土壤速效养分空间变异研究

选择山西省一年两作和一年一作两种种植制度下的两个自然村作为试点,通过网格方法采取土样,应用土壤养分系统研究法进行了养分分析,并应用传统统计学和半方差函数对土壤养分变异进行了研究。结果表明,不同种植制度下,土壤养分性质均存在着空间变异,受农业传统施肥措施影响较大的N、P和OM,变异相对较大;而Ca、Mg、K、Cu、Fe、Mn等养分,传统施肥投入较少,土壤变异相对较小;土壤养分性质存在半方差结构,拟合模型包括球型、线型和指数型,但同一养分拟合半方差模型不尽相同。即使模型一致,最大相关距离也不一样,而且空间变异性强弱程度也不尽相同。Ca、N、Mn显示有较强的空间相关性,K、P、S显示具有中等的空间相关性。     

太湖地区表层土壤养分空间变异的影响因素研究

采用单因素方差分析和逐步回归分析,分析了太湖地区表层(0～15cm)土壤养分空间分异的影响因素。结果表明,太湖平原地区全N、全P、全K和速效P含量均较高;而低山丘陵地区全P、速效P及速效K含量均较低,属于缺P、缺K水平。土壤类型对太湖地区土壤全N、速效K空间变异的影响要大于母质和地形;地形影响全P和速效P空间变异较母质和土壤类型更为明显;而母质是影响全K的主导因素,对其空间变异的影响比土壤类型和地形大。三者引起土壤养分的空间分异均达到极显著水平,从而证实了土壤调查采样时按成土母质、土壤类型或地形布设样点是合理的。     

城郊耕层土壤养分的空间变异特征

以广州郊区岑村为例,采用G IS与地统计学相结合的方法对城郊耕层土壤(0~20cm)的有机质、全N、全P和全K4种土壤养分要素的空间变异特征进行了分析。结果表明:有机质、全N和全K变异函数曲线的最优理论模型为指数模型;全P为球状模型。几种土壤养分具有很强的空间相关性,异质性特征。各土壤养分由随机因素引起的空间变异占空间总变异的比例小,其值分别为9.90%、8.80%、0.26%和17.10%。说明受母质、地形、土壤类型等自然的结构性因素影响较大。土壤特性的相关距变化范围为139.00~750.00m。该成果可为城郊农业的定位施肥、灌溉以及其它的农田精细管理提供依据。     

海河低平原盐渍区土壤养分空间变异性研究

应用地统计学方法分析研究海河低平原盐渍涝洼地2700m×2100m尺度土壤6个主要养分属性和全盐量的空间变异结构结果表明,在轮荒、撩荒半自然状态下土壤全N 、速效氮、速效磷、速效钾及有机质等含量的空间变异性存在着良好的半方差结构,而全P 半方差结构尚难理想的确定.半方差曲线图遵从指数和球函数等理论模型,最大相关距离分别在340～1173m,结构方差在基台值中所占比例均较大,达40%以上.     

太湖流域丘陵地区土壤养分的空间变异

土壤养分的空间变异的分析是土壤养分管理和合理施肥的基础,本文采用半方差和克立格插值法,研究了太湖丘陵地区高强度开发背景条件下土壤肥力质量的空间变异特点。从变异系数看,土壤速效P最大,达120.76%,而pH最小,仅为14.85%。土壤养分在空间上有一定的自相关性,PH、有机质、水解N、速效P和速效K的相关距离分别为958.45、1295.18、449.37、299.53和295.37m。土壤养分的空间变异受土地利用方式的影响,其中菜地、水田土壤养分含量总体较高,而自然林下的土壤养分含量相对较低。同时,随着农业结构的调整,短期种植的经济林地土壤养分含量有明显的降低,这是农业结构调整过程中出现的新问题,应该加以重视。     

