利用地形和遥感数据预测土壤养分空间分布

在GIS支持下,选择地形因子和遥感植被指数,建立土壤养分空间分布预测模型,应用回归克里格（Kriging）方法,预测吉林省农安县土壤养分（有机质和全氮）的空间分布。结果表明,11个环境因子中,相对高程、坡度、地形起伏度、坡度变率、归一化植被指数（NDVI）与土壤有机质和全氮含量均具有显著的相关性。地面粗糙度和地形湿度指数与有机质具有显著相关性,而与全氮的相关性不显著。相对高程、坡度、地面粗糙度、河流动能指数以及NDVI在土壤养分的多元回归预测模型中贡献较大,是预测土壤养分空间分布的最优因子。有机质和全氮在研究区的空间分布格局呈现由东南向西北逐渐减少的趋势,这种分布格局受地形和植被的综合作用,同时与土壤类型密不可分。精度检验结果表明,回归克里格方法能够提高土壤养分空间分布预测精度,是一种有效的空间分布插值方法。     

黑土区县域土壤养分空间分布特征及其影响因子

【目的】 土壤养分是农业生产的必要条件，了解土壤养分的空间变化，对指导精准施肥有一定意义。 【方法】 本文以地统计学为基础，利用ArcGIS软件，对克山县土壤养分数据进行析取克里格以及泛克里格插值，得到土壤养分的空间分布图，并通过DEM数据提取坡度、坡向、曲率等相关地形因子，在SPSS软件中进行地形因子与土壤养分的相关分析。 【结果】 克山县土壤有机质、有效磷、速效钾和全氮含量平均值分别为43.89 g/kg、28.35 mg/kg、184.75 mg/kg和1.81 g/kg，有机质与全氮的变异系数均为0.09，属于弱变异强度，而有效磷与速效钾的变异系数分别为0.18与0.11，属于中等变异强度。有机质、速效钾及全氮的含量与海拔均呈显著的正相关关系（P<0.01），其中，有机质与全氮受海拔的影响程度最大。有机质以及全氮的含量还受到坡度的影响，与坡度呈显著的正相关性。不同土地利用方式间，旱地和菜地有机质和速效钾含量显著高于水田，而有效磷显著低于水田，全氮含量差异不显著。 【结论】 克山黑土区土壤有机质和全氮含量变异小，而有效磷和速效钾含量变异大。土壤养分的空间分布受到坡度与海拔的影响，尤其海拔对有机质与全氮的影响程度最大。土地利用类型、土壤类型以及成土母质也影响养分的分布。      

基于环境相关法和地统计学的土壤属性空间分布预测

土壤属性是土壤质量的重要决定因素，并强烈影响土地利用和生态过程。正确理解并充分考虑土壤空间变异，对于在景观尺度上建立生态、环境过程模型是必不可少的。在黄土高原横山县采集了254个样点，应用数字地形与遥感影像分析技术，获取相关地形因子与遥感指数，分析土壤属性（土壤容重、有机质和全磷）与环境因子相互关系，并利用环境变量进行空间预测。结果表明，土壤容重、有机质与地形因子和遥感指数之间存在较好相关性，而全磷与地形因子相关性不大；多元线性逐步回归模型对于土壤容重和有机质拟合较好，而对于全磷，预测结果较差；回归－克里格预测有效地减小了残差，消除了平滑效应，与实测值较为接近。     

黄土丘陵沟壑区退耕地人工柠条林土壤养分特征及其空间变异

应用时空互代方法,以柠条林为例,对黄土丘陵沟壑区不同利用年限人工林土壤养分特征、空间变异及其演变进行了系统的研究。结果表明,该区人工林土壤肥力处于较低水平;人工林表层土壤养分中速效磷和速效钾的空间变异性较大;各环境因子对土壤养分有一定的影响,海拔、坡度和坡向等环境因子与人工林地土壤养分间呈负相关关系,坡位和地形与人工林地土壤养分间呈正相关关系。随着利用年限的增加,人工林土壤养分各指标含量均增加,与利用年限有显著的相关性。有机质、全氮、有效氮和速效磷的增加量不明显,全磷含量保持相对稳定的水平,速效钾经过多年积累有明显的增加。从土壤养分指数模型可以算出该区的人工林土壤有机质、全氮、有效氮约需35a能达到中上等养分水平,速效钾则约需27a才能达到中上等养分水平。     

