冒山小流域不同地形和土地利用下的土壤养分空间变异特征

土壤养分是植物生长的物质保障，地形及人类活动均会影响土壤性状的空间分布。以东北黑土区冒山小流域为例，将GIS技术与地统计学方法相结合，对土壤养分的空间分布特征进行分析，并探讨了地形因子、土地利用方式及其交互作用对土壤养分空间变异的影响。结果表明：①冒山小流域土壤养分分布符合正态分布，土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾变异系数为1734%～4081%。②土壤养分空间分布总体呈现由西北向东南递增，在流域中间位置较东西两侧含量偏高。③海拔因子和坡度因子均与土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾呈显著负相关，坡向因子与表层土壤养分含量不存在显著相关关系。④海拔因子与土地利用的交互作用对表层土壤养分含量影响显著，坡度因子和坡向因子与土地利用交互作用对表层土壤养分没有显著影响。     

武夷山土壤养分及酶活性的空间分布特征

[目的]探讨武夷山土壤养分和酶活性的空间分布特征。[方法]以武夷山5个海拔(312、687、1 153、1 775、2 186 m)土壤为研究对象,测定各个海拔不同土层的养分和酶活性变化。[结果]武夷山土壤养分含量和酶活性分布差异明显,随着海拔升高,土壤有机质、全氮、全磷以及酶活性均呈上升趋势,而同一海拔,随着土层加深,土壤有机质、全氮、全磷以及酶活性均呈下降趋势。相关性分析表明,海拔高度与土壤酶活性、土壤养分等各指标间呈极显著或显著相关;5种土壤酶活性与3种土壤养分指标之间,除蛋白酶和全磷不显著相关外,其他均呈显著或极显著相关;5种土壤酶活性之间,除蛋白酶与蔗糖酶、蛋白酶和过氧化氢酶不显著相关外,其他均呈显著或极显著相关;3种土壤养分指标之间均呈显著或极显著相关。[结论]该研究为植被的空间选择及修复奠定基础。     

土石山地耕地土壤养分空间分布特征研究——以陕西陇县为例

运用地统计和GIS技术,研究陕西省陇县耕地土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾的空间分布特征,探讨地形因子对养分空间分布的影响。结果表明:耕地土壤有机质、有效磷和碱解氮含量均处于中等偏下水平,速效钾含量位于较高水平。有机质平均含量为11.98g/kg,碱解氮平均含量为67.68mg/kg,有效磷含量变幅较大,平均含量10.26mg/kg,速效钾含量较高,平均为157.95mg/kg。土壤养分含量和地形变量之间存在着显著的相关关系。其中,海拔与速效钾、有机质之间存在显著正相关,与有效磷、碱解氮呈负相关,但相关关系不明显;坡度与有机质、速效钾呈正相关,与有效磷、碱解氮显著负相关;有机质、有效磷、碱解氮阴坡含量高于阳坡含量,速效钾阳坡含量高于阴坡。     

基于土壤养分-景观关系的土壤采样布局合理性研究

以研究区域8个地形因子和5个土壤常规养分数据为研究对象,应用空间分级统计技术将地形因子分为5个级别,采用Pearson相关性分析各分区上的样点,并对不同采样布局下地形因子与土壤养分间的Pearson系数进行相似性分析。结果表明:不同采样方案下,地形因子与土壤养分间的Pearson系数相似性程度在99%以上,说明研究区内存在固定的关系模式。4种采样方案中,含有3 661个采样点的方案C获取的关系模式与典型关系模式特征最接近,因此,利用方案C采样能够准确高效地获取土壤信息。     

