山地丘陵交错地带耕层土壤pH和养分空间变异特征及影响因素分析

[目的]研究山地丘陵交错地带耕层土壤pH和养分空间变异特征及影响因素,为指导山地丘陵交错地带开展农业生产和科学定量施肥提供参考依据.[方法]以湖北省广水市山地丘陵交错地带耕层土壤为研究对象,通过实地调查和室内检测获得200个土壤样点的相关数据,采用统计学、地统计学和GIS相结合的方法,分析土壤pH和有机质等土壤养分元素的空间分布特征及其影响因素.[结果]湖北省广水市山地丘陵交错地带耕层土壤pH和有机质、全氮、有效磷、速效钾、缓效钾含量变异程度均属中等变异,土壤养分元素均有弱空间相关性特征.养分含量在空间上以集聚分布为主,相互关系较弱,养分元素的块金效应值均处于25%~75%,养分元素的空间变异性受随机性因素和结构性因素共同影响.耕层土壤的pH介于5.5~6.5,以弱酸性土壤为主;有机质含量级别为适宜,有效磷、速效钾和缓效钾含量较高;全氮含量较低,含量级别为缺乏.有机质含量与生物多样性呈正相关,全氮含量与海拔和坡度呈负相关,速效钾含量与海拔呈负相关、与有效土层厚度呈正相关,缓效钾含量与有效土层厚度呈正相关,但相关性均较弱.[结论]湖北省广水市山地丘陵交错地带耕地表层土壤养分中除全氮含量较低外,其余养分元素的含量均不缺乏.土壤pH及主要养分元素的空间变异受自然因素和人为因素的共同作用.对于山地丘陵交错地带的耕层土壤养分含量而言,灌溉能力、海拔、坡向、坡度、有效土层厚度和生物多样性为主要影响因素.     

北京市平谷区土壤有效微量元素含量的空间变异特性初步研究

 【目的】探明土壤微量元素的空间分布,为合理科学配方施肥提供重要依据。【方法】在北京市平谷区布设置1 076个采样点,测定其耕层（0～20 cm）与亚耕层（20～40 cm）土壤有效铜、有效锌、有效铁和有效锰含量。应用地统计学法进行分析。【结果】平谷区耕层土壤有效铜、有效锌、有效铁和有效锰含量分别为1.96、2.51、17.32和10.91 mg•kg-1,含量均在中等及中等偏上水平,耕层含量高于亚耕层,表现出一定的表聚性;通过半方差函数分析,耕层中有效铁和有效锰的空间自相关范围较大,变程分别为21.6和45.3 km,耕层有效铜和有效锌变程较小,分别为3.1和2.9 km,亚耕层中4种有效微量元素的变程与耕层不同,其大小顺序为：有效锰＞有效铜＞有效锌=有效铁。采用Kriging最优内插法得到了平谷区4种土壤微量元素空间分布图,耕层有效铁和有效锰含量分布主要取决于地形、土壤类型、土壤性质等结构性因素,而耕层有效铜和有效锌含量分布则主要与土地利用类型有关,其中果园和菜地的含量明显高于大田。亚耕层4种微量元素空间分布格局与耕层相似,表现出一定的空间垂直分布特征。【结论】肥料和农药的投入是平谷区土壤有效铜和有效锌含量高的主要原因,有效锌含量偏高,对土壤环境质量具有潜在危害,应引起足够重视。     

辽北稻田土壤养分的变异特征及相关性分析

采用等值线制图软件和传统统计学方法，对辽北稻田耕层土壤养分进行了变异特征及相关性研究。结果表明，同一地块上的土壤由于取样位点的变化，土壤养分亦随之变异，其变异系数的变化趋势为：速效磷〉有效锌〉有机质〉碱解氮〉有效硼〉速效钾〉pH；从空间分布上看，本试验区稻田土壤养分均呈斑块状分布，土壤有机质和碱解氮的空间分布基本一致，土壤普遍缺钾；土壤碱解氮、速效磷、速效钾与有机质、土壤机械组成具有显著的相关性，土壤碱解氮与速效磷呈显著正相关，速效钾与有效锌呈显著负相关。     

安徽省定远县农田土壤耕层主要属性特征分析

[目的]揭示安徽省定远县农田耕层基本属性的空间分布特征,进一步服务于定远县农田的科学施肥和保障农田土壤的可持续性。[方法]基于2014—2018年采样测定获取的定远县460个典型农田耕层土壤pH、有机质、有效磷和速效钾信息,利用IBM Statistics SPSS 20.0、ArcGIS 10.2和普通克里格插值方法研究其空间分布特征。[结果]定远县耕层pH介于4.0～8.2,平均为5.7;有机质介于4.7～41.0 g/kg,平均为20.6 g/kg;有效磷介于2.0～49.8 mg/kg,平均为16.4 mg/kg;速效钾介于51.1～333.0 mg/kg,平均为156.7 mg/kg;4个指标的变异系数介于13.04%～57.85%,均属中等变异强度。78.7%的农田样点为酸性或微酸性,有机质基本集中在3～4级水平,有效磷处于2～4级水平,但3级水平最大,速效钾样点分布在1～4级水平,其中近70%集中在2～3级水平。pH较高的区域集中在西部以及小部分的南部区域,东部普遍偏低;有机质整体上没有明显的空间变化规律,但最低值同样出现在东部;有效磷在西部有块状高值,总体上没有明显空间分布规律;速效钾低值区主要分布在西部和中部。与2008年相比,定远县农田耕层土壤有机质、有效磷和速效钾均呈现提升趋势,分别升高16.4%、21.5%和36.3%。[结论]定远县农田耕层土壤总体上偏酸,养分含量中等-丰富,空间变异中等,呈现升高趋势,需因地制宜施肥。     

