基于GIS的小流域土壤抗蚀性空间变异特征

运用GS+7.0和Surfer 8.0软件以邓下小流域为例,研究了苏南丘陵区小流域土壤抗蚀性的空间变异特征及土壤理化性质对其的影响,以期为小流域的土壤侵蚀预报和综合治理提供依据.结果表明:土壤抗蚀性的变化范围为0.180 8～0.968 1,均值为0.647 7.变异系数为27.69%,土壤抗蚀性具有中等程度的空间变异性.C0/(C0+C)值为13.47%,小于25%,表明在变程内具有强烈的空间相关性.研究区土壤抗蚀性总体分布趋势是条带状明显,波动较大,大于0.65的高值区域主要分布在小流域从南到北的中间部位,小于0.4的低值区域分布主要位于小流域地势较高的北部和东西两侧,容易发生水土流失.     

沂河流域土壤可蚀性空间变异研究

对土壤可蚀性K值进行研究有助于探索和分析沂河流域土壤侵蚀的空间分布特征。利用GIS空间分析和统计功能,探讨了土壤可蚀性K值的空间分布特征及其与土壤类型、土地利用、高程、坡度等影响因子之间的相互关系。结果表明:(1)研究区K值范围在0.031 1～0.193 3之间,均值为0.099 5,以较低可蚀性和中等可蚀性土壤分布最广,上游河谷和下游平原地区土壤可蚀性明显高于沂山、蒙山等高海拔地区;(2)不同土壤类型的可蚀性K值存在差异,粗骨土、石质土、山地草甸土和棕壤的可蚀性值较低,红黏土、水稻土、砂姜黑土、新积土和潮土的可蚀性值较高,易受到侵蚀;(3)土地利用方式对K值有明显的影响作用,不同土地利用方式的可蚀性K值大小依次为:耕地未利用地草地林地;(4)随着海拔高度的上升,土壤可蚀性呈现逐渐降低的趋势;(5)不同坡度区间的K值存在差异,土壤可蚀性随坡度增加整体上呈现减小趋势。     

丹江鹦鹉沟小流域土壤可蚀性空间分异特征研究

以丹江源区鹦鹉沟小流域为研究对象,采用EPIC模型计算了不同地类的土壤可蚀性,研究了土壤可蚀性空间变异特征和不同植被类型对土壤可蚀性K值的影响,结果表明:研究区土壤养分差异显著,变化范围为0.027~0.062[t·hm~2·h/(hm~2·MJ·mm)],均值为0.047[t·hm~2·h/(hm~2·MJ·mm)],变异系数为12.8%,说明K值变异程度属中等变异;随着土层深度的增加K值逐渐变大,说明土壤表层可蚀性最小,抗侵蚀能力最强,6种不同植被类型土壤表层0~10 cm K值的大小排序为栎树林花生地草地玉米地松林茶园;K值半方差函数理论模型为球状模型;K值从南至北、自东向西逐渐减小,条带状分布明显,反映了流域北部森林覆盖区土壤抗侵蚀能力较强,东南部及中东部耕作种植、居住生活区和未受关注的山体土壤抗侵蚀能力较弱。     

砒砂岩覆土区典型小流域土壤可蚀性K值空间变异特征

[目的]研究砒砂岩覆土区典型小流域土壤可蚀性的空间变异特征,为砒砂岩覆土区土壤侵蚀机理深入探究和土壤侵蚀有效防治提供科学依据。[方法]以内蒙古准格尔旗砒砂岩覆土区二老虎沟小流域为研究对象,采集0—10 cm和10—20 cm土层共144份土壤样品,基于EPIC模型估算土壤可蚀性K值,并利用GIS和地统计学方法分析土壤可蚀性K值空间变异特征。[结果](1)二老虎沟小流域土壤砂粒、粉粒、黏粒和有机碳均呈中等变异程度,除黏粒和有机碳为中等空间自相关性外,其他土壤属性均呈弱空间自相关性。(2)小流域土壤可蚀性K值介于0.018 7～0.047 6 t·hm²·h/(hm ²·MJ·mm),0—10 cm和10—20 cm土层K值变异系数分别为15.5%和20.3%,属中等变异强度;0—10 cm土层K值主要受随机性因素影响,呈弱空间自相关性,而10—20 cm土层受随机性因素和结构性因素共同影响,为中等空间自相关性。(3) 3种克里格插值方法结果表明：小流域土壤可蚀性K值空间变异受海拔和坡度影响明显,其总体分布趋势为西部和东南部较高、中部及偏东部较低...     

