黑龙江省双城市土壤有机质和速效养分的空间变异特征

采用地理信息系统(G IS)和地统计学相结合的方法研究了黑龙江省双城市土壤表层(0~20 cm)有机质、速效氮、速效磷、速效钾这4种土壤养分指标的空间变异性。结果表明:土壤有机质、速效氮、速效钾的理论模型均为球状模型;速效磷的理论模型为指数模型。速效钾含量的C0/(C0 C)为49.96%,存在中等的空间相关性,说明其空间变异是由随机性因素和结构性因素共同作用的结果;速效氮、有机质、速效磷含量的C0/(C0 C)变化范围是8.10%~14.39%,均表现出强的空间相关性,说明其空间变异均受结构性因素的影响。从总体分布趋势来看,4项养分指标均呈现出由西向东、由西南向东北升高的趋势。     

黑土质量演变初探IV——吉林省公主岭地区土壤肥力指标空间变异与评价

采用地理信息系统（GIS）和地统计学相结合的方法研究了吉林省公主岭地区土壤表层（0～20cm）pH、有机质、速效磷、速效钾、粘粒这5种土壤肥力指标的空间变异性。结果表明：土壤pH、有机质、速效钾、粘粒的理论模型均为球状模型；速效磷的理论模型为纯块金效应模型。粘粒、速效钾、有机质、pH的Ｃ0/（C0＋C）变化范围是37．27％～49．66％，均表现出中等的空间相关性，说明其空间变异是由随机性因素和结构性因素共同作用的结果。根据目前的评价标准，该地区土壤pH和有机质主要分布在2～3级；速效磷和速效钾主要分布在2～4级；而粘粒则分布在3～4级，说明该地区肥力指标基本上处于中等级别。     

农田土壤养分空间变异特征研究

以浙江宁波市三七市镇1个面积为256．2hm^2的农业示范区为研究区域,运用地统计学与GIS相结合的方法对其土壤养分的空间变异特征展开研究．结果表明,速效钾、有机质和pH值的C0／（C0＋C）〈25％,表现出强烈的空间相关性,碱解氮和有效磷的C0／（C0＋C）为25％～75％,具有中等的空间相关性．通过Kriging插值并依据养分的分级标准,所得的空间变异图能很好地反映农田土壤养分的空间变异特征和丰缺状况．几种养分要素中碱解氮、有效磷和有机质含量总体丰富,而速效钾的含量处于中低水平,有机质和pH的空间变异不明显．     

乌鲁木齐县蔬菜地土壤养分空间变异研究

以乌鲁木齐县蔬菜主产区的三个乡为例,采用GIS与地统计学相结合的方法对其耕层土壤(0～20 cm)的有机质、全氮、速效氮、速效磷、速效钾等5种养分要素的空间变异特征进行分析.结果表明:全氮变异函数曲线的理论模型能很好地符合球状模型;有机质、碱解氮、速效磷、速效钾的变异函数曲线则符合线性无基台模型.有机质、速效磷和速效钾具有很强的空间相关性,说明受母质、地形、土壤类型等自然的结构性因素影响较大;碱解氮具有中等的空间相关性,说明对施肥、作物、管理水平等随机因素引起的空间相关性起很大作用;全氮的空间相关性很弱,说明人为活动严重削弱了结构性因素造成强的自相关作用.     

哈尔滨市黑土全量养分空间变异分析——以方正县德善村为例

利用地统计学和GIS相结合的方法分析了哈尔滨市方正县德善村土壤养分有机质、全氮、全磷、全钾空间变异状况。采集土壤表层0-20 cm土样51个,面积约50 hm^2。经常规化验分析和空间分析结果表明：有机质变异系数〈0.1为弱变异,全氮、全磷、全钾在0.1-0.9为中等变异;土壤有机质、全氮的理论模型均为球状模型;全磷和全钾理论模型为指数模型;有机质和全氮的C0/（C0＋C）分别为8.3%、8.9%,说明这两种养分具有较强的空间相关性;全磷、全钾的C0/（C0＋C）分别为49.6%、49.9%,具有中等空间相关性。     

黑土质量演变初探Ⅳ--吉林省公主岭地区土壤肥力指标空间变异与评价

采用地理信息系统(GIS)和地统计学相结合的方法研究了吉林省公主岭地区土壤表层(0～20cm)pH、有机质、速效磷、速效钾、粘粒这5种土壤肥力指标的空间变异性.结果表明:土壤pH、有机质、速效钾、粘粒的理论模型均为球状模型;速效磷的理论模型为纯块金效应模型.粘粒、速效钾、有机质、pH的C0/(C0+C)变化范围是37.27%～49.66%,均表现出中等的空间相关性,说明其空间变异是由随机性因素和结构性因素共同作用的结果.根据目前的评价标准,该地区土壤pH和有机质主要分布在2～3级;速效磷和速效钾主要分布在2～4级;而粘粒则分布在3～4级,说明该地区肥力指标基本上处于中等级别.     

