地土层厚度及养分含量空间分布特征

岩溶作用下,喀斯特坡地溶沟、溶槽普遍发育,岩土分布表现出极强的空间异质性,目前对土壤分布格局及其理化性质变异特征方面的认识还极其缺乏,这严重影响了该区有限水土资源的合理规划和高效利用。本研究通过在喀斯特坡地沿坡向上开挖12条土壤岩石样沟(长24 m,宽1 m),根据土岩结构和土层厚度将样沟分为浅薄土层、中层土层、深厚土层三种样沟类型,分别选取典型样沟,探讨了喀斯特坡地土层厚度及主要养分元素的空间格局特征。研究发现:喀斯特坡地土层厚度变异性较大,变异系数介于12.0%～85.3%之间,土层厚度介于0～430 cm之间。土壤肥力整体较低,综合肥力系数随土层深度增加逐渐减少,除0～10 cm深度土层土壤肥沃程度为一般外,10 cm以下土壤肥沃程度均属贫瘠,即说明土壤养分主要集中在表层,其中全氮、全磷、速效钾与土层深度呈显著负相关关系。本研究为喀斯特区坡地土壤格局及其成土过程积累了详细的野外调查数据,有关土层厚度空间格局及其养分随土深的变化规律能为该区生态服务功能提升、国土资源空间优化布局提供理论依据。     

东北黑土区农田土壤有机质的空间变异性及适宜样本容量研究

利用经典统计学和地统计学方法研究64 m×64 m、80 m×80 m和112 m×112 m取样面积土壤有机质含量的空间变异特征及其适宜样本容量。结果表明,不同取样面积土壤有机质含量均具有中等变异程度,随取样面积增加,土壤有机质含量平均值先增加后降低,变异程度逐渐增加,但两者变化幅度较小;不同取样面积空间相关范围分别为66.69、85.02和12.00 m,空间相关性均为中等,随取样面积增加,空间相关范围先增加后减小,空间相关程度先降低后增加;精度系数相同时,随取样面积增加,适宜样本容量逐渐增加,但增加幅度较小,取样面积相同时,随精度系数增大,适宜样本容量逐渐减小,且减小幅度较大。     

雄安新区不同农用地类型土壤水氮时空变化

本文探究土壤水氮的时空变化规律,为控制雄安新区地下水污染提供理论依据,对建设“蓝绿雄安”具有重要意义。在雄安新区以耕地、林地和菜地3种农用地为研究对象,测定土壤含水率、硝态氮、铵态氮以及容重等土壤指标,分析不同农用地的土壤含水率、硝态氮和铵态氮时空变化规律及其影响因素。结果表明：在土层垂向上,土壤含水率随土层深度先增加后减小最后趋于稳定。耕地和菜地土壤硝态氮含量随土层深度的增加呈现先增加后减小的趋势。耕地、林地和菜地土壤铵态氮含量均随着土层深度增加逐渐减小。在时间上,耕地含水率波动较大,林地受季节影响变化较小。菜地含水率随时间变化比较平稳,10月后明显下降。林地和菜地土壤硝态氮含量随时间先增加后减小,耕地则随时间呈正弦波动。菜地土壤铵态氮含量随时间逐渐降低,林地土壤铵态氮含量变化小且含量最小。3种农用地土壤含水率均与土壤容重呈负相关,与降水量和灌溉呈显著正相关（P<0.05）。耕地土壤容重与土层深度极显著相关（P<0.01）。耕地和菜地土壤硝态氮和铵态氮均与土层深度、降水量以及灌溉量呈显著负相关。3种农用地土壤硝态氮与铵态氮均呈显著正相关。耕地和菜地的水氮含量分布对地下水污...     

不同土地利用方式下崇明岛土壤酶与有机质空间分布特征

本文通过采集崇明岛0～20、20-40 cm和40～60 cm的三层土壤,利用地统计学方法研究崇明岛的土壤酶和有机质的空间分布特征,为合理利用崇明岛土地和提高其土壤质量提供参考依据.研究结果表明:不同土地利用方式下,工业用地的土壤有机质含量最高,河道旁、林地和农业用地的土壤有机质含量随土壤深度增加显著减少,其中农业用地的土壤有机质含量随土壤深度的变化要小于林地和河道旁.通过半变异函数和Moran'sI函数方法研究发现,崇明岛的土壤酶空间变异主要是由随机因素引起的,异性变异以崇明岛东西走向为主,而崇明岛南北方向发生异性空间变异要小于东西方向;通过空间插值方法研究发现,土壤酶活性主要由中部的镇中心以及居民和工业区向东部的东滩湿地以及北沿农场逐渐降低,并且随土层深度增加土壤酶高活性的区域逐渐减小.     

区域盐渍化土壤表层水盐变化特征及空间变异分析

表层土壤水盐的变化特征和空间变异性是研究改良土壤盐渍化的基础.将试验与统计学结合,分析宁夏银北试验区0～25 cm土层的水盐变化、空间变异性.结果表明,春夏季表层土壤水分含量、盐分含量总体随时间逐渐增大;水分变异系数处于中等变异,盐分变异系数处于弱变异区间内.通过统计计算,认为试验测定数目是达到精度要求的.利用Matlab软件拟合半方差函数求参,显示出土壤水分的空间自相关程度要明显高于土壤盐分.     

