长沙市蔬菜地土壤有效养分的空间变异性分析

在长沙市宁乡超大蔬菜基地,以面积为239.5 hm2的蔬菜地为试验区,随机采集了329个土壤耕层(0~20 cm)样品,应用地统计学分析了土壤铵态氮、硝态氮、有效磷的空间变异特征,并应用克里格插值方法绘制了土壤三种有效养分的空间分布图。为了使数据更好地符合正态分布,我们对它们进行了logit转化。通过趋势分析,我们发现铵态氮不存在明显的空间趋势,硝态氮和有效磷存在二阶空间趋势。地统计分析结果表明,数据经logit转化和必要的趋势去除后,铵态氮和硝态氮表现为中等空间自相关性,有效磷表现出较强的空间自相关性。铵态氮的半方差函数图符合Matérn模型,硝态氮和有效磷的半方差函数图符合Stein的Matérn模型。它们的变程分别为144 m、592 m、168 m。研究区铵态氮空间分布破碎化程度较高,硝态氮和有效磷的空间分布具有明显的阶梯状趋势。     

四川盆地耕地土壤pH空间变异特征及影响因素

基于四川盆地4362个耕地表层土壤（0~20cm）采样点数据，采用地统计学法、方差分析和回归分析法分析了该区域耕地表层土壤pH的空间分布特征及其不同影响因素对土壤pH空间变异的影响程度。结果表明：研究区土壤pH值在3.53~8.76之间，平均为6.54，以微酸性至中性为主；变异系数为18.89%，属于中等程度的空间变异。半方差分析表明，指数模型为该区域土壤pH变异的最佳拟合模型，块金效应为49.97%，属于中等程度的空间自相关性，受结构性因素和随机性因素共同影响。空间分布上，整体呈现北高南低、西高东低、中间高四周低的空间分布格局。回归分析结果表明，土壤pH的空间变异主要受到土壤类型、降雨量、地形和耕地利用方式的影响。其中，土壤类型和降雨量分别能独立解释14.6%和11.6%的土壤pH空间变异，是该区域土壤pH空间变异的主控因素。     

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。     

土壤总盐、pH及总碱度空间变异特征研究

在新垦土地以 15m×15m 的网格分 3 层采集土壤样品,对不同层次土壤总盐、pH 及总碱度的空间变异性进行研究。结果表明:研究区土壤总盐含量普遍较低,土壤表层积盐作用不明显;土壤 pH 及总碱度较高,普遍达到碱化指标;不同层次土壤总盐与总碱度为中等程度变异水平,pH 为弱变异水平;不同层次土壤总盐、pH 及总碱度的空间变异特征具有一定的差异,但结构性因素对三者的空间变异起主导作用。利用 Kriging 插值法绘制土壤盐分、pH 及总碱度的等值线图,可以作为土壤盐碱改良的依据。     

基于GIS和地统计学的攀枝花烟区土壤pH空间变异特征研究

利用GIS和地统计学对攀枝花烟区土壤pH的空间变异特征进行研究。结果表明,攀枝花烟区pH在4.5～8.3之间变动,空间变异性弱,集中分布在5.5～6.5,少数地区pH小于5.0或大于7.0,土壤pH能够满足优质烟生产需要。攀枝花烟区土壤pH变异函数的最佳理论模型为指数模型,其pH的块金值/基台值为13.61%,具有强烈的空间相关性,变程为5.40km,决定系数为0.491,空间变异主要是由地形、土壤类型、母质等结构性因素引起。攀枝花烟区土壤pH值大致呈现从西北到东南方向逐渐增加的趋势,米易县草场乡、盐边县共和乡和渔门镇有部分区域pH偏低,仁和区大龙潭有部分区域pH略高。     

川中丘陵区典型小流域土壤氮素空间变异特征及影响因素研究

根据94个样点表层土壤(0—20 cm)氮素的化验数据,在ArcGIS 9.0平台上运用地统计学方法研究了川中丘陵区清流河流域土壤全氮和速效氮的空间变异特征及其影响因素。结果表明,研究区土壤全氮和速效氮含量总体水平较低,二者平均值分别为(0.85±0.03)g/kg和(63.8±25.4)mg/kg。土壤全氮含量总体上呈条带状或斑块状分布,高值区(>1.12 g/kg)主要分布于东部大清河下游的石子镇、苏家、互助一带,并以此为中心向北和向西逐渐降低,向西南呈现出先逐渐降低至沱江流域后又有所上升的趋势,低值区(<0.88 g/kg)主要分布于北部的大冶乡、凤天乡、双桥乡以及西部的安全、靖民、郭北一带;研究区土壤速效氮含量空间分布特征和全氮基本一致。研究区土壤全氮和速效氮含量与土壤母质、地形、土地利用方式、灌溉方式、土壤侵蚀、土壤pH和土壤质地等因素密切相关,其中在不同土壤母质、地形、土地利用方式、灌溉方式、土壤侵蚀状况和土壤质地下土壤全氮和速效氮含量差异达极显著或显著水平。     

