耕地质量主要养分空间分异特征分析及评价#br# ——以新疆叶城县为例#br# #br#

以新疆叶城县为研究区,选取有机质、碱解氮、有效磷以及速效钾四种主要养分,基于GIS运用经典统计学与地统计学相结合的方法,拟合最优半方差函数模型分析其空间分异特征并通过内梅罗指数法进行综合质量评价。得出的主要结果有：有机质、碱解氮、有效磷、速效钾的含量分别为11.68 g/kg、52.19 mg/kg、6.59 mg/kg、131.51 mg/kg,相较于第二次土壤普查,除速效钾含量降幅较大外其他三种养分含量均有不同程度提升,且各养分整体变异系数的范围在2207%~68.19%之间,均属于中等变异程度,且有效磷＞碱解氮＞速效钾＞有机质。均呈现较强空间变异性,其中有效磷与速效钾块基比为0.08、0.06,由结构性因素主导,有机质与碱解氮块基比为0.71、0.61,由随机性因素主导。耕地土壤主要养分综合质量指数为1.73,比1982年提升0.4,整体呈优化态势。综合发现：总体呈现“缺氮、少有机质、少磷、丰钾”的格局,有机质由中部中山地带向东北呈减少趋势;碱解氮呈现出由西南、东北方向内逐渐增加;有效磷高值区表现为斑块状分散嵌入;速效钾在方向上没有较强规律性。根据叶城县的土壤母质特征注意少量多次施肥,在整体加大有机肥、磷肥、氮肥的同时根据养分含量空间分异调整区域性施肥结构,伯西克热乡等可适当增加钾肥投入,对依力克其乡等可加强防护林体系的建设与维护。     

表层土壤盐分空间变异性及合理采样数与信息估计

本文以气候寒冷干燥、具有土壤盐碱化问题的中国河套灌区为背景，将地质统计学和经典统计学理论结合评价实验场土壤表层盐分的空间分布特征及其变异性。用经典统计学理论确定了土壤盐分田间监测的合理采样数目与空间采样法则。在用地质统计学理论对变差函数理论模型最优性检验基础上，采用ＯＫ法对实验场表层土壤盐分空间分布进行了最优无偏估计。结果表明ＯＫ法用于内插估计精度较高；而用于外推估计精度略低，需对误差进行控制方可适当外推。以便利用样本对总体进行估计，并指导野外采样与监测。     

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.     

城市商业用地地价空间分布模拟与分析--以呼和浩特市为例

为揭示城市商业用地地价的微观分布规律,基于区域化变量理论和地统计学,以呼和浩特市为例,采用半变异函数分析商业用地地价空间连续及变异特征,用普通克里格插值方法模拟商业用地地价空间分布,生成地价模拟图。结果表明:商业用地样点地价兼具空间自相关性和各向异性,但受区域整体趋势的影响明显强于小范围的变异性;商业用地地价分布整体具有连续性,局部具有突变性;等价线分布呈现圈层结构,但地价越高的区域面积越小;交通道路对商业用地地价分布有重要影响,城市扩展会带动扩展方向的区域商业用地地价升高;商业用地地价从市中心向外围呈指数递减。     

毛竹种群空间格局的地统计学分析

为了增加对竹林生态系统认识,应用地统计学中的半方差、半方差理论模型模拟、分形维数及其与竹林结构部分因子相关分析,研究毛竹种群空间格局特征。研究结果:(1)毛竹种群半方差总体均值为0.818,林地之间变异较大,属中等强度变异。半方差的标准差较小,占半方差均值的1.293%～7.241%。不同类型毛竹林半方差均值比较两两之间差异不显著。半方差的理论模型模拟多为线性模型,而球状模型和指数模型较少,毛竹林空间自相关性较弱。(2)毛竹林分形维数均趋近于2,表明毛竹林具有较好的均质性。(3)基台值与立竹度、均匀度呈显著相关关系,而分形维数与立竹度和均匀度相关不显著,表明了基台值与分形维数是刻画种群空间格局两方面指标。结论:毛竹林是趋于同质性植被,空间自相关性较弱,毛竹种群半方差在不同类型竹林之间差异不显著;竹林经营时采用竹阔混交林为宜,同时使毛竹在空间分布上趋于均匀,减小半方差,减弱毛竹之间的空间资源竞争强度。     

