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。     

新疆野生樱桃李林自然保护区不同海拔梯度土壤养分特征及相关性分析

为探明新疆野生樱桃李林自然保护区土壤养分在不同海拔的变化特征,以新疆霍城县大西沟野生樱桃李林自然保护区的土壤为研究对象,测定了6个不同海拔梯度0～100 cm土层剖面土壤养分含量,并对土壤养分含量的变化规律及相关性进行分析。结果表明：野生樱桃李林土壤养分含量呈现明显的垂直分布特征,不同海拔梯度土壤有机质（OM）、全氮（TN）、速效氮（AN）、全磷（TP）、速效磷（AP）、全钾（TK）和速效钾（AK）含量随土层深度的增加均呈现出逐渐降低的趋势。野生樱桃李林土壤养分含量分布变化范围为土壤OM含量2.73～128.95 g/kg,土壤TN、TP、TK含量分别为0.55～5.28 g/kg、0.46～3.66 g/kg、1.399～8.786 g/kg,土壤AN、AP、AK含量分别为17.45～146.69 mg/kg、6.31～81.13 mg/kg、6.43～69.94 mg/kg,不同土壤养分含量在土壤表层的占比均较高,说明土壤养分含量主要集中分布在土壤表层。野生樱桃李林各土壤养分之间有明显的相关性,OM与TN、TP和TK呈极显著正相关（P<0.01）;AN与AP、AK、OM、TN和TK呈显著正相关（P<0.05）;AP与AK、OM、TN、TP和TK呈显著正相关（P<0.05）;AK与OM、TN、TP和TK呈极显著正相关（P<0.01）。     

祁连山典型流域青海云杉林土壤氮磷钾空间变异性研究

基于祁连山中段排露沟流域海拔2 600～3 300 m的带状青海云杉林中0～10、10～20、20～40 cm的土壤TN、TP、TK的测定分析数据,运用经典统计学、地统计学的方法对其土壤TN、TP、TK含量的空间变异特征及空间分布特点进行研究。结果表明,1)研究区内土壤TN含量为1.34～8.98 g·kg^-1,土壤TP含量为0.46～1.12 g·kg^-1,土壤TK含量为9.75～24.17 g·kg^-1;不同土层土壤TN、TP、TK变异系数为13.26%～35.47%,均属中等程度变异;2)10～20 cm TP的块金系数为0.617,属于中等空间相关性,其余块金系数均<0.25,具有强烈空间相关性;3)克里格插值结果显示,土壤TN、TP含量随海拔的升高而升高,土壤TK含量随海拔升高而降低。不同土层土壤TN、TP、TK含量的空间变异性特征,与海拔、土壤母质及云杉林枯落物等结构性因素有关。     

高原夏菜种植基地土壤养分含量及分布特征

【目的】旨在掌握高原夏菜种植基地土壤肥力水平及土壤养分分布特征。【方法】以甘肃省榆中县高原夏菜种植区域为研究对象，采用调查研究的方法，利用土壤养分速测仪和农业环境测定仪对高原夏菜种植基地土壤养分进行测定，结合地统计学、地理信息系统(GIS)技术、Kriging插值分析等对土壤养分质量进行分析。【结果】土壤速效磷(AP)、速效钾(AK)变异系数>100%,属于强度变异，碱解氮(AN)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、电导率(EC)和有机质(OM)变异系数介于10%～100%,属于中等强度变异；土壤养分最优半方差模型为线性、球形及高斯模型，TN、AP、TP、AK、OM块金效应大于75%,空间相关性较弱，TK块金效应介于25%～75%,TK系统空间相关性为中等；AN呈中部高、四周低，TP分布情况为四周高、中部低，EC、AK分布情况为北部高、南部低，TK、OM分布情况为南部高、北部低，TN、AP呈多峰分布，经Kriging交叉验证结果较为可靠；高原夏菜种植基地7种蔬菜种植地土壤类型肥力水平均为中等，TN、AP、TP、OM含量水平为丰富，AN含量水平为中等，AK、TK含量水平为缺...     