干旱荒漠区污水灌溉山地园林土壤养分的空间变异特征

以乌鲁木齐市雅玛里克山污水灌溉区为例,采用地统计学方法研究了干旱荒漠区山地园林污灌区土壤中的6种土壤养分指标全N、全P、全K、速效N、速效P、速效K的空间变异特征。结果表明,6种土壤养分指标的变异系数在8.34%～39.68%之间,全N、全P、速效P服从正态分布,全K、速效N、速效K服从对数正态分布。所有养分的块金值与基台值之比都在25%以下,说明结构性因素控制这些养分的含量分布,导致样点之间的空间自相关作用强。土壤养分的相关距变化范围为19.1～116.7 m。因为灌溉污水的影响,强矿化作用使得全N、速效N在质地粗轻的山坡含量较高,而氨挥发则造成全N、速效N在质地细重的谷地含量较低,偏弱碱性的污水加剧了P的固定,使研究区内全P、速效P含量整体偏低,但同时偏弱碱性的污水促进了K的释放,使速效K含量明显提高。污灌能促进速效养分的释放,使养分之间具有一定相关关系。     

黄土区村级农田土壤养分空间变异特征研究

本研究选择黄土高原地区陕西省新集村为研究对象。在219hm2耕地上用网格法采集364个表层(0~20 cm)土壤,研究了该村土壤pH,有机质和速效养分(N,P,K,Ca,Mg,S)空间变异性。结果表明:该村98.9%耕地缺N,缺K,缺P比例占11.5%和4.4%。地统计学分析结果表明:土壤有机质、有效N、P、K、Mg、Ca、S具有中等的空间相关性,空间变异程度依次为:OM>P>Ca>K>Mg>N>S,土壤pH的空间相关性很弱。有机质、有效N、S最大相关距离大,达到1853m,pH值最小,为148m,K、Ca、P、Mg最大相关距离分别为717m、720m、1032m和1344m。施肥是导致该村土壤养分空间变异性的主要原因。基于土壤养分状况和空间分布特征,目前仅需要考虑对该村土壤K,P进行分区管理。     

稻田变量施肥作业图的形成与施肥模型应用

对130hm~2弱碱性壤质水稻田的土壤养分空间变异进行研究,将田块划分为75m×75m的网格,采用DGPS定位取0～20cm表层土样281个,应用地统计学的方法对测定数据进行分析结果表明,土壤有机质、水解氮、有效磷和有效钾等养分的空间分异特性有明显差异,75m的取样间距较好地反映土壤养分的空间变异状况。利用土壤养分丰缺判断指标和结合Kriging内插法,绘制出养分的空间分异等值线图,并建立N、P、K肥变量施用的数学模型。水稻施肥试验产量稳定保持在8250～9000kg/hm~2。     

近20年城乡交错带土壤养分时间空间变异特征分析——以北京市大兴区为例

以北京市大兴区为城乡交错带的分析样区,通过对1982年、2000年2期土壤养分变化情况进行时间空间变异特征分析,结果发现:1982～2000年近20年间大兴土壤养分除土壤速效K含量略有下降外,其他土壤养分含量均呈上升趋势,尤以速效P含量增长最多。各项养分增加值分别为有机质31.02%、全N 50 %、碱解N 37.89%、速效P 177%,而速效K则减少6.97%。1982年的5种土壤养分中,速效P的变异系数最高,为0.50;全N次之,为0.4;有机质、速效K、碱解N的变异系数较小,在0.28～0.32之间。2000年的5种土壤养分中,变异系数最高的仍是速效P,为0.57;速效K次之,为0.36;有机质、全N和碱解N含量的变异系数较小,在0.19～0.23之间。1982年有机质的块金值与基台值之比为45.32%,2000年的为26.54%,说明其在小尺度上的空间相关性增强。1982年速效K的块金值与基台值之比为36.96%,2000年的为29.82%。2000年全N、碱解N和速效P的块金值与基台值的比值大于1982年的比值。2000年各项土壤养分的空间相关距离均比1982年增大,基本上趋向于以大块状变异为主,具有较强的渐变性分布规律。     

