基于ArcGIS韶关市香芋土壤养分空间变异特征研究

【目的】本文对韶关香芋主产区土壤养分的空间变异特征进行研究,以期为韶关市香芋种植区划、科学施肥和产量提升提供依据。【方法】运用传统统计学SPSS软件、地统计学GS+软件的半方差函数和GIS中克里金插值的研究香芋土壤养分含量、空间变异特征和空间分布。【结果】(1)土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量均值分别为2.98%,109.79 mg/kg,40.30 mg/kg,81.60 mg/kg,范围分别为0.89%~6.65%,27.79~257.25 mg/kg,5.79~108.44 mg/kg,15.03~270.18 mg/kg,变异系数为35.2%,46%,64.7%,62.4%,且不同乡镇区域土壤养分含量存在差异。(2)香芋主产区的土壤养分的空间自相关程度依次为速效钾(49.98%)有机质(47.8%)碱解氮(37.6%)有效磷(32.5%),块金系数主要在30%~50%之间,均属于中等空间自相关程度,结构性变异为主,随机性变异次之。【结论】总体来看,香芋主产区土壤有效磷含量处于丰富水平,有机质和碱解氮含量处于中等水平,速效钾含量处于缺乏水平,土壤养分总体上呈现北低南高的趋势。     

基于地统计学的土壤养分空间变异研究进展

土壤养分具有高度空间变异性,这是由自然因素和人为因素共同作用的结果。土壤养分空间变异性研究方法经历了由传统统计学到地统计学再到新型辅助技术的不断改进过程,目前最常用的方法是地统计学。论述了地统计学基本原理及地统计学在土壤养分空间变异研究中的应用,介绍了国内外基于地统计学研究的现状与成果,并分析了当前研究所存在的问题和发展趋势。     

沿海湿地松防护林土壤pH 值空间变异分析

：以福建省福州市22 年生沿海湿地松林地土壤为研究对象,运用野外样地法和地统计学方法,结 合实验测定并分析了0~20（Ⅰ）、20~40（Ⅱ）、40~60 cm（Ⅲ）土层pH 值的统计学分布和空间变异特征。结果表 明：该湿地松林土壤pH 值整体呈强酸性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ土层pH 值分别为4.59、4.86 和4.90,相应的变异系数分别为 5.75%、5.01% 和7.63%;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ土层pH 值块金效应值分别为0.859、0.136 和1.000;空间变异最优拟合模型分 别为线性有基台值模型、指数模型和线性有基台值模型。克里格最优内插值分析表明,Ⅰ层和Ⅲ层土壤pH 值主 要由结构因素决定,Ⅱ层土壤pH 值则受林分部分影响;该林土壤酸化主要受土壤母质、酸雨和林分等因素共同 作用。     

基于GIS和地统计学的土壤养分空间变异分析

运用GIS和地统计学相结合的方法研究了新郑市土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾的空间变异情况。结果表明,有机质、全氮和速效钾的变异系数在29%～45%,有效磷变异系数最大为75%;通过地统计学的半方差函数分析,有机质和全氮空间变异性表现朝均一化方向发展,都具有中等空间相关性,有效磷空间相关性最弱,主要受随机性因素的影响;采用克立格方法进行最优内插,绘制了养分含量分布图,并对其空间变异进行了初步分析。本研究为有效利用土壤和因地制宜开展施肥工作提供依据。     

太湖流域典型蔬菜地土壤养分及pH空间变异特征研究

采用传统统计与地统计学相结合的方法,对太湖典型地区宜兴市大浦镇湖滨公路以东50hm2蔬菜地耕层土壤养分及pH空间变异特征进行了研究。结果表明,研究区域8种不同土壤因子的空间变异结构存在较大差异,全P、全N、NH+4-N、速效P和速效K有明显的空间变异结构,其中,速效P经对数转化后符合线性有基台模型,NH+4-N经对数转化后符合线性无基台模型,其他均符合指数模型;全P、NH+4-N、速效P和速效K具有中等的空间相关性,土壤pH和全N有强烈的空间相关性;8种土壤因子的空间自相关范围具有明显差异,土壤NH+4-N的变程最大,为1226m,速效P和速效K的变程分别是587和498m,其他土壤因子变程为84～201m。     

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.     

