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.     

基于GIS的湖北省江陵县土壤养分空间变异研究

结合应用GIS与地统计学,研究了湖北省江陵县土壤表层(0～20cm)碱解氮、速效磷、速效钾和有机质等属性的空间变异规律。结果表明,所有观测养分的变异系数均属于中等变异强度。结构分析结果表明,碱解氮、有机质、速效磷变异函数曲线的理论模型符合指数模型,速效钾的理论模型符合高斯模型;碱解氮、速效磷、速效钾的空间变异主要是随机性因素引起的,但程度有所差异,有机质的空间变异则主要是结构性因素引起的;4种养分要素的空间自相关程度都属于中等的空间自相关,但尺度范围不同,碱解氮、有机质、速效磷的空间相关距离较大,达49.1km,速效钾自相关距离为17.9km。采用Kriging插值方法生成了养分分布等值区图,可更直观地了解县域的土壤养分丰缺状况。     

宁夏南部黄土高原流域土壤速效养分空间变异研究

以退耕还林还草6 a后的宁夏南部黄土高原阳洼流域为例,通过地统计学的半变异函数,定量研究了黄土高原典型小流域土壤速效养分的空间异质性特征.结果表明,土壤速效钾、碱解氮、有机质、速效磷变异函数曲线的理论模型均为球状模型.土壤碱解氮、速效钾、有机质属中等变异,变异系数为34.24%~36.62%,土壤速效磷变异属强变异,变异系数为178.08%.土壤速效钾具有中等相关性,c0/(c0 c)比值为54%,由施肥、作物、管理水平等人为因素引起的空间异质性起很大作用.土壤速效磷、碱解氮、有机质具有弱相关性,c0/(c0 c)比值分别为88%,76%,85%.其空间变异主要由施肥和母质、地形、土壤类型引起.4种速效养分具有较强的空间自相关格局,但它们的空间自相关范围具有明显差异,土壤有效氮变程最小,为144.11 m,速效钾次之,土壤有效磷和有机质的变程较大,分别为209.93和399.07 m.     

西部干旱区农林复合模式下土壤养分空间变异研究——以新疆泽普县为例

[目的]摸清农林复合模式下土壤养分空间变异情况.[方法]以泽普县为例,采用GIS与地统计学相结合的方法对农林复合模式下耕层土壤(0～20 cm)的有机质、全氮、速效氮、速效磷和速效钾等5种养分要素的空间变异特征进行分析;并与二次土壤普查结果对比分析研究土壤养分变化.[结果]研究区耕层土壤各养分含量呈正态分布,变异性表现为:速效磷＞速效钾＞碱解氮＞全氮＞有机质;全氮、有机质变异函数曲线符合指数模型,碱解氮、速效磷、速效钾的变异函数曲线符合线性无基台模型.从地理位置上看,5种土壤养分含量总体分布呈现西高东低、南北低、中间高的趋势.与1982年相比,除速效钾外,其他4种养分土壤含量都有不同程度的增加,其中速效磷的增加幅度最大.[结论]研究区内土壤养分含量属于中等偏低水平,应增加有机肥的投入,在重视施用氮磷化肥的基础上,也必须重视钾肥施用,培肥土壤,从而保障耕地的可持续利用和发展.     

岩溶区坡耕地土壤养分空间变异及其影响因子分析

对重庆市北碚区中梁山坡耕地上的100 m×100 m标准样地进行网格取样,利用地统计学方法分析了25个土壤样品的有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾等7种土壤养分的含量。结果表明:试验样地中有机质、全磷、全钾和速效钾具有较强的空间相关性,速效磷具有中等的空间相关性,全氮和碱解氮的空间相关性较弱。在试验样地的不同坡位上,各土壤养分的空间分布具有不同的特征,其中有机质、碱解氮、全磷和速效磷在坡顶、上坡和中坡位置含量较高;全氮、全钾和速效钾在坡底含量较高,往坡顶逐步降低。对土壤养分和环境因子的相关性分析表明:全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾的空间变异主要受环境因子中地质、地貌、土层厚度等结构性因子的影响,而有机质的空间变异主要受植被种植类型、耕作程度等随机性因子的影响。     

岩溶区坡耕地土壤养分空间变异及其影响因子分析

对重庆市北碚区中梁山坡耕地上的100 m×100 m标准样地进行网格取样,利用地统计学方法分析了25个土壤样品的有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾等7种土壤养分的含量。结果表明:试验样地中有机质、全磷、全钾和速效钾具有较强的空间相关性,速效磷具有中等的空间相关性,全氮和碱解氮的空间相关性较弱。在试验样地的不同坡位上,各土壤养分的空间分布具有不同的特征,其中有机质、碱解氮、全磷和速效磷在坡顶、上坡和中坡位置含量较高;全氮、全钾和速效钾在坡底含量较高,往坡顶逐步降低。对土壤养分和环境因子的相关性分析表明:全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾的空间变异主要受环境因子中地质、地貌、土层厚度等结构性因子的影响,而有机质的空间变异主要受植被种植类型、耕作程度等随机性因子的影响。     