武夷山不同海拔高度土壤有机碳含量变化特征

为探讨土壤有机碳含量与海拔、坡度、容重、pH值的相关关系,以武夷山国家公园5个不同海拔高度45个采样点的土壤为研究对象,分析了土壤有机碳含量沿海拔梯度的分布特征,并构建了土壤有机碳含量基于主控因子的回归模型。结果表明:同一海拔高度,土壤有机碳含量随土层深度的增加而降低,且其降幅也随之变小。土壤有机碳含量变化范围为6.12~120.41 g·kg~(-1),其在土壤剖面的分布具有明显的表聚现象;同一土层深度,土壤有机碳含量随海拔高度升高而升高,但其增幅则随之变小;不同土层有机碳含量与海拔和容重分别呈极显著(P<0.01)正相关和极显著(P<0.01)负相关;土壤有机碳含量与pH值在30~40 cm土层呈显著(P<0.05)负相关,其它土层不显著;土壤有机碳含量的多元线性回归模型拟合优度高于一元线性回归模型,不同因子组合能解释不同土层有机碳含量大部分的变异,解释量介于74.1%和89.1%之间。     

不同种植年限紫花苜蓿种植地土壤容重及含水量特征

对不同种植年限(1、3、10、15年)紫花苜蓿种植地土壤容重及土壤含水量进行了研究,结果表明:随生长年限的增加,相同土层不同年限之间和各年限不同土层之间的土壤容重均逐渐减小,15年最小,1年最高;而各年限土壤含水量在垂直方向也随土壤深度的增加而呈减小趋势;相同土层不同年限之间,土壤含水量随种植年限的增加而减小。相关分析表明,土壤容重与含水量在0.01水平上显著相关。     

新疆绿洲长期连作棉田土壤氮储量及其垂直分布特征

通过长期定位试验,设置了不同连作年限(1、5、10、15、20、25、30年)和3个土层深度(0～20、20～40 cm和40～60 cm),研究了新疆绿洲长期连作棉田土壤氮储量的动态变化及其垂直分布特征。结果表明,新疆绿洲棉花长期连作过程中,土壤全氮储量均呈增加趋势,但是在不同的年限,增加的程度不同;棉花短期连作(5年和10年) 0～60 cm土壤全氮储量是一个明显的渐增过程,随后是一个缓慢增长的积累过程。从增长速率来看,0～60 cm土壤氮储量的增长速率表现为先下降后上升,最后趋于稳定的变化趋势。土壤容重与土壤全氮含量呈极显著的负相关关系。从不同土层深度来看,各年限的土壤全氮储量随深度增加均有降低的趋势,表层土壤(0～20 cm)全氮储量均大于深层土壤(20～40 cm和40～60 cm),并且随着连作年限的增加,0～60 cm剖面土壤全氮储量表聚性越来越明显。从不同连作年限来看,短期连作时期(5～10年)土壤全氮储量的增加体现在0～60 cm各个深度,而经过长期连作后(10～30年),土壤深层20～40 cm深度的氮储量会逐渐增加,但40～60 cm深度增加较缓慢。总之,新疆绿洲棉田土壤中的氮是“氮汇”,并且棉花连作增加了各土层的土壤氮储量,提高了新疆绿洲棉田的持续供氮能力。     

不同滴灌年限小麦土壤速效养分空间变异特征

【目的】研究小麦不同滴灌年限土壤速效养分积累的变化规律,了解其空间分布特征。为科学管理滴灌小麦土壤调查和施肥技术体系提供理论和数据参考。【方法】以1、3、5、7 a滴灌小麦农田土壤为研究对象,分析不同滴灌年限小尺度土壤盐分空间的分布特征。采集土壤剖面(0~60 cm)样品,结合连续性定位监测、描述性统计和地统计分析,研究不同滴灌年限土壤速效养分时空变异规律。【结果】不同滴灌年限速效养分的最大值在0~20 cm土层,最小值在40~60 cm土层;不同土壤层的速效养分含量呈弱变异和中等变异。半方差函数表明,滴灌1、3、5、7 a土壤速效养分含量符合球状模型和高斯模型,呈明显空间自相关和中等空间相关性,块金系数在15.28%~65.15%。【结论】不同滴灌年限土壤速效养分随年限的增加呈现下降趋势,其空间分布主要受人为因素和随机因素的共同影响。     

土壤物理性状空间变异性研究

根据64个样点的测定数据,应用经典统计分析方法,探讨了褐土容重和含水量的空间变异性,并给出了不同置信水平和不同精度要求下两者的合理取样数目。在此基础上,应用半方差分析方法,进一步讨论了容重和含水量的空间变异结构和半方差函数模型。结果表明,容重和含水量的空间变异都是有结构的,容重的相关域为13m,含水量的相关域为10m。两者的半方差函数均可用球函数模型拟合。