宁夏南部黄土高原流域土壤速效养分空间变异研究

以退耕还林还草6 a后的宁夏南部黄土高原阳洼流域为例,通过地统计学的半变异函数,定量研究了黄土高原典型小流域土壤速效养分的空间异质性特征.结果表明,土壤速效钾、碱解氮、有机质、速效磷变异函数曲线的理论模型均为球状模型.土壤碱解氮、速效钾、有机质属中等变异,变异系数为34.24%~36.62%,土壤速效磷变异属强变异,变异系数为178.08%.土壤速效钾具有中等相关性,c0/(c0 c)比值为54%,由施肥、作物、管理水平等人为因素引起的空间异质性起很大作用.土壤速效磷、碱解氮、有机质具有弱相关性,c0/(c0 c)比值分别为88%,76%,85%.其空间变异主要由施肥和母质、地形、土壤类型引起.4种速效养分具有较强的空间自相关格局,但它们的空间自相关范围具有明显差异,土壤有效氮变程最小,为144.11 m,速效钾次之,土壤有效磷和有机质的变程较大,分别为209.93和399.07 m.     

天目山常绿阔叶林土壤养分的空间异质性

采用地统计相关原理分析了天目山国家级自然保护区常绿阔叶林土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾的空间异质特征。研究发现： ①土壤有机质具有较强的空间自相关性,而碱解氮、全氮和有效磷空间自相关为中等程度;速效钾在不同的步长和间距范围下,揭示其空间变异特征的模型不同,其空间变异比较复杂,在不同尺度下空间格局存在差异;②决定土壤养分空间格局的尺度以碱解氮最大,为4.21 ~ 169.50 m,而有效磷的空间异质性尺度最小,为4.21 ~ 50.20 m;③分形维数大小定量反映了不同营养成分空间格局差异及尺度依赖特征,速效钾分形维数较大,尺度依赖性强,空间格局复杂;有机质分形维数最小,空间相对简单;全氮、有效磷、碱解氮分形维数相差不大,其空间分布格局类似,但分形维数的细微变化也揭示了空间格局的在局部范围上的差异。图3表3参16     

基于GIS的九寨沟县域土壤养分空间变异特征

利用地统计学方法和GIS技术研究了四川省九寨沟县土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾和p H的空间异质性。结果表明,土壤有机质、全氮含量丰富,处于一级水平;碱解氮、速效磷、速效钾和p H的空间异质性相对较大,碱解氮含量均值为89.95 mg/kg,速效磷含量均值为36.83 mg/kg,速效钾含量均值为144.70 mg/kg,p H均值为7.91。提出应增施碱解氮肥、分类施用钾肥和磷肥,注意补充养分与调节相结合,并采取相应的措施调节土壤酸碱度。     

陕北沙区天然臭柏灌丛地土壤养分特性研究

对陕北沙区天然臭柏灌丛地土壤养分(土壤有机质、全氮、速效钾和速效磷)的变化规律进行研究,结果表明:①陕北沙区天然臭柏灌丛地土壤有机质、全氮和速效钾在水平和垂直方向都具有空间异质性,土壤速效磷空间分布较均一。②陕北沙区天然臭柏灌丛地、油蒿覆盖地和裸地三生境,对不同土壤养分的空间异质性作用不同,对土壤养分的富集能力也不同。臭柏灌丛地对土壤有机质和全氮的富集能力最强,对土壤速效磷的富集能力最弱;油蒿覆盖地对土壤速效钾和速效磷的富集能力强;裸地内土壤养分少且分布均匀。     

紫色土坡地尺度土壤养分的空间变异特性

利用地统计学方法,结合坡地土壤养分采样分析与G IS技术,分析紫色土坡地土壤养分空间变异特征。结果表明地块尺度上土壤养分的空间变异特性和空间相关性具有明显特征,其中土壤有机质、全氮和有效磷具有很强的空间异质性;碱解氮和pH具有中等的空间异质性;而速效钾不具有空间异质性。利用克里格法进行插值并绘制各养分属性的等值线图,表现出空间分布的类似性,但因微地形和耕作管理的影响而表现出各自的规律性,其中土壤有机质、全氮和有效磷的分布具有相似性,而碱解氮、速效钾和pH具有明显不同的分布规律。对典型地块的空间异质性分析有助于坡地和小流域尺度的土壤采样和调查分析,同时对地块水文过程分析和模型应用有重要参考价值。     