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。     

不同植被和水文条件下苏北盐沼土壤TN、TP和OM剖面特征

以盐城国家珍禽自然保护区盐沼湿地为例,分析了不同植被带土壤中全氮(TN)、全磷(TP)和有机质(OM)的剖面变化特征,探讨了盐沼植被和水文条件对TN、TP和OM剖面变化的影响。结果表明:不同植被带土壤中TN、TP和OM含量变化显著,其中,互花米草带中的TN和OM含量最高,分别为(0.96±0.09)g/kg和(17.26±0.80)g/kg;光滩中TN和OM含量最低,分别为(0.07±0.01)g/kg和(0.98±0.13)g/kg,而光滩中TP含量最高,为(0.98±0.03)g/kg。不同植被对土壤TN、TP和OM等养分的转化、吸收、累积过程具有不同程度的影响;另外,由人工围堰和淡水补给引起的水文条件变化通过影响土壤的盐分,进而影响植被的分布,最终对整个盐沼生态系统土壤中TN、TP和OM的剖面变化产生重要的影响。     

施肥对脱毒马铃薯氮、磷、钾化学计量特征及产量的影响

生态化学计量学是研究植物体养分供应平衡的重要方法,以脱毒马铃薯威芋3号为试验材料,采用完全随机试验设计,研究了配方施肥(T1)、缺氮(T2)、缺磷(T3)、缺钾(T4)施肥处理对脱毒马铃薯产量,地上部、块茎全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)养分及化学计量特征的影响。结果表明,T1处理的脱毒马铃薯产量和薯质量都为最大值,分别为29 920 kg/hm2、0.62 kg/穴,且脱毒马铃薯地上部TN、TP、TK单位养分含量和养分吸收总量都为最大值,分别为24.46、1.80、38.36 g/kg和122.28、16.02、174.06 kg/hm2。而不同处理的马铃薯块茎TN、TP、TK养分含量差异不显著。进一步研究发现,T1处理的马铃薯地上部N/P最小值为13.64,显著低于其他处理。不同处理的马铃薯块茎N/P则差异不显著。结果表明,施肥能显著影响脱毒马铃薯产量、地上部TN、TP、TK养分含量和化学计量特征,而对块茎TN、TP、TK养分含量和化学计量特征则影响不显著。     

甘南高原城市面山绿化林土壤生态化学计量特征

【目的】探究甘南高原合作市面山绿化林土壤养分及生态化学计量特征，为区域人工林地的可持续经营管理提供理论依据。【方法】以合作市面山绿化的3种典型人工林（中国沙棘、云杉、中国沙棘-云杉混交林）为研究对象，以草地为对照，采用野外取样法和室内分析法，测定不同深度土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）、全钾（TK）含量，并分析其生态化学计量特征。【结果】人工林土壤SOC、TN、TP含量及C/N、C/P、N/P均显著高于天然草地，中国沙棘与混交林无显著差异，人工林与草地的TK含量无显著变化。人工林土壤SOC、TN、TP、TK含量分别为18.75,0.18,0.41,0.07 g/kg，土壤有机碳含量高于全国平均值，而TN、TP、TK含量偏低。人工林土壤C/N的值为96.33～119.88之间，高于全球及全国平均值，土壤C/P的值在36.94～53.26之间、N/P的值在0.39～0.51之间，C/P、N/P的值低于全球及全国平均值，比例严重失衡。从相关性分析来看，土壤SOC和TN、TP之间、TP和TK之间、C/N与C/P、C/K、P/K之间具有极显著正相关关系（P<0.01），土壤...     