荒漠草原区土壤养分空间变异及评价

采用经典统计学和地统计学相结合的方法,结合GIS技术,分析了宁夏红寺堡孙家滩园区（0～20 cm）土层土壤养分的空间变异特征,并运用普通克里格（Kriging）进行最优插值,制作了土壤碱解氮（AN）、速效钾（AK）、速效磷（AP）、全氮（TN）、全磷（TP）、有机质（OM）及pH的空间分布图.研究表明,速效磷变异系数最大为82％,pH变异系数最小为4％,变异系数由大到小依次为速效磷＞全磷＞全氮＞速效钾＞碱解氮＞有机质＞pH.各土壤养分都具有良好的半方差结构,pH、速效钾、全磷和有机质符合球状模型,碱解氮和速效磷符合线性模型,而全氮符合指数模型.在空间自相关范围上,全氮最大为37 750m,全磷最小为1 340 m.采用Kriging最优内插法对未测点进行了估值,绘制了等值线图,各种土样养分都在一定程度上受地形、土壤类型、土地利用方式、施肥等因素的影响,且均表现出明显不同的分布规律,土壤综合肥力水平较低.该研究揭示了孙家滩园区土壤养分的空间分布规律,对于实施精准农业和草地的可持续利用具有积极意义.     

太湖流域土壤养分空间变异特征分析——以浙江省平湖市为例

以位于太湖流域的浙江省平湖市为例,采用GIS与地统计学相结合的方法对其耕层土壤(0～20 cm)的有机质、全氮、速效磷、速效钾等4种养分要素的空间变异特征进行了分析.结果表明:有机质和全氮变异函数曲线的理论模型能很好地符合球状模型;速效磷经对数转换后也符合球状模型;而速效钾的变异函数曲线则符合指数模型.有机质、全氮和速效磷具有很强的空间相关性,说明受母质、地形、土壤类型等自然的结构性因素影响较大;速效钾具有中等的空间相关性,说明由施肥、作物、管理水平等随机因素引起的空间异质性起很大作用.整个研究区东南部土壤质地较轻,大量施肥在提高其作物产量的同时,也可能会带来农业非点源污染等问题.     

江苏滩涂围垦区土壤养分空间变异研究

采用地理信息系统(GIS)和地统计方法,研究20世纪80年代初围垦王竹垦区的土壤养分空间变异特征.结果表明:有机质、碱解氮、全磷、速效磷块金基台比介于7.9%～19%之间,表现出强烈的空间相关性;土壤pH值、全氮、全钾、速效钾的块金基台比值介于29.8%～49.9%之间,表现出中等的空间相关性.土壤pH值、全氮、全磷、全钾的空间分布呈带状,以较大区域变异为主;碱解氮、速效钾的空间渐变性稍差,以中等大小区域变异为主;有机质、速效磷的空间分布呈团状,以较小区域变异为主.土壤各养分的空间分布图可直观表示出各养分的空间变异特征和丰歉程度,样区有机质含量处于中低水平,碱解氮含量极低,速效钾、速效磷含量较高.建议多施氮肥和有机肥,少施或不施钾肥和磷肥.     