黄土高原沟壑区土壤养分空间变异及其与地形因子的相关性

【目的】研究黄土高原沟壑区土壤养分空间分布特征及变异规律,分析地形因子对土壤养分空间分布的影响,为土壤养分的有效利用与管理提供理论依据。【方法】运用地统计学和GIS技术相结合的方法,研究地处黄土高原沟壑区的安塞县土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾的空间变异特征,并利用数字高程模型(DEM)提取坡度、水平曲率、垂直曲率、地形湿度指数和河流动能指数等5个地形因子,分析土壤养分含量与这些地形因子之间的相关性。【结果】(1)土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾4种土壤养分的变异系数为14.14%～26.84%,块金效应值为16.45%～45.87%。(2)研究区西南部土壤养分含量较高,北部土壤养分含量相对较低。(3)坡度与有机质、碱解氮和有效磷含量呈显著或极显著负相关;水平曲率与有机质和速效钾含量呈显著负相关;地形湿度指数与有机质和速效钾含量呈显著正相关。【结论】安塞县土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾养分均具有中等变异性,速效钾具有很强的空间相关性;坡度较小、土壤水分较多、水土流失较轻微的地区,土壤养分含量较高;在施肥时,应增大研究区北部氮、磷的施用量。     

关帝山不同海拔华北落叶松人工林土壤养分特征

了解不同海拔华北落叶松人工林土壤养分特征规律,为揭示土壤-海拔生态学功能具有重要作用。本文以山西吕梁关帝山自然保护区八道沟和柴禄沟落叶松人工林为研究对象,采用随机取样法取样,测定土壤总氮、有效钾、土壤有机质、有效磷、土壤总磷和铵态氮含量,分析土壤养分水平和垂直空间变异性。结果表明:(1)关帝山八道沟、柴禄沟土壤有机质含量分别为77.38 g/kg、55.38 g/kg,两区域有机质含量充沛,其余土壤各养分含量也相对较高。(2)通过半方差函数分析两区域土壤养分,得出除柴禄沟土壤有机质含量拟合程度不高外,两区域的土壤其余养分拟合模型理想,八道沟土壤总氮和有机质含量空间变异小于柴禄沟。(3)分析两区域典型林分的土壤养分空间分布图可知,两区域土壤各养分含量表现为在东北方向上占绝对优势。八道沟土壤各养分空间分布较为复杂。(4)根据土壤各类养分含量Pearson相关性分析发现,土壤养分两两之间存在相关性,具有协同效应。土壤有机质与有效钾呈极显著负相关,土壤有效磷与土壤铵态氮呈极显著负相关性。(5)对土壤养分含量随海拔梯度变化分析可知,土壤养分含量大体上均随海拔梯度的增加而增加,土壤铵态氮含量与土壤总氮和有机质含量随海拔梯度变化趋势相同。     

白水河小流域不同植被类型间土壤养分的差异性及其空间变异研究

本文以典型喀斯特小流域为研究尺度,应用GIS技术和地统计学相结合的方法分析了不同植被类型间土壤养分的空间变异规律及其分布特征。结果表明:(1)各土壤养分含量与在不同植被类型的存在相关性差异,TP和AK呈极显著相关(P0.01),TK在P0.05下显著相关,SOC、TN和AN均无显著相关关系;(2)不同植被类型下的土壤养分含量差异明显,TP在草丛中的含量显著高于马尾松林和樱桃林,TK在耕地中的含量显著高于其他植被类型,AK在樱桃林中的含量显著高于除耕地外的其他植被类型,且在耕地和马尾松林间的差异显著;(3)研究区各土壤养分均为中等程度的变异性,变异性大小表现为TKTPTNSOCAKAN。除全钾外,其他土壤养分均表现为强烈的空间自相关性,其变异主要是由结构因素引起。全钾含量的空间自相关性很弱,其变异主要受随机因素的影响;(4)SOC、TN、AN和AK的空间分布较为相似,均呈明显的条带状分布,在海拔高、坡度大的区域含量较高,TP呈零星斑块状分布,TK在流域内普遍为低值分布。     