基于大尺度低密度样点的东北土壤全氮空间插值方法比较

基于全国第二次土壤普查东北地区土壤数据,以ArcGIS和GS⁺软件为支撑,对比分析了反距离加权法(IDW)、径向基函数(RBF)、普通克里金(OK)和回归克里金(RK)4种地统计空间插值方法在7个不同样本容量下土壤全氮含量(STNC)的空间插值效果。结果表明,由普查数据得到的东北地区STNC在0.08~21.48 g/kg之间,数据变异性较大;STNC空间结构表现出中强度空间自相关性,空间自相关范围大于同区域的小尺度采样研究;样本容量<171时,STNC空间变异性发生变化,空间结构特征和精度检验水平难以确信。4种空间插值方法对STNC空间趋势表达均呈现从东北向西南方向递减规律,空间趋势预测效果为:RK >OK >RBF >IDW。RK方法通过线性回归分析添加了阳离子交换容量(CEC)、年均温(MAT)、土层厚度(d)和pH值等辅助信息,比IDW,RBF和OK方法的插值精度分别提高了19.40%,18.50%和16.15%;在不同样本容量下RK方法的插值精度较为稳定且对无样点区STNC的空间趋势预测也体现出了更多细节信息,因此对于大尺度低密度采样的土壤属性空间插值可重点考虑RK方法。     

基于地统计学的三峡库区重庆段耕地人口承载力时空特征研究

采用三峡库区2007和2010年遥感数据及社会经济统计数据,采用全覆盖的20 km×20 km网格划分空间样地,运用地统计学方法对三峡库区重庆段耕地人口承载力空间分布特征进行了模拟与分析。结果表明,2007-2010年三峡库区耕地承载力盈亏值发生改变。2007年耕地承载力超载463.76万人,2010年耕地承载人口具有56.57万人的潜力空间。三峡库区耕地承载力具有明显的趋势效应,东西方向呈1阶,南北方向呈多阶。耕地承载力的空间相关性较高。三峡库区耕地承载力空间分布呈现明显的条带状,并具有由西南到东北逐渐降低的趋势。2007-2010年,耕地承载力空间分布有所变化,主城9区的西南部承载力上升,江津区以及长寿区的耕地承载力降低明显。     

水网平原稻田土壤养分空间变异特性研究

 通过对绍兴独树养分监测村土壤10种养分元素空间变异性的研究，明确了水网平原水稻土养分空间变异规律。各向同性球型、指数型半方差函数较好地描述了土壤养分变异与空间距离的关系，该村土壤N、P、K、Mn、Fe等5种养分具有中等的空间相关性， Ca、Mg、S、Cu、Zn等5种养分具有高度的空间相关性。进一步用各向异性变异模型分析土壤养分空间变异，表明土壤Ca、Mg、K、Cu存在一定的带状异质性。经不同采样距离下Kriging内插十字交叉验证，明确可用土壤养分空间相关距离确定方格取样法确定最大取样距离。     

秦巴山区耕层土壤微量元素空间特征及影响因子——以镇巴县为例

为充分了解与掌握秦巴山区耕层土壤微量元素现状、空间分布规律及其影响因素,为区域土壤微量元素的科学管理及土壤微肥应用提供理论依据和实践指导,以镇巴县为例,基于2010年陕西省耕地地力调查与质量评价项目数据,采用地统计学和GIS相结合的方法,研究秦巴山区耕层土壤有效态Fe、有效态Mn、有效态Cu和有效态Zn的空间特征及其影响因素.结果表明：1）镇巴县耕层土壤有效态Fe、Mn和Cu均属中等变异强度,变异系数介于81.38％～97.57％之间,有效态Zn属强变异强度,变异系数为117.09％;2）空间特征上,根据块金系数值,4种微量元素均表现为中等强度的空间相关性,县域质量分数的空间分布呈南部高、西部低格局,空间变异性是由自然因素（土壤理化性质、地形地貌和常年降水量等）和人为因素（作物熟制和村距等）共同作用而引起的;3）镇巴县耕层土壤整体有效态Cu和Fe质量分数丰富,Zn质量分数适宜,19.14％ Mn缺乏（＜5 mg/kg）,需结合不同的耕作制度、土壤类型及其质量分数丰缺水平进行分区培肥与管理.     

Kartierung und geostatistische Analyse der Unkrautverteilung in Zuckerrübenschlägen als Grundlage für eine teilschlagspezifische Bekämpfung

Mapping and geostatistical analysis of weed distribution in sugarbeet fields for site-specific weed management
Field experiments were conducted to study the distribution of weeds in 18 sugarbeet fields of 3 ha each. The distance between each sampling point was 7.5–20 m. Weed density was counted and maps were plotted for the distribution of Chenopodium album and Solanum nigrum using linear interpolation. Geostatistical methods were applied to analyse the variance of weed density between the sampling points. A clear detection of weed patches was possible when the variance of weed density at a single sampling point 'nugget effect' was low and a high continuity between neighbouring grid points existed. If soil conditions or cultivation methods are not homogeneous in the field (drift), no continuity between the sampling points was found. Geostatistical analysis of the weed distribution in agricultural fields provide helpful information for a site-specific weed management.