卢氏烟区土壤肥力因子空间变异性分析

利用经典统计学和地统计学相结合的方法,结合GIS技术,研究了该区域内土壤pH值、有机质、速效氮、速效磷和速效钾含量的空间分布特征．并采用kriging方法进行最优内插,绘制了河南省卢氏烟区土壤肥力各因子含量的空间分布图．结果表明,各肥力因子的变异系数为4．28％～46．95％、半方差分析表明,pH值和速效钾含量符合球状模型,而速效氮、速效磷和有机质含量则符合指数模型、土壤pH和速效磷由于C0／（C0＋C）分剐为0．09和0、2l,因而具有强烈的空间相关性．而其它3种土壤肥力因子由于C0／（C0＋C）为0．50～0．65、因而具有中等强度的空间相关性．     

湘南丘岗红壤地区土壤肥力质量指标的空间变异特征

采用地理信息系统(GIS)和地统计学方法研究了湘南丘岗红壤地区土壤表层(0～20 cm)pH值、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾8项土壤肥力指标的空间变异特征.结果表明:土壤pH、有效磷、全氮和全钾的理论模型为球状模型,有机质、碱解氮和速效钾的理论模型为指数模型,全磷的理论模型为高斯模型;碱解氮和全磷的基底效应分别为13.6％、19.0％,表现出强烈的空间相关性,土壤pH、有机质、有效磷、速效钾、全氮和全钾的基底效应分别为28.7％、29.9％、54.7％、53.1％、55.6％、73.0％,具有中等的空间相关性;研究区域的书林寺村南部和官山坪村北部以石灰岩风化物母质为主,土壤肥力较高,属Ⅰ～Ⅲ级,幸福桥村区域以板岩风化物母质为主,土壤肥力为Ⅳ级,官山坪村南部以第四纪红土母质为主,土壤肥力属Ⅴ级,应重视第四纪红土母质地区土壤退化防治和肥力恢复调控.     

基于GIS和FCM的宁乡植烟土壤养分管理分区

采用GPS、地统计学和模糊c均值聚类相结合的方法,对湖南省宁乡植烟土壤主要养分的空间变异特征和管理分区进行研究。结果表明,宁乡植烟土壤主要养分指标均为中等程度变异,有机质、有效磷和速效钾3项指标的块金效应在25%~75%之间,表明研究区域该3项养分指标是由结构性因素和随机因素共同作用的结果;碱解氮的块金效应75%,表明研究区土壤碱解氮主要由随机性因素决定。土壤有机质为高水平,碱解氮和速效钾均为中等水平,有效磷为极高水平,研究区大部分区域有机质、碱解氮、有效磷为中等至极高,但约有40%的面积土壤速效钾缺乏。宁乡烟区可划分为3个养分管理分区,分区间有机质、全氮、碱解氮和速效钾含量差异极显著。     

基于地统计学的罗平烟区土壤主要养分丰缺评价

采用GPS定位技术,在云南罗平烟区采集土壤样品362个,运用地统计学和经典统计学方法,研究了植烟土壤主要养分的空间变异特征和丰缺格局。结果表明:罗平植烟土壤有机质和主要养分指标的块金效应为25%~75%,表现为中等的空间相关性,空间变异受结构性因素和随机性因素共同影响;土壤有机质均值为42.23g/kg,有52.27%的植烟土壤有机质含量超过40 g/kg;土壤全氮和速效氮均值分别为2.02 g/kg和161.96 mg/kg,分别有51.39%和79.84%的植烟土壤全氮和速效氮超过2 g/kg和150 mg/kg;土壤全磷和速效磷含量均值分别为1.63 g/kg和38.45 mg/kg,分别有11.00%和29.79%的植烟土壤全磷和速效磷含量超过2 g/kg和40 mg/kg;植烟土壤全钾含量均值为13.67 g/kg,有27.13%的植烟土壤全钾含量在12 g/kg以下,偏低;土壤速效钾均值为257.23mg/kg,有95.87%的植烟土壤速效钾含量在150 mg/kg以上。     

Precision Farming Protocols: Part 1. Grid Distance and Soil Nutrient Impact on the Reproducibility of Spatial Variability Measurements