黄土高原小流域土壤养分空间特征及其与地形因子的相关性

【目的】分析黄土高原地区小流域内土壤养分含量的空间特征及其与地形因子的相关性,为养分精确管理和土地资源高效利用提供参考依据。【方法】以位于黄土高原的陕西彬县红岩河小流域为例,于2011年结合GPS共采集了121个田间土样,对其土壤养分(有机质、碱解氮、速效磷、有效钾)含量进行测定,并应用地统计学方法对土壤养分含量半方差函数模型及其参数进行了确定,用普通克里格插值(Kriging)绘制了研究区土壤养分空间分布图,统计分析高程、坡度、坡向、坡形等地形因子与土壤养分含量的相关性,并进行了插值结果检验。【结果】陕西彬县红岩河小流域土壤碱解氮的空间变异性很弱,有机质、速效磷和有效钾具有强烈的空间变异性。各养分含量空间分布均呈斑块状,条带性分布趋势不明显。总体上土壤有机质和速效养分含量与高程和坡度呈负相关,与坡向呈正相关,与坡形相关不显著。【结论】随机性变异(人为因素)对碱解氮的空间变异起主导作用,且变程较小,有机质、速效磷和有效钾的空间变异主要由结构性变异(自然因素)引起,且变程较大。高程、坡度及坡向明显影响土壤养分的含量和分布。     

杉木大径材成材与地形、土壤养分的关系

利用设置固定样地监测和统计学方法,对地形、土壤养分与单位面积内杉木大径材数量、比例分布的关系进行相关性和单因素方差分析,研究地形、土壤养分与杉木大径材形成的关系,为贵州山区杉木大径材培育提供参考依据.结果表明:地形对杉木大径材形成的影响较大,其中,海拔、坡度、坡向对其影响的差异显著;土壤有效磷含量与杉木大径材形成有相关性,但总体来说各土壤养分对其影响的差异不显著.     

冀北山地海拔对华北落叶松人工林土壤养分特征的影响

试验对冀北山地不同海拔的华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林土壤养分的空间分布规律进行研究,运用SPSS统计软件对土壤养分空间分布、变异系数及其之间的相关关系进行分析。结果表明:(1)土壤pH值介于4.850～6.377之间;有机质、速效钾、全氮、碱解氮、全磷、速效磷的含量均为海拔1 800m的华北落叶松最高,而且整体上有随土壤深度增加而减小的趋势。(2)养分变异系数能够反映土壤养分的空间异质性,海拔1 800m土壤表层pH值的变异系数小于0.1,为弱变异,土壤有机质和全磷的20～40cm土层以及全氮的0～10,10～20cm土层为强度变异,其余指标的各土层变异系数为中度变异。(3)土壤养分之间存在相关性,有机质与速效钾、全氮、碱解氮、全磷彼此之间具有极显著的正相关关系,与pH值具有显著的正相关关系。     

浙江亚热带自然保护区土壤养分空间异质性及其影响因素

  目的  揭示亚热带国家自然保护区的土壤养分空间变异特征及其影响因子 , 为中国亚热带丘陵地区的珍稀植被和天然生态系统的保护提供理论依据。  方法  以浙江清凉峰国家级自然保护区内龙塘山-顺溪坞的土壤养分为研究对象,采用经典统计学和地统计学方法对龙塘山-顺溪坞土壤的pH、有机质、全氮、全磷、全钾质量分数进行了系统分析,并探究了其主要影响因子。  结果  龙塘山-顺溪坞保护区内土壤整体呈酸性,有机质、全磷、全氮、全钾质量分数平均值分别为65.04、0.67、1.63 、18.45 g·kg?1,均属于中等程度变异。半方差分析结果表明:土壤有机质、全氮、全钾表现为强烈空间自相关性,土壤pH、全磷表现为中等空间自相关性,说明研究区土壤养分主要受结构性因素影响。全局Moran’s I指数显示:土壤有机质的空间自相关达到显著水平,其空间分布较为聚集,而土壤pH分布趋于随机性。Kriging插值结果显示:多种养分的空间分布较为碎片化,斑块特征显著。相关性分析显示:土壤有机质和全氮与海拔、容重、坡度呈显著相关(P＜0.05),并且有机质和全氮之间呈极显著正相关(P＜0.01)。  结论  4种土壤养分均表现出较为明显的空间异质性,海拔和容重分别与研究区土壤有机质和全氮空间变异的相关性较强。图6表4参38     