丘陵地区不同尺度下土壤养分空间变异特征的研究

应用地统计学和GIS空间分析技术, 对丘陵区不同尺度耕层土壤有机质, 有效磷和速效钾进行了空间变异特征和空间插值质量研究. 在相同尺度下, 土壤有机质空间变异最弱, 有效磷空间变异最强, 在不同尺度下, 土壤养分均存在典型的半方差结构. 在大、中尺度下, 土壤养分的块金系数介于0 001～0 207之间, 土壤养分具有强烈的空间自相关, 在小尺度下, 有效磷的块金系数为0 394, 具有明显的空间自相关. 交互检验结果表明土壤养分在不同尺度下的估计精度不相同. 在相同尺度下, 土壤有机质和速效钾的预测精度较高.     

丘陵地区不同尺度下土壤养分空间变异特征的研究

应用地统计学和GIS空间分析技术,对丘陵区不同尺度耕层土壤有机质,有效磷和速效钾进行了空间变异特征和空间插值质量研究．在相同尺度下,土壤有机质空间变异最弱,有效磷空间变异最强,在不同尺度下,土壤养分均存在典型的半方差结构．在大、中尺度下,土壤养分的块金系数介于0．001～0．207之间,土壤养分具有强烈的空间自相关,在小尺度下,有效磷的块金系数为0．394,具有明显的空间自相关．交互检验结果表明土壤养分在不同尺度下的估计精度不相同．在相同尺度下,土壤有机质和速效钾的预测精度较高．     

中国农业大学上庄实验站土壤理化性质的空间分布特征

对中国农业大学上庄实验站面积约70 hm2的试验区布设了68个观测点,测定了其表层土壤基本理化性质(质地、容重、pH、电导率、速氮、速磷、速钾、有机质、微量元素等)。应用传统统计学和地统计学方法对数据进行分析,结果表明:除pH变异系数为0.02外,其余土壤理化性质的变异系数范围为0.12~0.77,均属中等变异强度。半方差函数分析结果表明:除微量元素Mn和Zn表现为纯块金效应外,其余土壤理化性质在一定范围内均存在空间相关关系,其中表层土壤颗粒组成和阳离子交换量的空间相关距离最大,表现在全区均有相关性;其次,CaCO3含量和速效Fe的空间相关距离较大,分别为603 m和541 m;其余土壤理化性质的相关距离范围为180~477 m。采用Kriging最优内插方法对未测点进行了估值,并绘制了土壤理化性质的空间分布等值线图,分析表明其含量产生差异的主要原因是土壤母质、土地利用方式、施肥、耕作等因素的影响。     

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.     

农田土壤速效钾含量的空间变异研究

论文以高产潮土区2007年104个土壤采样点耕层速效钾含量为基础,基于地统计学原理,结合GIS空间分析技术,探讨了土壤速效钾含量的空间变异特征,建立了土壤速效钾含量的空间变异模型,形成了土壤速效钾含量的空间分布图,阐明了影响高产农田土壤速效钾含量分布不均衡的原因。研究结果表明,高产潮土区土壤速效钾含量平均为287.476gkg-1,最高为483.433gkg-1,最低为119.435gkg-1,球状模型是土壤速效钾连续性空间分布的最佳模型,其块金值/基台值为0.399,说明土壤速效钾在变程为57.691米的范围内具有中等强度的空间变异性,含量高低的区域分布比较明显,在地块东南部和中部为其含量较高的区域,含量较低的两个突出区域呈典型的圈层分布,由内向外含量递增,具有较强的渐变性分布规律。总的来看,土壤速效钾约有60.1%的空间变异来自于土壤母质、地形地貌、气候等非人为的结构性因素,39.9%的变异来自于随机性因素如施肥、灌溉、管理水平等因素的影响。     

浙江宁海农用地土壤有机质和土壤养分空间变异分析

研究农用地土壤有机质和养分的空间变异,为农田管理和测土施肥提供依据,减少农民不必要的成本投入,有利于生态环境保护。以浙江省宁海县为例,采用地理信息系统（GIS）空间分析、地统计学和Kriging插值方法对耕层土壤的有机质、全氮、速效磷和速效钾等4种养分要素的空间变异特征及其影响因素进行了分析。结果表明：土壤有机质、全氮和速效钾变异函数曲线的理论模型符合指数模型,速效磷经对数转换后符合球状模型。土壤有机质、全氮、速效磷的块金值/基台值分别为50.5%,59.7%,50.5%,都具有中等的空间相关性,速效钾的块金值/基台值为77.3%,空间相关性较弱。利用Kriging插值方法,考虑趋势性各向异性,获得了各土壤养分质量分数的空间分布图,分析了空间分布规律,并对高程和土地利用类型对土壤养分空间分布影响进行了分析。研究区土壤养分的空间分布是自然和人为利用因素共同作用的结果。图4表4参7