To determine temporal changes in soil nutrient status, reproducible results must be obtained at each time step. The objective of this paper was to determine the impact of grid distance on the reproducibility of spatial variability measurements. Soil samples from the 0 to 15 cm depth were collected from a 30 by 30 m grid in May 1995 in a 65 ha notill corn (Zea mays L.) field. Each bulk sample contained 15 individual cores, collected at sample points located every 11.4 cm along a transect that transversed 3 corn rows (57 cm). At each sampling point latitude, longitude, elevation, landscape position, and soil series were determined. The 30 m grid was used to develop 4 and 9 independent data sets having a 60 and 90 m, grids, respectively. Semivariograms, nugget to sill ratios, and mean squared errors were calculated for each data set. At 60 m: (i) the total N, total C, and pH semivariograms, of different start points, were similar, while semivariograms for Olsen P, K, and Zn were different; (ii) the spatial dependence ratings, based on the nugget to sill ratio, for total N, total C, and pH semivariograms were consistent and suggested moderate spatial dependence; (iii) the spatial dependence rating for Olsen P, K, and Zn for the 4 semivariograms were not consistent and ranged from weak to moderate spatial dependence. At 90 m all soil nutrients had different semivariograms for each start point, while the spatial dependence rating for each total N, total C, and pH start point were consistent and showed moderate spatial dependence. The total C, P, K, Zn, and pH MSE values at 60 m, were 30, 30, 41, 28, and 72% lower than the variance, respectively. This study showed that semivariogram, semivariance, MSE, and nugget to sill ratios reproducibility were dependent on soil nutrient and grid distance.     

喀斯特地区烟田土壤有效态微量元素的空间变异特征——以贵州省毕节地区为例

以典型的喀斯特地区——贵州省毕节地区为研究区域,采用地统计学和地理信息系统(GIS)相结合的方法,对烟田土壤中有效态微量元素Cu、Zn、Fe、Mn、B和Mo含量的空间变异特征进行研究。结果表明,烟田土壤中各微量元素的变异系数在45.75%～82.45%,均属于中等变异。半方差函数分析表明,烟田土壤微量元素中Cu、Zn、Fe的最适模型是线性模型,而Mn、B和Mo的最适模型为指数模型;各微量元素的块基比〔C0/(C0+C)〕均在25%～75%,表现为中等空间相关性,其空间变异受结构性因素(土壤母质、地形地貌、气候)和随机性因素(施肥、耕作措施、工业污染等)的共同影响。烟田土壤微量元素的空间分布表明,除有效铁含量分布呈现连续空间分布特点外,其他几种微量元素的空间分布并未呈现明显的分布规律。     

西昌市耕地土壤有效钼空间变异特征及影响因素分析

采用GIS和地统计相结合的方法,对西昌市耕地土壤耕层有效钼含量的空间分布特征及影响因素进行分析.结果表明:该区域内耕层土壤有效钼含量为( 0.27±0.15 )mg/kg,其空间分布呈带状,土壤有效钼含量变异函数曲线的理论模型能较好地符合指数模型;块金值与基台值之比为6.1％,具有强烈的空间相关性,表明受母质、地形、土壤类型等结构性因素影响较大;不同海拔高度对土壤有效钼含量的影响存在显著差异;不同地貌类型中土壤有效钼含量为平原＞丘陵＞山地,平原与山地之间土壤有效钼含量存在显著差异,但平原与丘陵、丘陵与山地之间无显著差异;成土母质也是影响土壤有效钼空间分布的主要因素.     

豫中典型烟田土壤养分空间变异特征分析

利用地统计学方法研究了豫中植烟土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾的空间变异规律。结果表明:4种土壤养分的空间结构模型均符合球状模型;土壤全氮的块金值/基台值25%,表现出强烈的空间相关性;有机质、速效磷和速效钾的块金值/基台值在30%~46%,表现出中等强度的空间相关性,空间自相关距离在274~556 m。利用Kriging法生成土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾的空间分布图,为研究区域开展精准施肥提供了决策参考。     

湘南紫色丘陵耕作区土壤肥力质量空间变异研究

本文在分析土壤各单项肥力要素空间变异基础上,结合Fuzzy综合评价法和GIS技术研究了湘南紫色丘陵耕作区土壤肥力质量空间变异,为该区合理规划、开发土壤资源,科学培肥提供依据。研究结果表明:选取的8种肥力指标具有一定空间相关性,有机质、全氮、有效磷、速效磷值的空间异质比(块金值与基台值的比值)分别为100.0%、100.0%、87.9%和99.9%,属于空间弱相关,而pH、碱解氮、全磷、全钾的空间异质比分别为33.8%、63.3%、66.1%、73.7%,属中等空间相关;各单项肥力要素空间分布随土地利用变化呈不同的规律性变化。研究区土壤肥力质量偏低,为Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ等,分别占整个区域面积的46.2%、19.6%和34.2%;不同土地利用类型表现为:水田土壤肥力质量较优,主要为Ⅱ等;丘陵下部梯田和地势较低的坡耕地土壤肥力质量为Ⅲ等;地势较高的地块和荒地均为Ⅳ等。