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。     

牛背梁自然保护区不同海拔高度森林土壤养分特征分析

【目的】分析秦岭牛背梁自然保护区内土壤养分空间的分异状况及其与海拔高度的关系,为研究森林生态及合理利用与保护该地区森林资源提供依据。【方法】采取1 248～2 625m海拔16个完整土壤剖面的土壤样品,室内测定土壤基本养分含量和pH值,应用统计学软件对各土壤养分含量与海拔高度进行相关分析。【结果】1)保护区内的土壤养分指标在整个土壤剖面的空间分异范围分别为:土壤pH 5.35～6.65,有机质含量5.65～74.84g/kg,土壤全氮含量0.30～5.43g/kg,碱解氮含量106.64～208.66mg/kg,全磷含量0.45～1.30g/kg,速效磷含量0.44～6.82mg/kg,全钾含量14.88～18.78g/kg,速效钾含量26.18～277.00mg/kg。2)土壤有机质、全氮、全磷和速效磷含量的空间分异度较大,土壤pH值和全钾含量的空间分异度较小;随着土层深度的增加,土壤pH值、全钾、速效钾含量的空间分异程度降低,而土壤有机质、全氮和碱解氮含量的空间分异程度则增大。3)土壤pH值、有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾含量均与海拔之间呈现明显的相关性,各养分含量的极值多出现在海拔1 900～2 000m,上述养分含量随海拔高度变化的变异规律各异。【结论】牛背梁国家级森林自然保护区不同海拔高度森林土壤养分状况存在差异,土壤各养分之间不是孤立存在的,而是存在一定的相关性。     

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。     

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.     

典型红壤侵蚀区土壤养分空间差异——以长汀县朱溪河小流域为例

自然环境的变化和人为作用的干扰都不同程度地影响着土壤养分的空间变异。以南方典型的红壤侵蚀区朱溪河流域为代表,利用ArcGIS与地统计学方法,研究了该流域土壤表层7种养分的空间变异及分布特征。结果表明：流域内土壤表层有机质、全氮、速效氮、全磷、速效磷、全钾和速效钾的空间相关性程度不同,其中全钾、速效钾和有机质的空间相关性较弱,全氮和速效氮的空间相关性中等,速效磷的空间相关性较强;土壤养分的含量表现为不同的分布格局。     

基于GIS的城乡交错带土壤养分空间特征研究——以洪雅县为例

在ArcGIS9.0平台上运用地统计学方法研究了洪雅县城乡交错带土壤养分的空间变异.结果表明:土壤有机质、全氮、全磷和全钾含量的变异函数最优拟合模型分别为球状、指数、高斯和指数模型.土壤有机质和全氮有相似的空间分布特征,均呈条带状或小团块状分布,由柳街低值中心向北逐渐增加,在高岩村和李家湾达到最高;全磷的空间分布呈明显的带状,北高南低,高值中心在红星村-新村-柳街条带以北,低值中心在阳坪农场;全钾的空间分布与有机质和全氮的空间分布相反,呈条带状或小团块状分布,以柳街为高值中心向北递减.土壤有机质、全氮、全磷和全钾的块金值与基台值之比分别为38.12%、46.97%、87.5%和0,土壤有机质和全氮有中等的空间自相关,全磷空间自相关性弱,而全钾具有恒定的空间自相关性.成土母质、土地利用方式、地形地貌条件和气候等与土壤养分的空间分布均关系密切.     