菜地土壤养分的空间变异特征

通过地统计学、空间分析方法及结合农户施肥调查,对菜地土壤养分的空间变异特征进行研究。结果表明,农户施肥水平差别较大,整体上施磷相对过多,施钾相对较少,土壤OM、NH4+-N、P、K、Ca、Mg和S的变异系数在28.4%～69.2%之间。土壤各养分的空间变异结构有较大区别,土壤OM及NH4+-N的变异具有强烈空间相关性,土壤P、K、Ca、Mg和S养分含量的变异为中等空间相关性。土壤养分的等值线图显示,OM在空间的分布与土壤质地渐变规律相关,NH4+-N呈现南北向的带状分布,P、K、Ca、Mg和S趋于小块状分布。总的来说,施肥等人为因素加剧了土壤矿质养分的空间变异。     

青皮竹地上部营养元素的吸收、积累和分配特性研究

【目的】青皮竹(Bambusa textilis)是重要的笋材两用丛生竹之一,具有一次造林成功即可永续利用、长期获益的特点,但对青皮竹的营养特性知之甚少。本文拟研究青皮竹地上部营养元素的吸收、积累和分配特性,为青皮竹的养分管理提供基础数据,以指导青皮竹的科学施肥工作。【方法】本研究于2013年1月,在青皮竹中心产区广东省广宁县,选择林分类型、组成、结构、生长状况和立地条件等具有代表性的青皮竹林分4块,建立面积为20 m×20 m的标准地。对每块标准地内的竹子按不同年龄进行每株检尺,计算出不同年龄竹子的平均胸径,选取与平均胸径一致的竹子作为标准株,砍伐不同年龄标准株各1株,并测量其株高。将不同标准株分叶、枝、秆,野外称出各器官鲜重。枝、秆分上、中、下三个部位取样组成混合样品,用于分析不同年龄(1 3 a)和不同器官(叶、枝、秆)的植株样品氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、铁(Fe)、锰(Mn)、锌(Zn)和铜(Cu)等9种营养元素含量。【结果】青皮竹各器官中营养元素含量大小次序表现为Cu、Zn元素为枝叶秆,其他7种元素均表现为叶枝秆。各器官元素的含量均以氮元素最高,而以Cu含量最低。青皮竹地上部营养元素积累量为489.96kg/hm2,不同器官营养元素积累量的大小顺序为秆(331.05 kg/hm2)叶(101.14 kg/hm2)枝(57.77 kg/hm2),营养元素的积累量大小顺序为NKPCaMgFeMnZnCu。各器官营养元素积累量最多的是氮,为219.59 kg/hm2,占地上部积累量的44.82%,表明青皮竹具有较强的氮吸收能力。青皮竹地上部各器官营养元素的分配率大小顺序总体表现为秆(67.57%)叶(20.64%)枝(11.79%)。【结论】营养元素吸收量反映了植物对土壤养分需求和利用状况。青皮竹每生产1 t干物质所需5种大量营养元素为10.00 kg,以氮的吸收最多,其累积吸收量为219.59 kg/hm2,占地上部积累量的44.82%。因此,在青皮竹生产过程中应适当增施氮肥,可以促进青皮竹特别是经济部位茎秆的生长。     

黄土丘陵区退耕地土壤养分变异特征

在延安、安塞和吴旗选择典型黄土丘陵不同植被类型区的不同年限退耕地为试点,通过S型方法采集土样,应用土壤养分系统研究法进行了养分分析,并应用传统统计学对土壤养分变异进行了研究。结果表明,不同植被类型区土壤养分性质均存在着空间变异。受传统农业影响的有机质、全N、有效N和速效K的变异较大;而全P和速效P的变异相对较小。不同退耕年限的土壤养分含量及其变异系数存在着明显差别。退耕初期,受耕作和施肥影响,土壤养分含量较高,植被特征指数呈显著上升趋势且变异性较大;随着耕作施肥活动的停止和植被恢复对土壤养分的消耗,使土壤养分含量有一个降低的过程,土壤养分的变异也较大;而随着植被恢复和群落演替的继续,植被枯落物逐步增多,土壤也逐步发育,植被指数与土壤养分均呈增长趋势,并在退耕地20年左右时达到稳定状态,但土壤的发育往往滞后于植被特征的变化。     