滇池北岸居民-农田混合区域农田土壤氮素空间分布特征研究

土壤氮含量空间分布特征对评价氮迁移风险和合理施肥具有重要意义。以滇池北岸大清河流域下游46.7 hm2韭菜田与花卉地为对象,于2006年8月通过网格法（40 m×（80～90）m）布点采集112个表层土样,研究了土壤氮素空间变异特征。结果表明,调查区土壤TN为1.28～6.17 g.kg-（1均值3.36 g.kg-1）、NO3--N为3.7～691.7 mg.kg-（1均值89 mg.kg-1）。调查区东北部韭菜种植区由于接受生活污水、养殖废水,土壤总氮含量最高,而西南部韭菜、花卉种植区土壤总氮含量相对较低,高浓度养殖和生活污水的排放是导致土壤总氮含量空间分布差异的主要原因;土壤硝氮含量则以西南部花卉大棚区最高,不同的种植方式（花卉大棚栽培）是土壤硝氮含量差异的主要原因。夏季高温多雨,花卉揭棚将增加土壤硝酸盐淋溶/径流的迁移风险,蔬菜田块土壤氮矿化也可能加剧土壤氮的淋溶/径流迁移。因此,在滇池流域湖滨区居民生活污水、养殖污水的排放,作物种植方式与布局,对农田氮的迁移及水体污染具有重要的影响。     

安徽省六安地区土壤pH空间变异特征及其影响因素

本文对安徽省六安—霍山地区土地质量地球化学调查项目取得的1295个土壤表层样品(0～20cm)的pH值进行了统计分析,深入探讨了其空间变异特征及其影响因素.结果表明,研究区表层(0～20cm)土壤pH变化幅度为3.97～8.09,平均值为5.38.90.57％的土壤样品pH值在研究区5.0～6.5范围内,呈酸性,局部地...     

太湖流域典型设施蔬菜地土壤结构特征研究

以太湖地区稻田、露天菜地和设施菜地为研究对象,采集耕层和犁底层土壤进行理化分析,以土壤大孔隙(>50μm)和水稳性团聚体表征土壤结构,通过与当地传统的稻田和露天蔬菜地两种土地利用方式进行对比,研究设施菜地土壤结构的变化特征,并分析其影响因子。结果表明:设施蔬菜种植显著增加了土壤大孔隙,并提高了土壤团聚体的稳定性,大孔隙方面主要增加了耕层(0～15 cm)50～500μm和>500μm团聚体的孔隙度,其孔隙度与稻田土壤相比分别提高了133%和141%,与露天菜地土壤相比分别提高了120%和50.4%;土壤团聚体表现为小团聚体减少,大团聚体增加,相比于稻田和露天菜地,耕层水稳性团聚体平均重量直径(MWD)提高了72.3%和26.6%,团聚体破坏率(PAD)降低了46.5%和37.8%;犁底层MWD分别提高了83.9%和78.1%,PAD降低了42.9%和44.8%。相关分析表明,土壤结构参数与有机质含量和砂粒粉粒含量显著相关。研究区土壤质地为粉砂壤土,质地轻,设施菜种植中有机肥施用量倍增,有机质含量显著提高,有利于增加设施菜地土壤的大孔隙,增加大团聚体含量,提高团聚体稳定性。轻...     

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。     

艾比湖湿地土壤碱解氮的空间变异性分析

选择艾比湖湿地的博尔塔拉河、精河下游河岸带为研究区域,针对土壤中的碱解氮进行定量测定,采用描述性统计法、地统计学方法和空间分析法,讨论研究区土壤碱解氮的空间变异及分布特征。结果表明:在0~20、20~40和60~80 cm土层碱解氮含量的块金值与基台值之比分别为47.60%、49.98%和58.21%,具有中等的空间相关性。在40~60 cm和80~100 cm土层块金值与基台值之比分别为3.64%和22.69%,具有较强的空间相关性。研究区0~100 cm各层土壤碱解氮含量平均值分别为49.16、37.26、30.22、20.35和17.80 mg/kg,经统计分析15~20 mg/kg的样本频数最多,表明研究区碱解氮含量整体偏低,属于极缺乏性。土壤碱解氮垂直分异规律为:随土层深度的增加而递减;碱解氮含量水平分异规律为:博河区域精河及精河东部区域博、精河间的中部区域。     