马尾松人工林土壤养分空间分布特征及其与地形因子的相关性分析

在贵州省平坝区马尾松人工林可持续经营试点区域,设置80 m×120 m的样地,以10 m×10 m的标准网格采集土样,分析7种土壤养分的有机质、全氮、速效氮、全钾、速效钾、全磷、速效磷空间变异特征,并对土壤养分与地形因子之间的关系进行分析。结果表明:7项土壤养分指标均为中等程度变异,变异系数由大到小依次为全钾全磷有机质速效钾速效磷速效氮全氮;有机质、全钾、速效氮、全磷表现出比较强的空间自相关,而全氮、速效钾、速效磷表现出中等程度的空间自相关;速效磷和全磷的空间分布连续性相对最好,其次为全氮、全钾和速效钾,空间分布连续性最差的是有机质和速效氮,破碎化程度高。高程、坡度、坡向、地形起伏度、曲率是影响马尾松人工林土壤养分空间分布的主要因子。     

猫儿山森林土壤养分的空间变化特征

应用多重比较、相关性分析和线性回归分析等方法对猫儿山不同海拔(1145、1468、1536、2024 m)4种林分类型固定样地内表层土壤(0－20 cm)进行养分测定。结果表明：(1)土壤pH、全钾含量沿海拔梯度的变化呈现出单调递减的规律性;有机质、全氮、全磷和速效钾含量呈现先降后升的趋势;速效氮含量呈现先微上升后下降再上升的波形趋势;有效磷含量呈现强烈的先降后升的空间变异趋势。(2)海拔与有机质、全氮、速效氮、有效磷含量呈极显著正相关,与pH值和全钾含量呈极显著负相关,与速效钾含量呈显著正相关,与全磷含量之间的相关性不显著。(3)除了全磷外,有效磷含量与其它养分指标间呈显著或极显著线性相关。猫儿山土壤养分空间分布具有一定的异质性,有效磷的空间变化最强烈。     

纳板河自然保护区不同坡向和坡位的常绿阔叶林土壤养分1）

采取野外调查和室内分析相结合的方法,研究了坡向和坡位对纳板河自然保护区季风常绿阔叶林土壤养分的影响。结果表明：研究区土壤为微酸性、酸性;土壤有机质、全氮和全钾质量分数较高,全磷质量分数相对偏低;土壤有机质和全氮质量分数在各土层（表层、中层、底层）间存在显著差异,而土壤pH值和全磷质量分数只在阳坡的各土层间表现出显著差异;坡向主要影响土壤pH值和土壤全钾质量分数;坡位主要影响土壤有机质和全氮质量分数,且其对土壤养分质量分数的影响程度在不同土层表现不同;坡向和坡位的交互作用显著影响土壤的pH值,而其对其他土壤指标影响不显著;不同土层土壤有机质与全氮、全磷均表现为显著正相关关系。从而为森林资源的管理和保护提供指导。     

喀斯特峰丛洼地小流域表层土壤养分的空间异质性

为研究喀斯特峰丛洼地小流域土壤化学性质的空间变异性,基于规则网格取样(80m×80m),测定了典型喀斯特峰丛洼地木连喀斯特小流域163个表层(0cm~20cm)土壤样点基本养分全氮TN(total nitrogen)、全磷TP(total phosphorus)、全钾TK(total potassium)、有效氮AN(available nitrogen)、速效磷AP(available phosphorus)、速效钾AK(available potassium)、有机质SOM(soil organic matter)含量和pH值,并利用经典统计学和地统计方法进行了空间变异特征分析。结果表明:研究区土壤这8种指标数值的差异及变异系数均较大,各项土壤养分指标的变异程度依次为TK >AP >AN >TN >SOM >AK >TP >pH。不同养分指标具有不同的空间结构和最佳拟合模型,除TK和pH呈现强烈空间自相关、变程较短、空间依赖性较强外,其余6种指标(TN、TP、AN、AP、AK、SOM)均呈中等空间自相关,变程较长,空间连续性较好。Kriging等值线图直观、清晰的反映了研究区土壤养分空间格局。TN、AN、SOM的Kriging等值线图相似并且它们的空间分布趋势与pH正好相反,TP和AP的Kriging等值线图相似,TK和AK的Kriging等值线图相似。除pH外,木连喀斯特小流域养分空间格局可概括为:东边高,西边低,南边高,北边低,洼地高,坡地低。人为干扰和自然条件(地形、地貌、植被、裸岩率、坡度、坡向)是土壤养分空间异质性的主要影响因素。     