基于GIS与地统计的庄浪县土壤养分空间变异研究

为了充分了解甘肃省庄浪县土壤表层pH值、全氮、速效钾、有效磷和有机质5种养分要素的空间变异规律,利用GIS与地统计的方法,对庄浪县的832个土壤样点数据进行描述性统计分析和克里格插值分析。结果表明,庄浪县土壤pH值、有机质、全氮、有效磷和速效钾5种养分的均值分别为8.58、14.13 g/kg、0.81 g/kg、24.20 mg/kg和180.55 mg/kg;土壤pH值、有机质、全氮、有效磷和速效钾的变异系数分别为1.40%、17.60%、20.60%、49.34%和27.40%,其中有机质、全氮、有效磷、速效钾为中等变异性,而土壤pH值为弱变异性。根据全国第二次土壤普查养分分级标准可知,庄浪县土壤有机质和全氮含量处于相对缺乏的水平,有效磷和速效钾含量处于丰富水平,土壤pH值属于碱性。各土壤养分含量均存在较低水平的区域,在土壤管理与施肥过程中应注意合理调控。     

基于GIS和地统计学的土壤养分空间变异特征研究——以新疆农七师125团为例

基于地理信息系统(GIS)和地统计学,以地理信息系统软件ArcGIS为平台,采用Geostatisical Analyst地统计分析模块中的Kriging插值方法研究了新疆农七师125团土壤养分的空间变异性.应用GIS能够将系统变量的属性数据同地理数据相结合,使大区域范围内进行地统计学分析变得较为方便,研究结果表明,全氮、有机质、速效磷、速效钾均具有中等的空间相关性,但变异尺度不同.分析中还发现Kriging插值模型的选择及Crossin-ValNation交叉验证的检验与系数修正均影响分析工作的结果精度.     

黄河下游县域耕层土壤养分的空间变异分析——以山东省东阿县为例

以山东省东阿县为研究区,运用全国第二次土壤普查养分分级标准及地统计分析方法探测土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾4种土壤养分的空间变异特征。结果表明,东阿县耕层土壤有机质含量介于9.50~29.80g/kg,分布相对稳定,大部分区域介于15.00~20.00 g/kg,属于4级水平;仅高集镇东北部、顾官屯镇西部、刘集镇西南部、鱼山镇中西部及鱼山镇、刘集镇、姜楼镇三镇交界地区有机质含量较低;仅铜城街道办事处西北部、新城街道办事处东南部、陈集乡西南角、大桥镇西北部以及牛角店镇西南部有机质含量较高。全氮含量介于0.64~1.82 g/kg,整体上分布较均匀,大部分区域介于1.00~1.50 g/kg,属于3级水平,仅刘集镇北部地区略低。有效磷含量介于2.50~78.20 mg/kg,具有较大的空间变异,但绝大部分介于20.00~40.00 mg/kg,属于2级水平;仅高集镇北部、牛角店镇东南部、鱼山镇南部和刘集镇南部地区处于3级水平。速效钾含量在空间上呈岛状和条带状相结合的分布特点,大部分地区在150.00 mg/kg以上,属于2级及其以上水平,含量总体上很丰富,其中东阿县中部和南部大片地区处于1级水平;仅高集镇中部、姚寨镇中部、牛角店镇东部、顾官屯镇中西部、鱼山镇北部及南部、姜楼镇西部和南部少量地区速效钾含量稍低,属于3级水平;4级区域非常稀少。     

陕南茶园土壤有机质和pH.值空间变异及其与速效养分的相关性

【目的】研究陕南茶园土壤pH值和有机质的空间变异及其与土壤速效养分的相关性,为陕南茶园土壤精准化管理提供依据。【方法】采集陕南8个县(西乡县、南郑县、勉县、城固县、宁强县、紫阳县、平利县和商南县)99个茶园土壤样品,对其pH值、有机质和速效N、P、K含量进行测定,分析土壤pH值、有机质含量与速效养分含量的相关性。【结果】陕南茶园土壤有机质含量总体较低,为0.96~43.34 g/kg,未达到优质高产茶园的要求;pH为4.08~6.93,均能满足茶叶生长的基本土壤酸碱度条件。西乡县茶园土壤pH值显著高于其他7个县(P<0.05),宁强县和勉县土壤pH值有减小的趋势。pH值与有机质含量、速效N含量、速效K含量呈显著负相关或极显著负相关,与速效P含量呈显著正相关;有机质含量与速效N和速效K含量呈显著或极显著正相关,与速效P含量呈极显著负相关。【结论】陕南茶园应合理施用有机肥,以增加土壤有机质和速效养分含量,改善土壤酸碱度。陕南茶园土壤有机质含量、pH值与土壤速效养分含量之间相关性达到显著或极显著水平。土壤有机质含量和pH值影响着土壤速效养分的含量。     