基于GIS和地统计学的甘肃省白龙江流域土壤氮素空间变异分析

[目的]分析甘肃省白龙江流域土壤氮素(全氮、硝态氮和铵态氮)空间变异规律,为土壤氮素管理与流域综合生态系统调控提供科学依据。[方法]采集0—20cm土壤氮素样点,室内试验得到样本土壤氮素含量,利用ArcGIS 10.2和地统计学方法等探讨研究区内土壤氮素的空间异质性和分布格局。[结果]土壤全氮、硝态氮和铵态氮都属于中等强度变异,变异系数范围在35%~90%之间;土壤氮素半方差模型的块基比在25%~75%之间,具中等强度的空间相关性,空间变异受到结构性因素和随机性因素共同影响;土壤全氮、硝态氮和铵态氮的最佳拟合模型均为高斯模型。总体上,土壤全氮和硝态氮含量主要由西北向东南逐渐降低;铵态氮含量整体分布表现为西北低,东南高的趋势。[结论]土壤全氮和硝态氮在不同土地利用类型和海拔高度间呈极显著或显著差异;土壤铵态氮在不同土地利用类型和海拔高度间差异不明显。     

长期定位试验地耕层土壤氮素空间变异性及其应用

采用地统计学与经典统计学相结合的方法,对中国科学院沈阳生态实验站长期定位试验地耕层土壤全N和碱解N空间变异性特征进行分析的结果表明,在30m×42m的田间尺度下土壤全N和碱解N在0～10cm和10～20cm两个层次的空间变异主要受结构性因子的影响,在135°方向的变异相对较强,说明观测试验地较为均一的田间管理使得随机因子引起的空间变异所占比例大大减弱。根据变异系数和分形维数分析结果,可以认定试验地能够达到长期定位监测的要求。相对误差为5%时采集17个和29个土样可分别达到95%和99%的置信水平,结合克里格插值得出的土壤N素空间分布图,可以确定更为理想的取样方案。     

太湖流域水生态系统服务及其空间差异

以太湖流域土地利用资料、水文水质资料和统计资料为基础,对流域尺度上水生态系统服务功能及其空间差异性进行了评价与分析。结果表明,太湖流域水生态系统的水供给功能为3.70×1010 m3/a,水产品功能为6 681.180t/a,水路旅客周转量为4.604×108人/(km.a),水路货运周转量为2.90×1011t/(km.a),蓄水总量为4.53×109 m3/a,调节水量为7.69×109 m3/a,固碳量为4.28×106 t/a,释放O2量为1.14×107 t/a,净化污水量为6.30×109 t/a,年输沙量为1.22×106 t/a,造陆面积为189.851hm2/a;水生态系统服务功能总价值为9.10×1010元/a,不同服务功能价值量排序为:旅游>航运>调蓄>水质净化>固碳释氧>水供给>水产品>输沙造陆;太湖流域单位面积水生态系统服务功能价值为19.22元/(m2.a),且存在较大空间差异,其顺序为:浦西区>武澄区>浙西区>杭嘉湖区>湖西区>阳澄区>太湖区。     

太湖地区麦季氮素淋失特征

通过排水采集器模拟试验,研究了太湖地区不同施肥水平下,麦作期间农田氮素淋洗特点。结果表明,麦季氮素渗漏损失以NO3--N为主,占总氮量的36.2%～99.1%,平均高达82.9%,NO3--N淋洗量随施肥量的增加而增加。不同施肥水平及肥料种类,对于NO3--N淋洗有着不同的影响,在试验的施肥水平下,麦作期间氮素淋失对地下水存在潜在污染。     

农田土壤养分的空间变异性特征

对一块面积为１ｈｍ^２麦田内的９８个观测点取样分析,测定了代表不同土壤含水率水平下的两个时期土壤表层和底层的ＮＨ_４-Ｎ、ＮＯ₃-Ｎ、Ｏｌｓｅｎ-Ｐ、表层有机质和全氮等养分。应用地统计学的方法对所取的数据进行了分析,结果表明底层土壤的ＮＨ_４-Ｎ、表层土壤的有机质服从正态分布;其余养分基本上服从对数正态分布;按一定的精度和置信水平确定了合理的取样数目。通过半方差函数分析,发现这些养分在一定范围内存在空间相关性;采用Ｋｒｉｇｉｎｇ方法对未测点进行了估值,绘制了等值线图,并对两个时期的养分动态的空间变异进行了初步分析。该成果可用于提高氮肥利用率和精确农业（施肥）的研究和实践。