川西米亚罗亚高山暗针叶林土壤pH和养分空间异质性分析

[目的]对川西米亚罗亚高山暗针叶林土壤pH和养分空间异质性进行研究,可为深入了解川西亚高山林区土壤质量以及区域生态恢复提供科学依据.[方法]依托在四川米亚罗省级自然保护区建立的亚高山暗针叶林9.6 hm2(400m×240 m)动态样地,采用野外布点采样、实验室测定、经典统计学、地统计学分析相结合的方法,分析了动态样地...     

白水河小流域退耕坡地土壤养分空间变异研究

以白水河小流域退耕坡地为研究对象,应用地统计学分析方法,分析研究区0~10 cm土层土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)和全钾(TK)的空间分布特征及其变异规律,探讨植被覆盖类型及其他环境因子对土壤养分空间分布的影响,为土壤养分的有效利用和管理提供理论依据。结果表明,(1)研究区SOC(Mean=18.847 g/kg)和TN(Mean=0.749 g/kg)的含量属于中等水平,TP(Mean=0.291 g/kg)和TK(Mean=3.333 g/kg)的含量则比较缺乏。各养分含量的变异系数(CV)在10%~100%之间,为中等变异性。(2)SOC拟合模型为高斯模型,TN和TK为球状模型,TP为指数模型。其中,TP和TK有强烈的空间自相关性,自相关变程范围分别为23.43 m和27.48 m,其空间变异主要由土壤母质、地形、气候等非人为的结构因素引起。SOC和TN表现为中等的空间自相关性,自相关变程范围分别为37.78 m和32.65 m,其变异是随机因素(施肥、耕作措施、种植制度等人为活动)和结构因素的共同作用。(3)各土壤养分总体呈空间连续分布的特点。不同的植被覆盖类型下土壤养分含量差异明显,植被自然恢复,人为干扰较小的灌木和樱桃+草本分布点的SOC和TN含量较高,经营管理强度较高的樱桃和樱桃+玉米分布点的SOC和TN含量较低。耕地施用磷钾肥明显提高了其TP和TK的含量。植被覆盖类型与TK的相关性不显著,说明植被对TK的分布影响较小。(4)相关性分析表明,SOC、TN、TP在土层浅薄、坡度大、岩石裸露率高的区域土壤养分含量较高,反之亦然。而TK含量的分布规律则与其他土壤养分相反,这可能与研究区施肥和土壤属性有关。不同土地利用方式施肥和种植结构的差异是引起这种空间分布特点的主要因素。     

The Heterogeneity and Its Influencing Factors of Soil Nutrients in Peak-Cluster Depression Areas of Karst Region

By selecting a typical peak-cluster depression area of karst region in Southwest China, we evaluated the effect of land use types and topographic factors on soil nutrients. Grid and line sampling methods were used to sample soil in depression and slope lands respectively, and classical statistical tools were applied to analyze the spatial variability character of soil organic carbon （SOC）, total nitrogen （TN）, total phosphorus （TP）, total potassium （TK）, available nitrogen （AN）, available phosphorus （AP）, available potassium （AK）, pH, and C/N. It was found that land use type was the dominant factor that effected the spatial heterogeneity of SOC, TN, TP, TK, AN, and AP. The content of SOC, TN, and AN decreased with the increase of land use intensity. Due to high fertilizer input, TP and AP in tillage fields were higher than those in the other land use types. TK had no obvious change trend among various land use types. Topographic factors had a significant effect on SOC, TN, TP, AN, AP, AK, and pH. Habitat factor was the dominant factor that effected AK. Altitude factor was the dominant factor for pH. However, all of these factors had no significant effect on C/N. Tillage practice had important effect on soil nutrients loss and soil degradation in the fragile karst ecosystem, and the input of organic manure should be increased in this region.     