南丹县土壤pH与主要养分的时空变异分析

以南丹县植烟区为研究区,运用地统计学方法研究了2003和2013年土壤pH、主要养分含量时空变异特征及时间稳定性变化,为该地区植烟土壤施肥和管理提供理论依据。研究表明,2个时期土壤有机质、速效氮、速效钾含量的变化呈下降的趋势,土壤pH、速效磷含量呈增加趋势。土壤pH、速效钾、有机质的结构性变异趋向增强,随机性变异趋向减弱;在时间分布上,土壤有机质、速效氮含量属中等变异强度;pH变异强度较小;速效磷和速效钾变异范围处于48.59%～74.22%,变异系数较大。这种空间分布在时间上的不均匀性,可能与研究区施肥、耕作措施、土质分布有关。     

干旱区绿洲土壤pH值与电导率的空间变异研究

本文以渭干河-库车河三角洲绿洲为研究对象,通过野外样品采集,室内分析及统计分析对土壤p H值与电导率的空间变异性进行研究,结果表明:1研究区土壤p H值在20~40 cm土层具有较大变幅,且值大于0~20 cm土层,而电导率在0~20 cm土层变化显著,且数值高于20~40 cm土层。2土壤电导率和20~40 cm土层p H值的空间分异是由结构性因素和随机性因素共同作用的结果;而0~20 cm的土壤p H值主要受随机性因素的影响,造成土壤p H值具有一定程度的空间变异性。3研究区土壤电导率的高值集中分布在东部,土壤电导率由渭-库绿洲冲、洪积扇平原的中部向外递增。在0~20 cm土层中,研究区北部、东北部及东部的土壤偏碱性,在20~40 cm土层中,西北部、南部土壤偏碱性,研究区中部及其他大部分区域均偏中性。通过对渭干河库车河三角洲绿洲土壤p H值与电导率空间变异的研究,可对绿洲土壤盐渍化特征及其空间格局分布规律进行有效评价,以期为维护绿洲生态系统健康及盐碱地的改良提供参考依据。     

基于ArcGIS地统计分析的长沙农田根层土壤有机质分析

基于GIS与地统计学原理,使用Arc GIS地统计分析模块研究了长沙周边地区农田根层土壤有机质含量的空间变异情况。结果表明:参照土壤养分分级标准发现长沙农田地区根层土壤中有机质含量中等;以该研究区域山坡天然土壤为农田土壤对比样,比较各项养分值的高低及相关系数,方法可行,结果也有一定意义;有机质的半变异函数最佳理论模型为球形模型,对半变异函数理论模型及参数进行分析发现有机质空间相关性均较弱,说明其空间变异主要受施肥方式和施肥水平影响;使用普通克里格插值方法,绘制长沙市农田地区根层土壤有机质含量分布图,直观地显示了长沙地区基本农田根层土壤有机质的丰缺状况,可为科学施肥提供理论依据及指导。     

基于时空特征的土壤养分变异分析研究——以陕西省陈仓区为例

为了从时间和空间两个角度分析土壤养分的时空变异情况,便于日后科学地制定土地利用总体规划,本文运用ArcGIS的地统计、3D分析和分析模块,研究了陕西省陈仓区1980年和2003年土壤有机质和碱解氮的分布和变化趋势。研究结果表明:在时间特征上,有机质整体呈下降趋势,碱解氮整体呈上升趋势,这与多种自然和人为因素有关。在空间特征上,低于600 m和高于1500 m高程带有机质以6等级为主,碱解氮以4等级为主;600～1000 m高程带和1000～1500 m高程带有机质以6等级为主,碱解氮以5等级为主。各主要等级的面积的空间分布,在高程带中的排序都为:1000～1500 m>600～1000 m>(>1500 m)>(<600 m),这与多种地貌并存和气候有关。     