胜利矿区土壤养分空间变异特征与影响因素

研究矿区土壤养分空间变异特征对矿区土地复垦与生态保护具有重要意义。选取胜利矿区土壤作为研究对象，基于地统计学和GIS技术分析土壤养分的空间变异性，并探讨地形因子和土地利用类型对其影响。结果表明：研究区土壤pH、有机质、速效氮、速效磷、速效钾平均含量分别为8.073、21.588g/kg、82.914mg/kg、8.210 mg/kg、257.341 mg/kg。除pH属于弱变异外，其他养分均属于中等强度变异。各项养分指标均具有一定的趋势效应。pH的最适模型是球面模型，有机质、速效钾的最适模型是线性有基台模型，速效氮、速效磷的最佳拟合模型是指数模型。pH、有机质、速效氮表现为中等空间相关性；速效磷、速效钾呈弱空间自相关。pH值由中部向四周逐渐降低；有机质、速效氮高值区集中在西部高程较大的位置，低值区分布在受人类扰动较强的中东部；速效磷、速效钾没有呈现一定的分布规律。坡度、坡向、高程、地形湿度指数是造成土壤养分格局差异的主要地形因子；从土地利用方式看，采矿扰动是养分含量较低的重要原因，矿业用地养分含量显著低于耕地和草地。     

宣城市岗坡地土壤养分特征及其与颗粒组成关系

对宣城市岗坡地土壤养分特征及其与颗粒组成关系进行了分析,结果表明:⑴不同土地利用类型中,林地土壤有机质和全氮含量显著高于其它3种土地利用类型;耕地和新耕地土壤全磷、速效养分含量都高于林地和灌丛;土壤有机质、速效氮和速效磷含量与土地利用类型有显著的相关性。⑵土壤有机质、全氮含量中、上坡位都显著高于下坡位,全磷和速效养分的含量随坡位下降呈显著增加趋势;有机质、全磷和速效磷与坡位有显著的相关性。⑶土壤有机质与粘粒(<0.002 mm)和粉粒(0.002~0.02 mm)的含量均呈显著的正相关,与砂粒(0.02~2 mm)含量呈显著负相关,全氮与粉粒含量呈现显著正相关,全磷与粉粒、砂粒含量显著正相关。     

平朔矿区露天煤矿排土场复垦类型及微地形对土壤养分的影响

研究土地复垦类型及微地形对土壤养分的影响对于指导土地复垦实践,控制复垦土地水土流失等具有重要的理论意义和实际应用价值。以平朔露天煤矿排土场为例,借助数理统计方法分析评价复垦类型与微地形因子(高程、坡度、坡向)对土壤有机碳、全氮、全磷、有效磷及速效钾含量的影响。结果表明:(1)复垦类型对各项土壤养分含量影响较为显著,不同的复垦类型中,各项土壤养分含量排序均为耕地林地草地;其中,土壤有机碳、全氮、全磷及速效钾含量,耕地分别为草地的2.15~2.68倍,林地的1.48~1.78倍,对于土壤有效磷,耕地中的含量为71.24mg/kg,为草地的11倍,林地的4倍;(2)坡度与土壤养分含量之间存在显著的相关性(p0.05),而高程、坡向与土壤养分含量的相关性较弱,表明排土场复垦区土壤养分受坡度影响较大,而受高程与坡向的影响较小;(3)复垦类型与坡度的交互作用对土壤养分含量产生一定的影响:同一复垦类型的不同坡度的土地养分含量存在差异,耕地的土壤养分含量随着坡度的增大在降低;同一坡度,不同的复垦类型条件下,土壤养分差异显著,总体趋势为耕地林地草地。     