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。     

样点数对县域土壤养分空间变异特征评价的影响

以广东省阳西县测土配方施肥耕地地力调查数据为基础,应用地统计学和GIS空间分析技术,对耕层土壤pH、有机质、全氮、有效磷和速效钾进行空间插值质量研究。结果表明:(1)土壤养分变异系数的顺序为速效钾>速效磷>有机质>全氮>pH,插值误差随土壤养分空间变异系数增大而增加。(2)插值精度随着插值样点数的增加而不断提高,土壤养分的预测值与实测值的相关系数逐渐增加。采样密度相同时,土壤养分的标准均方根误差(NRMSE)值由大到小的变化顺序是速效钾>有效磷>全氮>有机质>pH值。(3)对阳西县土壤养分空间变异情况进行评价时,土壤pH值和全氮采样时应以30～60 hm2耕地为一个采样单元;土壤有机质采样时应以20～30 hm2耕地为一个采样单元;土壤有效磷和速效钾采样时应最大以20 hm2耕地为一个采样单元。     

豫中典型烟田土壤养分空间变异特征分析

利用地统计学方法研究了豫中植烟土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾的空间变异规律。结果表明:4种土壤养分的空间结构模型均符合球状模型;土壤全氮的块金值/基台值25%,表现出强烈的空间相关性;有机质、速效磷和速效钾的块金值/基台值在30%~46%,表现出中等强度的空间相关性,空间自相关距离在274~556 m。利用Kriging法生成土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾的空间分布图,为研究区域开展精准施肥提供了决策参考。     

基于GIS的环巢湖地区土壤养分空间变异特征研究

为探究环巢湖地区土壤养分的空间自相关性及其变异规律,在研究区域共采集8 073个土壤样品,基于GIS技术并使用地统计方法和Moran’s I指数法对土壤pH、有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾和缓效钾进行了系统分析。结果表明：土壤pH、有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾和缓效钾的均值分别为6.07、19.97 g·kg^-1、1.16 g·kg^-1、112.95 mg·kg^-1、18.21 mg·kg^-1、130.88mg·kg^-1和378.58 mg·kg^-1,除有效磷为强变异外,其他养分均为中等程度变异;pH、全氮、有效磷、速效钾和缓效钾半变异函数最佳拟合模型为指数模型,有机质和碱解氮为高斯模型;pH和速效钾为中等空间自相关性,其他养分空间自相关性均较弱,表明养分空间变异主要受人为活动等随机性因素影响;各养分均为极显著空间正相关,其空间相关性大小依次为有效磷>速效钾>pH>缓效钾>全氮>有机质>碱解氮,且有效磷的空...     

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.     

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。     

克拉玛依市玛依湖区土壤有机质空间异质性分析

目的 研究克拉玛依市东部生态屏障的水源地玛依湖区土壤有机质的空间分布规律, 为湖区的生态环境保护提供科学依据和数据支撑。方法 以玛依湖区为研究对象,通过野外采样和室内分析,利用趋势分析法、反距离权重插值法、空间自相关法和半变异函数法分析玛依湖区不同土层深度土壤有机质的空间分布规律。结果 趋势法分析表明,玛依湖区土壤有机质含量在0~20、20~40、40~60和60~80 cm土层的变化速率存在差异,整体趋势为土壤有机质含量南北方向呈增加趋势、东西方向呈减少趋势。反距离权重插值法(IDW)研究表明,玛依湖区不同土层土壤有机质水平分布差异较大,局部地区土壤有机质含量存在明显的垂直分布特征,土壤有机质含量变化趋势同趋势法分析结果高度一致,整体表现为土壤有机质含量南北方向呈增加趋势、东西方向呈减少趋势。空间自相关法研究表明,0~20、20~40、40~60和60~80 cm土层的Moran指数分别为0.1643、0.1236、0.1955和0.2461,均在空间上呈现出显著正相关;4个土层的Z值分别为3.1510、2.5934、3.5903和4.6355,底层(40~60和60~80 cm)的土壤有机质空间正相关较显著、空间聚集程度最高,表层(0~20和20~40 cm)空间相关性不显著、空间聚集程度较低。半变异函数分析法表明,底层(40~60和60~80 cm)土层的块金效应分别为0.427和0.420,说明土壤有机质具有一定的空间相关性;表层(0~20和20~40 cm)土层的块金效应分别为0.033和0.045,土壤有机质的空间相关性较弱。结论 不同土层土壤有机质含量水平差异较大,南北方向呈增加趋势,东西方向呈减少趋势,局部地区存在明显的垂直分布特征。土壤有机质在表层(0~20和20~40 cm)空间相关性不显著,空间聚集程度较低;在底层(40~60和60~80 cm)空间相关性较显著,空间聚集程度较高。土壤有机质空间异质性受土壤类型、土壤质地、外围植被类型以及湖区面积变化的影响较大;在湖区外围生态屏障建设时,防护林树种、种植深度、种植密度的选择应当结合土壤有机质含量的空间分布状况进行。     