沼液施用量对毛竹林地土壤理化性质及碳储量的影响

为了解决沼液资源化利用,化肥减施的问题,该文以沼液替代化肥来研究相同氮磷钾含量肥料施用的前提下,不同沼液用量与化肥配合施用(N_1P_1K_1Z_1—沼液全氮替代化肥施氮总量的25%,N_2P_2K_2Z_2—沼液全氮替代化肥施氮总量的50%,N_3P_3K_3Z_3—沼液全氮替代化肥施氮总量的75%)对毛竹林地土壤理化性质及竹林固碳增汇效应的影响。结果表明,单独施用化肥或者化肥与沼液配合施用对毛竹林地土壤pH值、有机质、全氮、磷、钾含量的影响不明显(P0.05),而沼液与化肥配合施用(特别是N_3P_3K_3Z_3—高量沼液)对土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量提高的幅度较为显著(单施化肥处理除外)(P0.05)。单独施用化肥或化肥与沼液配施显著降低了放线菌的比例(单施化肥处理除外),却显著增加了细菌和真菌的比例(P0.05)。与不施肥对照CK处理相比,单施化肥处理显著增加了细菌与真菌数量的比值,增幅为24.51%;而沼液与化肥配施则与CK处理之间的差异不显著(P0.05)。化肥与沼液配施均能显著提高毛竹林地土壤微生物量碳和氮的含量,而且能够显著提高土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶的活性(P0.05),各施肥处理均以N_3P_3K_3Z_3提高的幅度最大。此外,单独施用化肥或者化肥与沼液配施均能显著提高I度竹、II度竹和林分的平均胸径以及I度竹和林分的碳储量(P0.05),各施肥处理仍以N_3P_3K_3Z_3处理增加的幅度最大。可见,施用沼液替代化肥能够提升土壤肥力水平,促进毛竹生长,尤其是新竹的生长和固碳增汇。     

梁子湖湿地土壤养分的空间异质性

2003年10月利用地统计学方法对梁子湖湿地保护区内一块63.9km2区域的土壤养分的空间变异进行了研究。以400m400m的网格采集了101个表层(015cm)土壤样品。分析结果表明,土壤养分有较大的空间变异,土壤有机质、全氮、全磷、速效氮变异系数分别是36.0%、30.6%1、3.7%和29.3%;速效磷的变异系数最高为50.4%。土壤有机质、全氮、全磷、速效氮和速效磷的理论模型均为球状模型。土壤有机质、全氮、全磷、速效氮具有中等空间自相关性,随机变异分别是68.5%、68.3%、75%和71.5%;速效磷的自空间相关性较弱,变异为82.4%。5种养分的空间自相关距离比较接近,变程在2853m～963m之间。通过克里格插值进行土壤养分空间插值制图显示,土壤养分表现出空间分布的相似性。     

城郊不同土地利用方式坡地土壤养分空间动态研究

随着城市化的发展,城郊土地利用方式的转型异常明显。为了研究土地利用转型及人为活动对坡地土壤养分空间动态的影响,以杭州市西郊的低山丘陵区为研究区,选择混交林、竹林、和坡耕地3种土地利用类型的坡地,进行了坡地三维空间采样和室内N,P,K含量的测定。在系统分析的基础上,得以下结论:(1)坡耕地土壤N,P,K的绝对含量最高,空间变化以5 cm土层波动最大;竹林地则以10 cm土层波动明显,混交林地空间分布规律性高;(2)3种土地利用方式坡地中N,P,K养分从坡顶到坡底总的趋势是呈递减状态,其中坡耕地递减强度最大;(3)3种土地利用类型中,N,P,K含量空间动态差异的主要原因是土地利用方式不同,人为活动方式、强度、频率和深度不同所致;(4)坡地土壤养分流失的总趋势与坡面汇流和土壤侵蚀规律相一致。     