植被恢复模式对光伏阵列间土壤养分的影响

[目的]为了寻找光伏阵列间最佳植被恢复模式,并为类似光伏电站植被恢复提供指导依据。[方法]本试验以内蒙古自治区呼和浩特市土默特左旗山路能源集团光伏阵列间土壤作为研究对象,探究光伏阵列间(分别种植樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica Litv.)、苜蓿(Medicago Sativa L.)和天然草地,对照为光伏区外围荒地)不同土层及位置上土壤TN(全氮)、TP(全磷)、TK(全钾)以及SOM(有机质)的变化情况。[结果]樟子松样地底层土壤TN含量显著降低了15%(P 0.05),表层土壤TP含量显著下降了11.9%(P 0.05),而TK和SOM含量分别增加了8%和23.27%(P 0.05),其它土层养分含量无显著差异;苜蓿样地整个土层TN含量均明显增加(P 0.05),其中表层增加了62.5%,而表层土壤TP含量显著下降了23.81%(P 0.05),TK和SOM含量分别增加了9.82%和25.71%(P 0.05),其它土层养分含量无显著变化;天然草地各层土壤养分含量均显著增加(P 0.05)。除土壤TP外,各植被恢复模式不同养分均有明显的表聚特征。此外,不同位置间土壤TN和SOM含量差异显著(P 0.05),不同土层对土壤TN、TK及SOM含量有显著影响(P 0.05),土层和位置的交互作用对土壤养分含量无显著影响。[结论]不同植被恢复模式土壤养分含量差异较大且受土层和位置影响。长期来看,天然草地恢复效果最好,若短期内想达到较好的恢复效果,应优先选用苜蓿。     

沼液施用背景下稻田土壤养分的含量特征

分析长期施用沼液对春、秋2季水稻—油菜轮作地土壤养分含量的特征。采用SPSS、Map GIS与GS+等方法对试验区与对照区2季土壤pH值、有机质(SOM)、全氮(TN)、碱解氮(AN)、全钾(TK)、有效钾(AK)、全磷(TP)、有效磷(AP)等含量8个指标进行偏相关、模糊综合评判以及空间格局分析。结果表明,长期施用沼液后,试验区土壤SOM、AN、TK、AK、TN、TP、AP含量增加,而pH值无显著变化;2季之间8个指标变化不显著;试验区各养分因子与综合肥力指数Pi的偏相关系数大小序列为APSOMAKTP等,而对照区为APAKTPSOM等,施用沼液改变了土壤养分因子之间的关系;养分模糊综合评分试验区高于对照区;除春、秋2季pH值、TK含量与秋季AK含量的空间变异主要受结构性因素(一般为成土母质、地形等)影响外,其他因子变异则受结构性与随机性因素(一般为施肥、种植管理等)共同影响;在空间格局图上,各养分含量高值区主要分布于试验区所处的西侧。研究结果证实长期施用沼液能改变水稻—油菜轮作地土壤养分空间格局,提高土壤综合肥力。     

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...     

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     

喀斯特森林植被自然恢复过程中土壤化学计量特征

目的研究茂兰喀斯特森林植被自然恢复过程中不同演替阶段土壤养分与化学计量的动态变化规律,探讨两者间的相互关系,定量评价各影响因子对其的解释程度,阐明群落演替与土壤性状演变间的内在耦合关系,旨在为该区域植被的恢复与重建提供理论依据。方法以草本群落、灌木灌丛群落、乔林群落和顶极常绿落叶阔叶混交林群落等演替阶段为研究对象,每个演替阶段各设置3个固定样地,样地内根据不同小生境随机布设12个土壤剖面,分层取样,测定土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）和全钾（TK）含量,并计算其化学计量比。结果研究区土壤的SOC、TN、TP和TK含量均值分别为54.72、4.67、0.73和8.53 g/kg,且SOC、TP和TN含量相互间均存在显著或极显著正相关,表现出相对一致的变化规律;C:N、C:P、C:K、N:P、N:K和P:K分别为11.95、79.16、6.50、6.64、0.550 1和0.085 2;从变异系数来看,除TK含量和C:N属弱变异性以外,其余土壤养分含量及化学计量比均属中等变异性。随植被的正向演替,不同演替阶段的SOC、TN和TP含量基本上均呈上升趋势,而TK含量则呈倒“V”字型变化,表现为:乔林阶段 > 顶极阶段 > 灌木灌丛阶段 > 草本阶段;各演替阶段不同土层深度的SOC、TN和TP含量均表现为0 ~ 10 cm要高于10 ~ 20 cm,而TK含量则无明显变化。土壤化学计量特征随演替的进展其变化趋势差异较大;在土壤剖面层次上,各演替阶段除C:N不同土层深度间无显著差异以外,其余也均表现为0 ~ 10 cm要高于10 ~ 20 cm。冗余分析结果表明,土层深度和群落演替是调控该区域土壤养分含量和化学计量特征的主要因素,对其解释程度分别为32.82%和32.19%。结论研究区土壤有机碳含量相对较高,氮、磷养分含量丰富,植物生长受氮（或磷）素限制的原因可能是土壤养分含量的有效性偏低所致;减少人为干扰、加之适当的保护,促进群落的正向演替,提高喀斯特森林生态系统的稳定性和抗干扰性,有利于土壤养分的积累;研究初步揭示了众多影响因子对土壤养分含量和化学计量特征的解释程度,对喀斯特森林的保护具有重要的指导意义。      