涝渍地土壤主要肥力因子空间变异特征研究

利用地统计学的方法，以湖北三湖农场为例，研究了涝渍地土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾等4种主要肥力因子的空问变异规律，结果表明：土壤肥力因子的分布具有明显的空间变异特性，碱解氮变程最小为l740m，有机质其次，为2200m，速效磷和速效钾分别为58560m和8060m。土壤有机质的空问变异受结构性因素影响较大，具有强烈的空问相关性；而碱解氮、速效磷和速效钾的空间变异是由结构性因素和随机性因素共同作用引起的，属于中等的空问相关性。在此基础上，应用克里格法进行空问局部内插，绘制出4种土壤肥力因子的分布图。     

盐碱地土壤养分和盐分含量的空间变异特征研究

为了研究盐碱地土壤养分、盐分含量之间的相互关系,采用空间自相关、半变异函数和克里金插值方法,对酒泉市盐碱地土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、盐分含量的空间变异特征及其影响因素进行分析。结果表明,研究区土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量平均值分别为64.30、15.50、121.40 mg/kg,有机质和盐分含量平均值分别为12.80、7.49 g/kg,养分和盐分含量的空间变异系数均表现为中等变异;空间变异性分析发现,研究区5类土壤因子块金系数均小于0.25,表明其主要受地形、成土母质和植被覆盖度等结构性因素的影响;盐碱地土壤中有机质、碱解氮、速效钾含量南高北低,而速效磷、盐分含量从东到西高、低交替循环;相关性分析表明,盐碱化土壤有机质含量、碱解氮含量与盐分含量呈极显著负相关(P0.01),但速效磷含量与盐分含量呈显著正相关(P0.05)。这说明土壤养分含量在一定程度上影响土壤盐分含量状况。     

旱作区耕地土壤养分空间变异及评价

本研究采用GIS和地统计学相结合方法,研究了宁夏旱作节水农业科技示范区的土壤养分分布特征及空间变异规律,对土壤养分丰缺状况进行评价,运用GIS技术的地统计学的空间变异函数和克里格空间插值方法,制作了土壤养分的的空间分布图。研究表明,速效磷变异系数最大为61%,p H变异系数最小为4%,变异系数由大到小依次为速效磷速效钾碱解氮全氮全盐有机质=全磷p H。8种土壤养分都具有良好的半方差结构,其中全盐、碱解氮、速效磷、全磷符合指数模型,全氮、速效钾、有机质符合球形模型,p H符合线性模型。在空间相关性上,全氮具有强烈的空间相关性,全盐、碱解氮、速效磷、全磷、速效钾、有机质具有中等空间相关性,p H变量空间相关性很弱,随机部分引起的变异占主导作用。土壤养分空间分布图表明,各土壤养分都在一定程度上受到地形、土壤类型、土地利用方式、施肥等因素的影响,各自表现出不同的分布规律,且土壤养分综合水平较低。该研究对土壤生态建设、土壤退化恢复、土壤资源开发与农业利用、农业土壤管理等方面均具有指导意义,通过研究建立一套合理的土壤养分评价指标体系与方法,为进一步开展土地的分等定级和土地的合理规划提供了理论依据。     

黑龙江精准农业示范区土壤养分空间变异研究

以面积为129 hm^2农田为采样区,使用Ag132 DGPS仪定位,网格法采集0～20 cm耕层土壤样品,实验室测定土壤碱解氮、速效磷、速效钾和有机质的含量.应用传统统计学方法和空间分析方法对土壤养分变异进行了研究.结果表明,土壤养分性质均存在着空间变异性,速效磷、速效钾和有机质变异相对较大,碱解氮变异亦小;土壤养分性质均存在半方差结构,分别拟合Exponential、Gaussian、Pentaspherical、Gaussian模型;碱解氮、速效磷、速效钾和有机质均显示中等的空间相关性.     