紫柏山国家级自然保护区不同植被类型土壤碳氮分布特征及其影响因素

  目的  研究陕西省宝鸡市紫柏山国家级自然保护区不同植被类型下土壤碳氮分布特征,探讨其主要影响因素。  方法  以保护区内壤土类型(槲栎Quercus aliena林、华山松Pinus armandii林)和砂质土类型(锐齿栎Q. aliena var. acuteserrata林、栓皮栎Q. variabilis林、白桦Betula platyphylla林)不同土层土壤样品为研究对象,比较5种植被类型下土壤有机碳质量分数、全氮质量分数、土壤碳氮密度和土壤碳氮储量及碳氮比的差异,分析土壤有机碳、全氮、碳氮比与土壤理化性质的关系。  结果  ①壤土区土壤有机碳质量分数、全氮质量分数、土壤碳氮密度及土壤碳氮储量显著高于砂质土区(P＜0.05),其中壤土区各土层从大到小表现为槲栎林、华山松林,砂质土区各土层从大到小表现为白桦林、锐齿栎林、栓皮栎林。②土壤有机碳质量分数、全氮质量分数、土壤碳氮密度及土壤碳氮储量在0~30 cm土层均随土层深度的增加而显著降低(P＜0.05)。③各植被类型不同土层的土壤碳氮比分布无明显规律且差异不显著,碳氮比为9.94~16.23,有机质的矿化能力较强。④土壤含水量、容重是影响土壤有机碳和全氮质量分数的主要因子,土壤含水量、pH是影响碳氮比的主要因子。  结论  不同植被类型下土壤有机碳质量分数、全氮质量分数、土壤碳氮密度及土壤碳氮储量存在显著差异(P＜0.05),土壤含水量是影响土壤有机碳、全氮和碳氮比的关键因子。图4表5参36      

Spatial variability of soil total nitrogen,phosphorus and potassium in Renshou County of Sichuan Basin,China

Understanding soil nutrient distributions and the factors affecting them are crucial for fertilizer management and environmental protection in vulnerable ecological regions.Based on 555 soil samples collected in 2012 in Renshou County,located in the purple soil hilly area of Sichuan Basin,China,the spatial variability of soil total nitrogen(TN),total phosphorus(TP)and total potassium(TK)was studied with geostatistical analysis and the relative roles of the affecting factors were quantified using regression analysis.The means of TN,TP and TK contents were 1.12,0.82 and 9.64 g kg~(–1),respectively.The coefficients of variation ranged from 30.56 to 38.75%and the nugget/sill ratios ranged from 0.45 to 0.61,indicating that the three soil nutrients had moderate variability and spatial dependence.Two distribution patterns were observed.TP and TK were associated with patterns of obvious spatial distribution trends while the spatial distribution of TN was characterized by higher variability.Soil group,land use type and topographic factors explained 26.5,35.6 and 8.4%of TN variability,respectively,with land use being the dominant factor.Parent material,soil group,land use type and topographic factors explained 17.5,10.7,12.0 and 5.0%of TP variability,respectively,and both parent material and land use type played important roles.Only parent material and soil type contributed to TK variability and could explain 25.1 and 13.7%of TK variability,respectively.More attention should focus on adopting reasonable land use types for the purposes of fertilizer management and consider the different roles of the affecting factors at the landscape scale in this purple soil hilly area.     