小流域尺度土壤可蚀性(K值)的变异及不同采样密度对其估值精度的影响

以观音寺小流域为例,通过高密度采样,利用EPIC模型中土壤可蚀性K值计算公式计算了可蚀性K值,并运用逆距离加权插值方法生成了研究区的K值分布图。经典统计学方法分析表明,在小流域尺度下土壤可蚀性K值存在很强的空间变异性,其变异系数达39.94%。因此,定量监测、评价流域水土流失时,K值的这种空间变异性不能忽略。对不同采样密度下K值空间估值精度的评价表明,当采样点数目均匀地减少一半时,即4个/km2的样点密度下,K值估计误差仍然可以控制在25%以内。     

内蒙古沙漠化土地中不同土地类型土壤表面可蚀性颗粒对比研究

土壤粒度分布对土壤风蚀具有直接的影响作用,研究不同土地类型的粒度特征及其可蚀性粒度状况对于了解不同尺度上土壤特性的空间异质性和土壤侵蚀、土壤利用变化对土壤的影响程度和尺度具有重要的参考价值。就内蒙古境内四个沙化地区的典型土地类型的粒度特征进行了比较研究,认为不同土地类型沙化土地间表土的粒度性质存在显著差异,移动沙丘最为粗化且分选较好,峰值较大,其次为各类沙丘,各地以耕地或草地最为细化,分选较差,峰值平缓。表现出风蚀沙化的阶段性。就可蚀性粒径而言,总体上,各地以固定沙丘、耕地的颗粒物可能释放较少,而退化草原、移动沙丘、半固定沙丘等土地类型颗粒物可能释放较多。就起尘粒径而言,各地的起尘颗粒以耕地和地带性草原植被的含量最大,其次为退化草原,而各类沙丘含量较小。说明合理利用草场资源和保护性耕作的重要性。     

湖北丹江口水库库区小流域土壤可蚀性特征

土壤自身的可侵蚀性是土壤侵蚀发生的内在因素。由于具有明确的物理意义和方便的测定方法,土壤可蚀性K指标值成为水土流失预报模型的一个重要参数。采用EPIC中土壤可蚀性K值计算方法,对丹江口水库库区内1.94km2的五龙池小流域的K值进行了计算。结果显示,研究区内土壤可蚀性K值平均为0.0302thm2h(MJmmhm2)-1,与我国其他有黄棕壤分布地区已有的研究结果相一致。小流域土壤可蚀性存在一定的空间变异,但变异性不大(变异系数14.7%),86.56%土地面积上的K值位于0.0264～0.0330之间。从土壤可侵蚀性强弱判断,该区土壤为易侵蚀土。利用反距离权重插值(IDW)进行了K值图的制作,并简要介绍了K值图的应用。     

关于土壤可蚀性指标的讨论

该对主要土壤可蚀性指标进行了评述，指出土壤的可蚀性是一个相对概念，同一土壤在不同侵蚀动力条件下，其抗侵蚀能力是不同的。每一土壤均具有抗蚀性的抗冲性，在土壤侵蚀过程中，何居主导地位，主要取决于侵蚀动力的方式和强度。     

北京市土壤可蚀性及空间分布特征

为构建北京市土壤可蚀性K值的空间分布特征,分析土壤可蚀性K值影响因素,基于全国土壤调查数据计算土壤可蚀性K值,在ArcGIS中进行空间插值,探讨北京市土壤可蚀性变化规律。结果表明：(1)北京市土壤K值介于0.038 7～0.056 7 t·hm²·h/(MJ·mm·hm²),其中丰台灰黄土的K值最大,粘身两合土的K值最小。全市土壤均为低可蚀性土壤,土壤抗侵蚀能力较强。(2)从空间分布看,全市的土壤可蚀性由北向南逐渐增加。北京市土壤可蚀性与水土流失空间分布差异较大。(3)冲积物形成的粘身两合土砂粒含量最高,其土壤可蚀性K值最低;冲积物形成的丰台灰黄土砂粒含量最低,其土壤可蚀性K值最高。土壤颗粒组成与土壤可蚀性呈显著相关性(P<0.01)。土壤可蚀性值呈现出旱地>林地>荒地>灌木林的特征。研究结果对北京市土壤侵蚀预报、水土流失精准防控等提供参考。     