基于地统计学的罗平烟区土壤主要养分丰缺评价

采用GPS定位技术,在云南罗平烟区采集土壤样品362个,运用地统计学和经典统计学方法,研究了植烟土壤主要养分的空间变异特征和丰缺格局。结果表明:罗平植烟土壤有机质和主要养分指标的块金效应为25%~75%,表现为中等的空间相关性,空间变异受结构性因素和随机性因素共同影响;土壤有机质均值为42.23g/kg,有52.27%的植烟土壤有机质含量超过40 g/kg;土壤全氮和速效氮均值分别为2.02 g/kg和161.96 mg/kg,分别有51.39%和79.84%的植烟土壤全氮和速效氮超过2 g/kg和150 mg/kg;土壤全磷和速效磷含量均值分别为1.63 g/kg和38.45 mg/kg,分别有11.00%和29.79%的植烟土壤全磷和速效磷含量超过2 g/kg和40 mg/kg;植烟土壤全钾含量均值为13.67 g/kg,有27.13%的植烟土壤全钾含量在12 g/kg以下,偏低;土壤速效钾均值为257.23mg/kg,有95.87%的植烟土壤速效钾含量在150 mg/kg以上。     

伊犁绢蒿荒漠草地土壤养分和植被指数的空间异质性研究

[目的]土壤养分与植被分布格局之间的关系.[方法]应用地统计学方法,研究伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)荒漠草地土壤养分与植被指数的空间异质性.[结果](1)绢蒿荒漠土壤碱解氮、速效钾含量空间自相关性较差,而有机质、全磷、速效磷、全钾、全氮、植被指数(NDVI)自相关性较好.(2)通过半方差分析各项目都能用很好的模型来拟合,有机质符合线形模型,全钾、全磷、全氮、速效磷、碱解氮、速效钾和植被指数均符合高斯模型.(3)土壤养分元素和植被指数的变程在23.58～110 m,相差比较大.[结论]通过普通克立格插值,绘制了植被指数与土壤有机质和土壤养分的等值线分布图.对绢蒿蒿类荒漠草地土壤养分与植被指数空间异质性分析有助于分析植被指数的空间异质化程度与土壤元素伊犁(OM,N、P、K)空间异质化的相关性.     

基于GIS和地统计学的区域土壤有机质空间变异性研究

以甘肃省榆中县为研究区域,应用地统计学和GIS相结合的方法对该县的土壤有机质的空间变异性进行了分析.结果表明:该地区土壤有机质的空间相关程度属中等水平,变异函数符合球状模型,土壤有机质的分布表现为中西部高,北部和东部低的格局.     