不同林龄巨尾桉人工林土壤养分变化

对福建省漳州市1－6 a的巨尾桉（Eucalyptus urophylla×E．grandis）人工林土壤（0－60 cm）养分进行研究。结果表明：桉树人工林土壤pH随林龄增加而升高,有效硼的变化规律与pH相反;土壤有机质、全氮、水解氮、全磷、有效磷、全钾和速效钾含量及阳离子交换量均表现为随林龄增加而显著下降,随土层深度增加而下降（全钾含量随土层深度增加而升高）。相关关系分析发现, pH与土壤有机质、全氮、有效钾、有效硼呈显著或极显著负相关关系。主成分分析法对土壤肥力进行评价,林分土壤肥力得分依次为：1a＞2a＞3a＞4a＞6a。影响土壤肥力的主要因子是全钾、有机质、全磷、水解氮、有效硼。因此,在桉树人工林经营过程中,应注重测土配方施肥和营养诊断施肥;注重无机肥、有机肥、菌肥的配施;注重对磷肥、硼肥的施用,控制地力衰退。     

桂西北喀斯特地区不同土地利用方式土壤的有机碳含量及养分特征

分析喀斯特峰丛洼地次生林(CL)、灌草丛(GC)、牧草地(MC)、玉米地(YM)共4种典型土地利用方式下土壤的有机质含量及养分特征,探讨不同土地利用方式对土壤养分含量的影响。结果表明：0~30 cm土层土壤有机碳、全氮含量随土地利用强度的增加而降低,与YM土壤相比,CL土壤的有机质含量高38.5%~100%,全氮含量高63%~130%(P<0.05);4种土壤的全磷含量间差异和全钾含量间差异均达极显著水平(P<0.01);速效磷含量受土地利用方式影响明显,CL土壤的速效磷含量最低,GC土壤的次之,YM土壤的最高;速效钾含量受植被覆盖和水土流失状况的影响较明显,CL土壤和GC土壤的速效钾含量均高于MC土壤和YM土壤的;土地利用方式是影响土壤有机碳、全氮、全磷、速效钾等养分含量变化的重要因素,不同土地利用方式下,土壤氮、磷、钾养分含量间的差异达显著水平(P<0.05);耕作、施肥等人类活动使土壤养分含量发生变化,从而导致土壤退化,而植被恢复等措施可以培肥土壤。     

临安区山核桃林地土壤水解酶活性空间分布特征及土壤肥力评价

  目的  探索山核桃Carya cathayensis产区土壤水解酶活性空间分布特征和土壤肥力状况。  方法  在浙江省杭州市临安区山核桃主产区选取了259个样地，测定了土壤α-葡萄糖苷酶(AG)、β-葡萄糖苷酶(BG)、纤维二糖水解酶(CBH)、木糖苷酶(XYL)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶(NAG)、酸性磷酸酶(PHOS)等7种水解酶活性和主要的肥力指标，并运用主成分分析、地统计分析、相关性分析、冗余分析等方法，分析了临安区山核桃林地土壤中7种水解酶活性的空间异质性、影响因素以及土壤肥力状况。  结果  AG、BG、CBH、LAP、NAG、XYL、PHOS活性的块基比C₀/(C+C₀)分别为55%、42%、56%、49%、66%、47%、78%，全局莫兰指数(I_g)均大于0。土壤中碱解氮、有效磷、速效钾、有机质位于丰富等级的样地数分别占64%、56%、23%、45%，平均pH为5.76。58.7%的样地土壤肥力低于平均水平，仅32.7%的土壤肥力为Ⅰ、Ⅱ等级，大部分土壤肥力处于Ⅲ、Ⅳ等级 。  结论  7种土壤水解酶中，AG、BG、CBH、LAP、NAG、XYL具有中等空间自相关性，它们的变异情况受人为扰动和地形结构因素的共同影响。PHOS具有较弱的空间自相关，其活性空间分布主要受人为干扰的影响。7种水解酶活性均存在空间相关性，高低聚类情况相似。在岛石镇附近出现高值聚集，在清凉峰以及河桥、龙岗、昌化交界处附近出现低值聚集的情况，有机质、pH、碱解氮是影响水解酶活性高低值聚类的关键因素。土壤肥力指标分级和综合肥力得分结果表明:大部分林地土壤养分足以支撑山核桃林正常生长，但综合肥力还有待提高。图3表5参32