利用~(137)Cs技术研究土壤可蚀性的时空变异(英文)

土壤可蚀性的研究变异性是当代土壤侵蚀预测预报研究的核心。本综述了土壤可蚀性变异性研究的进展及存在的问题,提出了利用＾１３７Ｃｓ法定量测定土壤可蚀性时空变异的新技术。     

太湖流域春季不同土地利用类型蒸散速率的比较

运用静态箱/红外气体分析仪法(static chamber/IRGA),研究了太湖流域茶园、油菜地、小麦地和撂荒地4种不同土地利用类型春季蒸散速率的变化特征,分别对3-5月不同生育期以及6：00-15：00不同时段4种土地利用类型蒸散速率进行了比较。结果表明,太湖流域春季不同土地利用类型蒸散速率总体呈现逐渐增大的趋势,但茶园修剪后蒸散速率大幅下降(36.73%),油菜地在始花期亦突现一峰值〔2.14mmol/(m²·s)〕;4种土地利用类型蒸散速率的日变化呈以12：00-15：00为峰值的单峰曲线,但茶园修剪后蒸散速率的日变化平缓,油菜地和小麦地蒸散速率的日变化幅逐渐增大。4种土地利用类型3-5月蒸散速率日均值从大到小依次为：茶园〔2.24mmol/(m²·s)〕 > 油菜地〔1.48mmol/(m²·s)〕 > 小麦地〔1.28mmol/(m²·s)〕 > 撂荒地〔1.16mmol/(m²·s)〕;3月下旬12：00-15：00,以及4月中旬9：00-15：00为茶园蒸散速率极显著高于油菜地、小麦地和撂荒地的关键时期,差异最大。     

黄土高原沟壑区小流域土壤有机碳空间变异

通过对砖窑沟流域不同地貌部位62个点的取样分析,运用地统计学方法研究了流域土壤有机碳的空间变异性特征,初步探讨了影响空间变异的复杂因素。结果表明:流域内土壤有机碳非常低,存在土壤养分贫瘠化现象。各层土壤有机碳含量的变异为中等程度,该变异主要是由空间自相关部分引起的。同层次内,沟坝地土壤有机碳含量比梁峁地高。垂直剖面上,土壤有机碳含量随深度增加而减少,表层含量值明显高于下部各层,60cm以上含量值随深度增加递减迅速,60cm以下含量值变化不大。不同地貌部位剖面土壤有机碳含量的变幅是:在80cm以上,沟坝地明显大于梁峁地;80cm以下,二者大体相当。土壤有机碳含量在空间上的分异主要受土壤动植物在土体中的分布、土壤含水量、水土流失及人类生产活动等因素的影响。     

分维与土壤特性时空变异性研究进展

论述了几种经典分维的定义及计算方法,阐明了传统分析土壤特性时空变异性不足之处,介绍了近几年来用分维度量土壤特性时空变异性的一些成果,并对分维在今后土壤特性时空变异性中的应用前景作了展望。     

曲靖市坡耕地土壤养分的空间变异性及其与利用方式的关系

以云南省曲靖市麒麟区越州镇面积为1 km2的典型性坡耕地为研究区,应用常规统计学方法和地统计学方法,对土壤的全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、pH和有机质的空间变异规律进行分析,探讨了土地利用方式与土壤养分变异的关系。结果表明:研究区土壤养分空间变异程度以pH值最小,速效磷最大。速效养分、有机质和pH受人为活动影响明显,它们的空间自相关性中等或较弱。有机质、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾等主要养分呈现出西北-东南方向逐渐增高的空间格局,与海拔和地形走势有明显相关性。不同坡位(坡位高低)间的土壤养分差异显著,有机质、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾等养分指标呈现随坡位下降而升高的趋势。土地利用方式对土壤养分含量空间变异性也有明显的影响,施肥强度大的水田土壤养分含量最高,其次为施肥中等的旱地,土壤养分最低的是施肥量小或不施肥的果林和桉树林。     