低山茶园土壤的氮素空间变异与其颗粒组成的关系

研究低山茶园土壤氮素的空间变异及其与土壤颗粒组成的关系,对提高茶园氮肥利用率,降低氮素损失及茶园土壤管理具有重要意义。结合运用经典统计学和地统计学方法,分析蒙顶山茶园土壤的氮素空间变异与其土壤颗粒组成的相关性。结果表明:①土壤全氮及碱解氮含量具有中等的空间相关性,C0/(C0+C)分别为35·5%和28·5%,自相关距离分别达到了843和1149m,结构性因子是其空间变异的主要影响因子。二者的空间变异方向并不完全相同,但都在东南方向有明显的空间变异,在东北方向的变异较小。②Kriging插值分析说明,土壤全氮和碱解氮均在东北至西南方向呈明显的带状分布,在垂直方向均随海拔高度的升高而增大。③土壤全氮和碱解氮含量与<0·0001mm土壤颗粒呈极显著负相关,与0·0001~0·0005mm粒径土壤颗粒相关不显著,与0·0005~0·01mm粒径土壤颗粒呈显著或极显著正相关。     

柴达木盆地不同居群白刺土壤养分空间变异性

在青海柴达木盆地选择6个重要的唐古特白刺(Nitraria tangutorum)分布区域,通过测定不同白刺居群的土壤pH、有机质（OM）、全氮(N)、全磷（P）、全钾(K)、碱解N、有效P和速效K含量,对比不同白刺居群间的土壤养分差异,分析其空间变异性以及与地理位置的相关关系。结果表明:1）土壤养分含量存在显著空间变异性,土层深度对土壤养分含量有显著影响,但各养分指标含量随土层深度变化规律不明显。2）3个土层深度（0~15 cm,15~30 cm,30~45 cm）土壤pH、OM、全N、全P、全K、碱解N、有效P、速效K含量平均值变化范围分别是:8.37~9.21、3.34~20.68、0.18~1.21、0.35~0.75、16.12~22.04、5.13~553.28、1.10~52.54 g·kg^-1和103.83~562.28 mg·kg^-1。3）3个土层深度的各土壤养分含量平均值之间相关性分析结果表明,土壤养分含量之间存在不同程度的相关性。4）3个土层的土壤OM和全N含量纬度、经度和海拔分别呈显著正相关、负相关和负相关,表层土壤（0~15 cm）有效P和速效K含量与纬度、经度和海拔分别呈显著正相关、负相关和负相关,经度和海拔还显著影响30~45 cm深土壤速效K含量。此外,综合分析各养分含量发现怀头他拉镇白刺居群土壤肥力最高,而茶卡镇和乌兰柯柯镇肥力相对较低。     

南方丘陵区耕地土壤养分空间特征及其影响因素

以江西省峡江县为研究对象,采集样点,获取土壤有机质、有效磷、速效钾、碱解氮等土壤养分数据,借助地统计软件对土壤养分的各类因子进行空间变异性分析与空间自相关分析,探究其主要影响因子。结果表明:峡江县耕地土壤养分分布符合正态分布,碱解氮含量总体丰富,有机质与速效钾含量属于中等水平,有效磷含量偏低。有机质、有效磷均属于中等变异性,速效钾属于强烈空间变异性,碱解氮空间变异性较弱。研究区西部耕地土壤养分含量总体低于东部。研究区高程较高区域有较高的土壤养分含量,坡度、坡度变率、土壤侵蚀程度较大区域土壤养分含量较低。成土母质中砂质岩类风化物分布区土壤养分较高,酸性结晶岩类风化物分布区土壤养分含量较低。     