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。     

山核桃林地土壤肥力状况及其空间分布特征

为探明山核桃Carya cathayensis产地土壤肥力质量状况和空间分布特征,指导林农合理施肥,选取杭州市临安区山核桃产区为研究区域,以土壤pH值、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾为研究对象,开展了该区土壤养分状况等级评价,并采用地统计学等空间分析方法对土壤养分空间分布特征进行研究。结果表明:研究区土壤pH值平均为pH 5.23,87%土壤pH值为pH 4~6,研究区土壤酸化严重。土壤有机质平均为31.6 g·kg-1,土壤碱解氮、有效磷、速效钾平均分别为155.40,14.04,85.73 mg·kg-1。根据《浙江土壤》肥力等级划分标准（1级土壤成分质量分数低,4级土壤成分质量分数高）可知:土壤有机质质量分数主要处于第3等级和第4等级,比例为54%。土壤碱解氮质量分数处在分级标准的第3等级且所占比例为76%。土壤速效钾大于50 mg·kg-1的区域占80%。相反,土壤有效磷不足,63%的土壤有效磷不足10 mg·kg-1,处在第1等级和第2等级标准,难以满足山核桃生长。土壤各养分变异系数为27.15%~141.03%,表明研究区林地土壤养分具有不同程度的变异性。空间分析结果显示:研究区土壤pH值和养分均具有明显的空间分布格局。山核桃产量高低不一,与土壤养分具有一定的空间对应关系。山核桃林地土壤严重酸化,土壤有机质、碱解氮和速效钾都比较充足,而大部分地区有效磷不足。     

黑龙江食品安全示范区农田土壤养分空间变异研究

以面积为450000m2农田为采样区,使用手持式GPS定位,网格法采集0￣20cm耕层土壤样品,实验室测定土壤碱解氮、速效磷、速效钾和有机质的含量。应用传统统计学方法和空间分析方法对土壤养分变异进行了研究。结果表明,土壤养分性质均存在着空间变异性,受常规施肥措施影响较大的碱解氮、速效磷、速效钾变异相对较大;常规施肥有机质投放较少,变异相对较小;土壤养分性质均存在半方差结构,分别拟合Circular、Pentaspherical、Exponential模型,碱解氮、速效磷、速效钾和有机质均显示中等的空间相关性。     

滁菊原产地域保护区土壤有机质与土壤养分的关系研究

[目的]研究滁菊原产地域保护区土壤有机质和土壤养分的相关性,为滁菊原产地域保护区土壤精准化管理提供依据。[方法]采集滁菊原产地域保护区108个样品,对土壤有机质、全氮、全磷、全钾和速效氮、速效磷、速效钾含量进行了测定,并分析有机质与土壤养分的相关性。[结果]滁菊土壤中有机质含量与全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷含量表现为0.01水平显著正相关,与速效钾含量不存在相关性。[结论]滁菊原产地域保护区土壤有机质可以作为土壤营养状况的主要判断指标。     

伊犁绢蒿荒漠草地土壤养分和植被指数的空间异质性研究

[目的]土壤养分与植被分布格局之间的关系.[方法]应用地统计学方法,研究伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)荒漠草地土壤养分与植被指数的空间异质性.[结果](1)绢蒿荒漠土壤碱解氮、速效钾含量空间自相关性较差,而有机质、全磷、速效磷、全钾、全氮、植被指数(NDVI)自相关性较好.(2)通过半方差分析各项目都能用很好的模型来拟合,有机质符合线形模型,全钾、全磷、全氮、速效磷、碱解氮、速效钾和植被指数均符合高斯模型.(3)土壤养分元素和植被指数的变程在23.58～110 m,相差比较大.[结论]通过普通克立格插值,绘制了植被指数与土壤有机质和土壤养分的等值线分布图.对绢蒿蒿类荒漠草地土壤养分与植被指数空间异质性分析有助于分析植被指数的空间异质化程度与土壤元素伊犁(OM,N、P、K)空间异质化的相关性.     

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。     

湖北省粮食主产区土壤养分的空间变异性研究

利用"网格"取样、土壤养分状况系统研究法和GIS技术探讨了湖北省粮食主产区3个自然村土壤养分的空间变异特性.结果表明,pH值和有机质相对稳定,在整个研究区域其变异较小,近似于正态分布,施肥元素的变异则较大,表现出明显的负偏峰分布特征;土壤有效P、K和Zn等重要施肥元素的空间变异主要是受土壤利用方式和施肥水平等随机因素的影响,同时其缺乏又更多地出现在水田中.     

东南地区土壤养分的空间变异性与取样策略I．土壤属性与大量元素

在我国东南6省(市)选择代表性区域(自然村),采用ASI和地统计学等方法对耕作土壤的pH值、有机质、有效氮、磷和钾的空间变异性与合理取样数量进行了研究。结果表明,①pH值和有机质是相对稳定的土壤属性,在整个研究区域其变异较小,近似于正态分布;施肥元素的变异则较大,表现出明显的负偏峰分布特征。②尽管某些土壤属性或大量元素的总体变异性相似,但在各研究区域,其实际半方差结构并不相同。③对于明显偏峰分布的土壤养分来说,建议采用最适分配法确定合理取样数量。纯随机合理取样数量可在一定程度作为参考。     

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。