东北平原典型农业县农田土壤养分空间分布影响因素分析

结合常规统计方法与GIS空间分析方法，定量研究了东北平原典型农业县——吉林省德惠市土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾空间分布的主要影响因素。研究表明，不同高程的土壤养分含量不存在显著差异；不同坡度的土壤有机质和全氮存在显著差异，坡度相对较大的地区由于受到土壤水蚀的影响导致有机质和全氮含量有所降低，而坡度因素对土壤速效磷和速效钾含量的影响并不显著；土壤类型和土地利用方式都对土壤养分的空间变异存在明显的影响。对4种土壤养分的分布进行空间插值，结果表明，以中部饮马河为分界线，饮马河以东土壤有机质、全氮、速效钾含量较西部为低，而速效磷空间分布的随机性较强。     

黄土丘陵区刺槐人工林土壤养分特征及演变

为了探明黄土丘陵沟壑区人工林土壤养分状况及其演变规律,应用时空互代的方法,以刺槐林为代表,对该区不同利用年限的人工林土壤养分特征及其时空变化等进行了系统研究。结果表明,黄土丘陵区人工林土壤肥力处于低水平;人工林表层土壤养分中有机质和速效磷的空间变异性较大;坡度、坡向、坡位等环境因子对土壤养分有一定的影响。随利用年限的增加,人工林土壤全氮,有机质、碱解氮、速效钾含量及土壤养分指数均增加,与利用年限有极显著的相关性,其变化趋势符合y=axb模型。全氮,有机质和碱解氮随利用年限的增加量不显著,而速效钾每经过10年就有显著增加,全磷和速效磷含量则保持相对衡定的水平。黄土丘陵区人工林地土壤有机质、全氮、碱解氮、速效钾及养分指数年增长率分别约为0.20g.kg、0.01g.kg、0.69mg.kg、2.27mg.kg和0.04。该区人工林地土壤有机质、全氮、碱解氮及养分指数约需50年、速效钾约需30年可达到中上等养分水平。     

茶陵县烟稻复种区土壤养分时空变异特征

采用传统统计学、地统计学的分析方法,使用2009年、2014年和2018年茶陵县烟稻复种区土壤养分含量数据,对该区土壤养分的时空变异特征及其与地形因子的相关性进行了研究。结果表明:2009年土壤有机质、速效钾含量偏低,pH适中,全氮含量适宜,全磷含量极低;2009年至2014年间土壤pH降低,氮、磷、钾养分含量升高;2014年至2018年间,土壤pH值升高,有机质、全氮含量降低,全磷、速效钾、可溶性氯含量继续升高。地统计学分析表明,随烟稻复种年限的增加,土壤pH、有机质变化受随机因素影响增大,速效钾、水溶性氯离子含量始终表现为强空间相关性。坡度对土壤pH、有机质含量影响显著,坡向对土壤速效养分含量影响较强,而时间和地形双因素间的交互作用对土壤养分含量的影响不显著。综上所述,湘东茶陵烟稻复种区的耕作制度有利于土壤肥力提高;整体而言,在现有施肥水平基础上,应适当增加氮肥用量、稳定磷肥投入,减少钾肥施用,以确保作物高产、地力可持续提升。     

成县土壤数值分类的初步研究

本文应用标准化数据—斜交距离—误差平方和聚类分析法对甘肃成县34个土壤剖面进行了数值分析研究。研究结果表明,供试34个剖面可分为五个土壤类型。对五类土壤的pH值、有机质、代换量、SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaCO₃及粘粒含量八项主要指标进行方差分析的结果表明,除pH、代换量和SiO₂含量未达类型间F测验显著水平外,其他各项指标均达显著或极显著水平。各类土壤在地理分布、植被类型、田间石灰反应等特性上也有明显的差异,并且每一类土壤都具有一定的发生学意义。并分别对应于棕壤、淋溶褐土、褐土、碳酸盐褐土和潮土五种发生学类型。     

江西兴国县土壤渗透性的研究

对我国南方侵蚀较严重的三种土壤,即第四纪红土母质、花岗岩母质形成的红壤和紫色土进行了土壤渗透性测试。结果作出了渗透时间与总渗透量、渗透时间与渗透速度及渗透速度与总渗透量间的关系曲线,其关系方程分别是Y=A+BlogX、Y=Ae^B/X。对10个试验小区都作出了实测曲线的拟合方程,并对其渗透特征作了讨论。     