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.     

岩溶峰丛洼地土壤养分空间分异特征及影响因子分析

研究了典型岩溶峰丛洼地土壤养分在坡地和洼地的空间分异特征，并探讨了土地利用方式和地形因子对土壤养分空间分布的影响。结果表明：土壤养分在坡地和洼地存在显著差异，受长期耕作影响，有机碳、全氮、全磷、全钾、碱解氮和速效钾在洼地的含量显著低于坡地。而速效磷在洼地的含量显著高于坡地，说明施肥对土壤的有效磷含量具有重要作用；在坡面尺度，土地利用方式是有机碳、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷等养分的主要影响因子。地形因子对有机碳等上述养分和速效钾、PH值有显著影响，但其方差贡献均小于土地利用方式（速效钾和PH值除外）；种植制度对洼地土壤有机碳、全磷、全钾、速效钾有显著影响，牧草地在一定程度上有利于有机质的积累；有机碳、全氮、碱解氮等养分整体表现为随着土地利用强度的增加而显著降低，自然坡地和撂荒地的有机碳含量较高，分别为耕地的3.35倍和1.91倍，生态系统表现为“碳汇”趋势。耕地的有机碳含量显著偏低，生态系统表现为“碳源”趋势，不利于农业生态系统的健康发展。木豆-板栗地的有机碳、全氮等养分显著高于耕地，退耕在一定程度上有利于有机质等养分的积累，但是对坡面尺度土壤养分的分析表明木豆-板栗地的有机碳等养分显著低于自然坡地和撂荒地，说明土壤理化性质要恢复到自然水平，还需要较长时间。     

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.     

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.     

湘中丘陵区不同经营目标对毛竹林土壤养分库的影响

以湘中丘陵区毛竹笋用林(Ⅰ)、笋材兼用林(Ⅱ)、材用林(Ⅲ)为研究对象,考察不同经营目标对毛竹林的土壤养分特征、养分库综合指数以及养分相关关系的影响。结果表明:毛竹笋用林、笋材兼用林、材用林0～60cm土层土壤有机质、全氮、水解氮、全磷、有效磷、全钾和速效钾含量随着土层下降总体呈降低趋势,变化范围分别为18.88～40.24g/kg、1.08～2.19g/kg、60.00～200.00mg/kg、0.36～0.52g/kg、0.84～4.07mg/kg、11.29～23.46g/kg和31.72～86.70mg/kg。毛竹笋用林土壤有机质、全氮及速效钾含量较高,笋材兼用林水解氮、全磷及有效磷含量较高,毛竹材用林土壤全钾较丰富。土壤养分库综合指数以毛竹笋材兼用林最高,笋用林次之,材用林最低,分别为3.908 1、3.522 8和3.265 0;湘中丘陵区毛竹林土壤有机质、全氮、水解氮比较丰富,而土壤普遍缺乏磷素、钾素。土壤有机质与全氮、水解氮、全磷、有效磷和速效钾均呈显著正相关,全氮与水解氮、全磷与有效磷之间也存在显著正相关。