县级区域粮田土壤养分的空间变异性

采用传统统计和地统计相结合的方法 ,对面积约 470km2 的玉田县粮田耕层土壤养分进行了空间变异特征研究。结果表明 ,土壤N、P、K、Mn和Zn普遍缺乏 ,不同土壤养分的变异情况各不相同 ;土壤主要养分N、P、K、Mn和Zn含量的空间变异结构明显 ,在较大范围内存在着空间相关性 ,具有一定的渐变性分布规律 ,这一基本趋势对土壤养分分区管理是有利的     

热带低丘地区农场尺度土壤质量指标的空间变异

本文以我国热带地区海南儋州一个典型农场为样区,采用地统计学方法研究土壤质量指标的空间变异。研究选择了土壤质量评价最小数据集中的7项土壤质量指标(总有机碳,容重,粘粒含量,速效P、K,阳离子交换量,pH)进行分析,统计分析的结果表明,研究区域土壤存在酸化和养分贫瘠化现象。地统计学分析结果表明,表层土壤基底值普遍高于表下层土壤,说明表层土壤由于受随机因素影响更为强烈导致空间变异性增强。在各项土壤质量指标中,pH和土壤容重主要表现为基底效应,总有机碳、阳离子交换量,速效P、K含量以及亚表层土壤粘粒含量表现出中等空间相关性,表层粘粒含量空间变异随距离增加而增加。在GIS支持下,采用块段克立格方法(blockkriging)进行各项土壤质量指标的空间内插得到指标的等级分布图。研究结果可以为进一步的土壤质量综合评价提供方法和理论依据。     

黑龙江省巴彦县土壤养分空间变异规律与格局分析

本文在349个采集土壤表层(0～20cm)样本分析基础上,运用地统计学与GIS相结合的方法,研究了黑龙江省巴彦县典型区域土壤有机质、速效磷、速效钾、pH值的空间变异特征,并结合巴彦县实际情况分析了这四种养分的影响因素。研究结果表明:土壤有机质、速效钾、pH值的变异函数曲线符合指数模型,土壤速效磷的理论模型符合有基台的线性模型;在空间结构上,土壤有机质、速效钾、pH值空间自相关性中等,土壤速效磷量表现强弱的空间自相关性;采用Kriging插值方法,分析研究区域的土壤养分空间格局分布可以看出,四种土壤养分的空间分布具有较明显的地域性,速效磷与速效钾以中部为最低,并向四周呈波状扩展增加,土壤有机质、pH值的分布则较为随机。     

黄土区村级农田土壤养分空间变异特征研究

本研究选择黄土高原地区陕西省新集村为研究对象。在219hm2耕地上用网格法采集364个表层(0~20 cm)土壤,研究了该村土壤pH,有机质和速效养分(N,P,K,Ca,Mg,S)空间变异性。结果表明:该村98.9%耕地缺N,缺K,缺P比例占11.5%和4.4%。地统计学分析结果表明:土壤有机质、有效N、P、K、Mg、Ca、S具有中等的空间相关性,空间变异程度依次为:OM>P>Ca>K>Mg>N>S,土壤pH的空间相关性很弱。有机质、有效N、S最大相关距离大,达到1853m,pH值最小,为148m,K、Ca、P、Mg最大相关距离分别为717m、720m、1032m和1344m。施肥是导致该村土壤养分空间变异性的主要原因。基于土壤养分状况和空间分布特征,目前仅需要考虑对该村土壤K,P进行分区管理。     

线性非平稳型农田土壤水分信息空间变异性及预测研究

以中国东北春旱秋涝严重的西辽河灌区为背景，用线性地质统计学理论探索１ｍ深农田土壤层内非平稳型（含有漂移）水分信息的空间分布特征。在采样区土壤水分信息空间结构性揭示基础上，对土壤水分信息的空间漂移数据与观测尺度间的效应关系、区域化变量变差函数γ_Ｚ（ｈ）与剩余变差函数γ_R（ｈ）间的差异性、普通克立格法与泛克立格法用于待估区域水分信息值的差异性等进行了较深入研究。结果表明在最大滞后距范围（ｈ≤ａ）之内，两种估值方法得到的结果与实验值均较吻合，因而可用计算简单的普通克立格法对线性非平稳型土壤水分信息进行大面积区域墒情预测