县级土地资源微机管理系统的设计

应用微型计算机管理土地资源具有广阔的前景。本文阐述了一个县土地资源管理系统概貌及应具备的功能,并提出了设计这种系统应遵循的原则,以及为提高系统运算速度、增强系统管理为能应注意的若干技术问题(乡村名的代码化、DO CASE—ENDCASE中的条件顺序的安排、索引处理、局部查找和文件管理等)。     

兴国县主要侵蚀土壤水分含量的研究

在水土流失区，夏秋季节土壤因高温缺水致使水土保持植树造林难于成活。为了揭示土壤水分的变化情况，寻求植物安全越夏的栽植深度，对三种主要侵蚀土壤，在不同植被下，4—9月份进行了定点土壤水分观测。结果表明，第四纪红土母质红壤和紫色土，在夏秋季节，土深30厘米左右的水分含量变化比较稳定。而花岗岩母质红壤，30厘米以下土层的土壤水分，明显的较上层高。同时说明地被物对提高土壤的保水能力有很大的作用，并提出了在花岗岩流失区，提高树木成活率的栽植方法的建议。     

应用微型计算机建立县级土地资源管理系统的探讨

建立人—机式土地资源管理系统已势在必行,本文提出建立县—省—中央三个层次的土地资源管理系统的主张,着重阐明在微型计算机上建立县级土地资源管理系统的可行性和系统的组成,建议按地理座标划分信息单元,说明信息采集及编码方法,最后介绍适用于县级土地资源管理系统的DBMS。     

江西省余江县土壤信息系统建造研究

介绍了江西省余江县土壤信息系统的建造框架及内容,讨论了土壤信息系统的建造技术, 有关土壤属性的编码技术和图形线划的数字化仪输入技术,进行了土壤信息系统的土壤数据处理和分析,并提出了几点建议。     

田林老山中山杉木人工林生产力及营养元素循环的研究

广西田林县老山林场中山区气候冷凉潮湿,土壤肥力较高,能满足杉木速生要求。17年生杉木人工林乔木层的生物量达138.46t/ha,平均净生产量为8.15t/ha·a,与杉木中心产区相当。乔木层对N,P,K,Ca,Mg5种营养元素的吸收量为224.04kg/ha·a,其中42.3％存留在林木层,42.5％通过凋落物,15.2％通过降雨淋洗归还土壤。通过凋落物归还是N,P,Ca,Mg归还的主要途径,K的归还主要通过降雨淋洗;K,Ca,Mg的循环系数较大,分别达到0.58,0.68和0.60;N,P相对较小,分别为0.48和0.33。林木正处于生长旺盛阶段,杉木对5种营养元素的吸收量、存留量和归还量以及循环系数都有较高水平,生物量积累也较大。     

宁夏固原县侵蚀土壤的数值分析研究

数学作为一种手段,应用于侵蚀土壤的研究,必定对这一研究有所推动。本文用宁夏固原县侵蚀土壤的观测资料,采用多元分析方法,借助电子计算机,对侵蚀土壤的数值分类、不同侵蚀土壤类型与侵蚀因子的关系进行研究。     

土壤资源与生态环境数据库的建立及应用——以三峡库区秭归县为例

运用计算机和GIS技术 ,以三峡库区秭归县为例 ,建立了区域土壤资源与生态环境数据库 (RSEDBS)。该系统采用ARC/INFOGIS管理空间数据 ,VisualFoxPro管理属性数据库 ,二者通过公共标识码 (ID)共享数据 ;并运用计算机程序语言 (C )开发了DEM、层次分析、模糊数学和综合环境指数等应用模型建立模型子库 ;将空间数据库、属性数据库和应用模型库通过内部和外部接口集成一起 ,对秭归县的生态环境质量进行了定量评价。结果表明 :秭归县生态环境质量较好的乡镇分布在西部和南部的山区 ,且具有覆盖度高、人口密度低、降雨量充沛等特点 ;生态环境质量较差的乡镇分布在沿江地区 ,主要存在人口密度大、覆盖率较低、降雨相对不足、水土流失严重等问题。因此 ,为了实现秭归县土壤资源的可持续利用 ,必须根据区域生态特征 ,优化配置人口、资源与环境。