猫儿山自然保护区不同林分类型土壤生态化学计量特征

  目的  为揭示猫儿山自然保护区不同林分下的土壤有机碳（C）、全氮（N）、全磷（P）、全钾（K）含量与化学计量比之间的相关性及其变化特点。  方法  采用野外调查采样与室内实验分析相结合的方法,测定水青冈林、毛竹林、杉木林3种林分类型的不同深度土层土壤有机C、全N、全P、全K养分含量,计算其化学计量比,并用多重比较和相关性分析方法综合评价土壤生态化学计量特征。  结果  不同林分类型土壤养分含量与生态化学计量比都存在显著差异(P < 0.05)。土壤有机C、全N含量在林分和土层间差异显著(P < 0.05),在同一林分下随土层深度增加而降低。土壤有机C、全N含量在3种林分间表现为水青冈 > 毛竹 > 杉木,即以水青冈林分最大,其平均值分别达55.91 g kg?1和4.20 g kg?1;全P、全K含量在林分间、土层间存在差异,但未达显著水平;而不同养分含量比C/N、C/P、C/K、N/P、N/K、P/K整体变化相似,在林分间排列顺序为水青冈 > 毛竹 > 杉木。相关分析结果表明,土壤有机C与全N、全P与全K间分别呈极显著(P < 0.01)和显著正相关关系(P < 0.05),而全P与有机C、全N均无显著相关性,全K与有机C、全N呈显著负相关关系。  结论  水青冈天然次生林分土壤有机C、全N高于毛竹人工林、杉木人工林两林分,有较好的养分归还及地力维持效果。     

基于二次通用旋转设计的杉木苗期施肥营养诊断研究

林木苗期营养诊断和施肥研究是制定合理施肥方案的前提,能为提高苗木质量和造林成活率提供重要的科学依据。以福建漳平五一国有林场多年筛选的速生型杉木为试验材料,通过开展室内模拟不同的土壤养分条件,采用二次通用旋转设计的施肥方法,根据杉木生物量划分高、低产组,利用DRIS营养诊断的图解法和指数法,计算杉木适宜的施肥范围及需肥顺序。结合图解法和指数法两种分析方法得出:杉木植株中氮、磷、钾养分的适宜比值范围为P/N=0.137±0.03,N/K=1.102±0.113,K/P=6.881±1.203;处理7(施氮量为0.511 g/盆,施磷量为0.270 g/盆,施钾量为1.339 g/盆)的平衡状态最佳。总体而言,速生型杉木对钾肥的需求量相对较大,对磷肥的需求量次之,对氮肥的需求相对较弱。     

基于GPS和GIS的田间土壤特性空间变异性的研究

以一块面积约为13.3 hm²的冬小麦田为研究区，利用GPS接收机定位，按50 m×50 m设置网格，共取63个采样点，测定土壤表层(20 cm)内的土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾、容重、田间土壤含水率和电导率，研究麦田土壤特性的空间变异规律。采用传统统计学和地统计学相结合的方法对所取的数据进行了分析，利用Arcview3.2软件的空间分析功能，绘制了表达这些土壤特性随机性和结构性的半方差图和空间分布图。研究结果表明：所有土壤特性均服从正态分布；土壤容重具有弱变异强度，其它土壤特性具有中等变异强度；土壤有机质、全氮、碱解氮、速效钾和电导率具有很强的相关性，土壤容重、速效磷和含水率具有中等强度的空间相关性，土壤特性的相关距变化范围为246.8～426.8 m。该成果可为农田的定位施肥、灌溉以及其它的农田精细管理提供依据。