宿州市耕地土壤养分时空变化特征分析

分析土壤养分时空演变是实施精准农业与可持续土壤管理的前提。本研究利用反距离权重空间插值分析方法分别对宿州市2010年和2019年的耕地土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量进行时空变化特征分析。结果表明,相比于2010年,2019年宿州市耕地土壤养分总体略微提升。其中：耕地土壤有机质总体分布为砀山县、萧县和泗县较缺,埇桥区中部乡镇较丰,均值为17.95 g·kg^-1,增幅6.15%,土壤有机质中等含量面积占总耕地面积的76.00%;土壤全氮含量基本持平,均值为1.06 g·kg^-1,土壤全氮中等含量面积占总耕地面积的60.80%;耕地土壤有效磷总体分布为砀山县南部乡镇较丰,埇桥区北部、泗县北部及南部乡镇较缺,均值为16.44 mg·kg^-1,增幅10.73%,土壤有效磷中等含量面积占总耕地面积的60.33%;耕地土壤速效钾总体分布为萧县、砀山县中等,埇桥区中部乡镇、灵璧县西部乡镇、泗县北部乡镇丰富,均值为149.37 mg·kg^-1,增幅9.84%,土壤速效钾中等含量面积占总耕地面积的47.30%。砂...     

乌鲁木齐县蔬菜地土壤养分空间变异研究

以乌鲁木齐县蔬菜主产区的三个乡为例,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、速效氮、速效磷、速效钾等5种养分要素的空间变异特征进行分析.结果表明:全氮变异函数曲线的理论模型能很好地符合球状模型;有机质、碱解氮、速效磷、速效钾的变异函数曲线则符合线性无基台模型.有机质、速效磷和速效钾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;碱解氮具有中等的空间相关性,说明对施肥、作物、管理水平等随机因素引起的空间相关性起很大作用;全氮的空间相关性很弱,说明人为活动严重削弱了结构性因素造成强的自相关作用.     

洛川苹果园土壤养分等级及与有机质的关系

在苹果优生区洛川县域范围内,选取管理措施不同的果园采集土壤样品,对其土壤有机质、全量N、P、K及速效养分和微量元素进行了等级分布研究。分析结果表明,洛川果园土壤有机质、全氮、碱解氮属于偏低水平;土壤有效磷变异大,部分果园有累积现象,土壤速效钾含量丰富。微量元素铁、锰、铜、锌较缺乏,相对而言,缺锌程度最大;土壤有效铜变异较大。土壤有机质与全氮、碱解氮和有效磷呈极显著正相关,与有效铁、有效锌呈显著正相关,与有效铜、有效锰的相关性较低;苹果园产量随着土壤有机质含量的增加而增多。     

基于Moran's I的菜地土壤属性空间分布格局分析

为探讨时空尺度下露天菜地及设施菜地种植模式对土壤属性空间分布格局的影响,采用Moran''s I空间分析方法,对安徽省肥东县2017年采集的375个表层土样数据、2016年的露天菜地数据及2019年的设施菜地数据之间的空间自相关性进行研究。结果表明：研究区内露天菜地种植时间越短,土壤全氮、速效钾的平均值越高,设施菜地种植时间越短,有机质、全氮、有效磷、速效钾、pH 5种土壤属性平均值越高。除速效钾外,露天蔬菜的土壤有机质、全氮、有效磷、pH指标值均低于设施菜地。距离城镇越近,土壤有机质、全氮含量和pH越高。两种菜地分布密度与有机质、全氮空间分布呈高高空间正相关,与有效磷和速效钾呈低高空间负相关,与pH在土壤中呈高低空间负相关。研究结果表明,两种菜地土壤属性指标值因受到种植时间与城镇距离因素的影响而差异明显。因经济利益驱动,设施菜地种植时间较短但土壤养分累积较快。菜地分布密度对土壤属性空间分布格局影响明显,菜地种植与土壤酸化、养分累积具有一定的相关性。通过Moran''s I空间分析,可实现对蔬菜生产区域的管理,为进一步分析土壤属性扩散演化机制提供参考。     

鄂伦春旗耕地土壤有机质含量的时空变化趋势及其与大豆产量的关系

为全面分析鄂伦春旗土壤有机质含量随着时间推移发生的变化及在空间上的分布情况,比较该区域不同土壤类型有机质含量的差异,探讨土壤有机质和全氮含量之间的关系,对2008-2014年在鄂伦春旗域内均匀采集的7722个耕地土壤样品进行土壤类型判别及有机质、全氮含量测定,并与1986年全国第二次土壤普查数据进行对比,同时通过盆栽试...