喀斯特地区土壤养分空间变异特点研究——以贵州省关岭县为例

了解喀斯特地区土壤养分的空间分布特点。选取贵州省关岭县为研究样区,利用克里金插值法分别对选取的有效土壤指标数据进行空间插值,在Arc GIS10.0中得出土壤养分的空间分布变异特点,并与研究样区土地利用现状图对比。研究区土壤各养分指标中土壤缓效钾含量变化最大,空间变化最为剧烈;结合研究区土地利用现状数据对土壤养分指标分别进行空间插值的结果表明,土壤养分包括有机质、全氮、速效磷和缓效钾的空间分布变异特点都与该区域内土地利用类型有关。合理利用土地资源、改进土地利用方式对喀斯特地区土壤保护有积极作用。     

土壤pH值与养分肥力指标的相关性分析

该试验通过对新晃县水稻土壤0~30cm层取样,用以研究新晃侗族自治县水稻土壤pH值与养分含量之间,养分与养分含量之间的关系。结果表明,新晃地区土壤pH值在5.15~6.28,略显酸性。线性关系研究表明,pH值与有效磷,pH值与速效钾,有效磷与速钾,碱解氮与有机质之间存在显著相关性。因此,应当施用石灰及有机肥,以提高土壤的pH值和培肥土壤。     

植烟土壤pH值与土壤养分的相关及通径分析

以攀枝花米易烟区35个具有代表性的土壤样品为材料,采用逐步回归和通径分析方法,分析了植烟土壤pH值与土壤养分的关系,为改良植烟土壤pH值提供理论依据.结果表明,米易烟区土壤pH值的变化范围为4.61～8.14,碱解氮变异程度最大,有效锰含量过高,生产中应控制含锰肥的施用量.经逐步回归分析得出方程:Y(pH值)=5.469 3 +0.416 9X1(有机质)-0.014 9X4(碱解氮)+0.047 4X8(交换性钙)+0.218 2X9(交换性镁)(R=0.894 0**).从逐步回归和通径分析结果可知,土壤pH值与有机质、交换性钙、交换性镁的含量呈正相关,与碱解氮的含量呈负相关.     

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。     

植烟土壤pH值与土壤养分的相关性研究

为提高烤烟施肥的针对性,测定了云南腾冲县的5个乡镇185个土壤样品的pH值,并进行了pH值与土壤养分的相关分析.结果表明:腾冲烟区土壤pH值范围在4.60到7.50之间,平均pH值为5.69.烟区67.6％的土壤呈弱酸性,另有31.4％的土壤为强酸性.土壤pH值与有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、有效硼、交换性镁、有效锌呈显著相关.烟区土壤中交换性镁、水溶性氯离子含量较低,有机质、碱解氮、有效磷含量偏高.因此,腾冲烟区在烟叶生产上应注重调节土壤酸度,施用石灰和钙镁磷肥等碱性肥料改良土壤,以提高土壤营养元素的有效性.     

植烟土壤养分的空间变异特征及适宜性评价——以重庆市彭水县为例

采用域法对彭水县植烟土壤养分数据特异值进行处理,利用K-S检验数据的分布特征,并采用半方差、克立格插值法研究了植烟区土壤肥力的空间变异特征.从变异系数看,土壤速效磷最大为71.60%,而pH最小,仅为12.57%;土壤肥力养分样本数据最佳拟合模型为指数模型;土壤养分在空间上有一定的自相关性,并受各向异性的影响,自相关阈值变幅表现为pH〉有机质〉有效磷〉有效氮〉CEC〉速效钾;土壤养分的随机变异表现为pH〉有效磷〉有效氮〉有机质〉CEC〉速效钾,CEC、速效钾具有中等空间相关性,其他肥力要素为空间弱相关性;彭水县植烟土壤酸碱度、有效氮、有效磷含量比较适宜植烟,阳离子交换量、有机质含量对烤烟生产的适应性好,土壤速效钾非常适宜于植烟.因此,通过对空间分布格局图的实地分析,可以从宏观上把握影响土壤养分空间变异的因素,从而做出科学的作物的适宜性评价.