浦东新区果园村土壤养分状况评价及其空间变异分析

采用传统统计和地统计相结合的方法,对果园村农田耕层土壤养分进行了空间变异特征分析。结果表明:果园村土壤N、K养分供应不足,P的供应充足,且盈余较大。因此,果园村土壤养分管理以施N为主,平衡P、K,注意B肥使用。果园村土壤养分空间变异相关性拟合度较低,空间变异结构差异性不明显,说明其土壤养分空间变异性程度受人为因素的影响较大。果园村土壤N、P、K的最大相关距离在100～130m,这可作为村级土壤N、P、K养分分区管理中分区大小的依据。     

庐山土壤有机质及氮磷钾含量与海拔关系研究

[目的]主要研究不同海拔庐山土壤的养分含量状况的差别。[方法]选择庐山地区3种典型土壤(山地红壤、山地黄壤、山地棕壤),分析不同层次中有机质、全氮、速效磷、速效钾的含量,阐明不同海拔土壤养分的垂直分布差异,以期进一步了解差异形成的原因。[结果]受自然因素(气候、温度、植被类型和凋落物等)和人为因素(不同的土地利用方式及污染等)的影响,土壤中的营养元素含量存在不同尺度的差异。不同海拔的土壤有机质含量与高度成正相关;土壤全氮含量随海拔升高而递增;速效磷含量有明显的空间差异,但与海拔无明显相关性;速效钾的含量与高度呈负相关,土壤总体养分含量为山地棕壤山地黄壤山地红壤。[结论]该研究对深入理解山地土壤垂直地带分布规律,提出土壤资源利用改良意见有积极意义。     

不同滴灌年限小麦土壤速效养分空间变异特征

【目的】研究小麦不同滴灌年限土壤速效养分积累的变化规律,了解其空间分布特征。为科学管理滴灌小麦土壤调查和施肥技术体系提供理论和数据参考。【方法】以1、3、5、7 a滴灌小麦农田土壤为研究对象,分析不同滴灌年限小尺度土壤盐分空间的分布特征。采集土壤剖面(0~60 cm)样品,结合连续性定位监测、描述性统计和地统计分析,研究不同滴灌年限土壤速效养分时空变异规律。【结果】不同滴灌年限速效养分的最大值在0~20 cm土层,最小值在40~60 cm土层;不同土壤层的速效养分含量呈弱变异和中等变异。半方差函数表明,滴灌1、3、5、7 a土壤速效养分含量符合球状模型和高斯模型,呈明显空间自相关和中等空间相关性,块金系数在15.28%~65.15%。【结论】不同滴灌年限土壤速效养分随年限的增加呈现下降趋势,其空间分布主要受人为因素和随机因素的共同影响。     

不同植被恢复模式下三峡库区万州段消落带土壤养分及其空间分布特征

消落带植被状况与水位消涨是影响土壤养分及其分布的重要因子。本文以三峡库区万州段消落带为研究地点,通过对人工和自然恢复样地沿海拔梯度对土壤进行取样和分析,揭示了不同恢复模式下消落带土壤养分及其空间分布特征。研究结果表明,植被恢复模式对土壤养分有显著影响,人工恢复样地消落带主要土壤养分含量总体高于自然恢复样地,显示人工恢复能有效促进土壤养分在植物群落中的积累;在库区反季节水位消涨的作用下,人工恢复地消落带土壤养分沿海拔梯度呈先增加后减少的空间分布格局,土壤养分含量在消落带中部(海拔165 m)达到最高值,而自然恢复地土壤有机质和全氮的空间分布则随海拔梯度增加而增加,以消落带上部(海拔175 m)的值最高。土壤养分的空间分布格局源自于不同海拔梯度的消落带受水位消涨扰动程度以及植被恢复状况的差异,植被恢复模式对土壤养分的空间分布仍有一定影响。今后应在消落带上部进一步引种适宜的乔灌木物种,不断提高消落带植被对土壤养分的固持能力。