黑土质量演变初探Ⅳ--吉林省公主岭地区土壤肥力指标空间变异与评价

采用地理信息系统(GIS)和地统计学相结合的方法研究了吉林省公主岭地区土壤表层(0～20cm)pH、有机质、速效磷、速效钾、粘粒这5种土壤肥力指标的空间变异性.结果表明:土壤pH、有机质、速效钾、粘粒的理论模型均为球状模型;速效磷的理论模型为纯块金效应模型.粘粒、速效钾、有机质、pH的C0/(C0+C)变化范围是37.27%～49.66%,均表现出中等的空间相关性,说明其空间变异是由随机性因素和结构性因素共同作用的结果.根据目前的评价标准,该地区土壤pH和有机质主要分布在2～3级;速效磷和速效钾主要分布在2～4级;而粘粒则分布在3～4级,说明该地区肥力指标基本上处于中等级别.     

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.     

嫩江县土壤速效养分差异性分析

利用地统计学和GIS相结合的方法分析了嫩江县土壤速效养分空间异质性。采集土壤表层0~20 cm土样6 900个,采集土地利用类型为耕地,面积约35.6万hm2,进行化验分析和空间分析。结果表明:速效氮、速效磷、速效钾变异系数均在0.1~1.0,为中等变异;土壤速效磷的理论模型均为指数模型;速效氮和速效钾理论模型为球状模型;速效磷、速效钾的C0/(C0+C)分别为49.9%、50.2%,在25%~75%,变量具有中等空间相关性,而速效氮的C0/(C0+C)为79.5%,变量空间相关性较弱,表明土壤养分速效氮受随机性因子影响较大。     

基于GIS的湖北省江陵县土壤养分空间变异研究

结合应用GIS与地统计学,研究了湖北省江陵县土壤表层(0～20cm)碱解氮、速效磷、速效钾和有机质等属性的空间变异规律。结果表明,所有观测养分的变异系数均属于中等变异强度。结构分析结果表明,碱解氮、有机质、速效磷变异函数曲线的理论模型符合指数模型,速效钾的理论模型符合高斯模型;碱解氮、速效磷、速效钾的空间变异主要是随机性因素引起的,但程度有所差异,有机质的空间变异则主要是结构性因素引起的;4种养分要素的空间自相关程度都属于中等的空间自相关,但尺度范围不同,碱解氮、有机质、速效磷的空间相关距离较大,达49.1km,速效钾自相关距离为17.9km。采用Kriging插值方法生成了养分分布等值区图,可更直观地了解县域的土壤养分丰缺状况。     

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.     

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.     

黑龙江精准农业示范区土壤养分空间变异研究

以面积为129 hm^2农田为采样区,使用Ag132 DGPS仪定位,网格法采集0～20 cm耕层土壤样品,实验室测定土壤碱解氮、速效磷、速效钾和有机质的含量.应用传统统计学方法和空间分析方法对土壤养分变异进行了研究.结果表明,土壤养分性质均存在着空间变异性,速效磷、速效钾和有机质变异相对较大,碱解氮变异亦小;土壤养分性质均存在半方差结构,分别拟合Exponential、Gaussian、Pentaspherical、Gaussian模型;碱解氮、速效磷、速效钾和有机质均显示中等的空间相关性.     

黑土质量演变初探IV——吉林省公主岭地区土壤肥力指标空间变异与评价

采用地理信息系统（GIS）和地统计学相结合的方法研究了吉林省公主岭地区土壤表层（0～20cm）pH、有机质、速效磷、速效钾、粘粒这5种土壤肥力指标的空间变异性。结果表明：土壤pH、有机质、速效钾、粘粒的理论模型均为球状模型；速效磷的理论模型为纯块金效应模型。粘粒、速效钾、有机质、pH的Ｃ0/（C0＋C）变化范围是37．27％～49．66％，均表现出中等的空间相关性，说明其空间变异是由随机性因素和结构性因素共同作用的结果。根据目前的评价标准，该地区土壤pH和有机质主要分布在2～3级；速效磷和速效钾主要分布在2～4级；而粘粒则分布在3～4级，说明该地区肥力指标基本上处于中等级别。     

盐碱地土壤养分和盐分含量的空间变异特征研究

为了研究盐碱地土壤养分、盐分含量之间的相互关系,采用空间自相关、半变异函数和克里金插值方法,对酒泉市盐碱地土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、盐分含量的空间变异特征及其影响因素进行分析。结果表明,研究区土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量平均值分别为64.30、15.50、121.40 mg/kg,有机质和盐分含量平均值分别为12.80、7.49 g/kg,养分和盐分含量的空间变异系数均表现为中等变异;空间变异性分析发现,研究区5类土壤因子块金系数均小于0.25,表明其主要受地形、成土母质和植被覆盖度等结构性因素的影响;盐碱地土壤中有机质、碱解氮、速效钾含量南高北低,而速效磷、盐分含量从东到西高、低交替循环;相关性分析表明,盐碱化土壤有机质含量、碱解氮含量与盐分含量呈极显著负相关(P0.01),但速效磷含量与盐分含量呈显著正相关(P0.05)。这说明土壤养分含量在一定程度上影响土壤盐分含量状况。     

基于ArcGIS地统计分析模块的土壤养分与pH值空间变异分析——以云南省寻甸县为例

为揭示土壤养分空间变异情况,实现土地的可持续利用,基于地理信息科学(geographic information system,简称GIS)和地统计学原理相结合的方法对云南省昆明市寻甸回族彝族自治县的土壤有效磷含量、速效钾含量、有机质含量、全氮含量、pH值进行空间变异研究。通过土壤样本采样与分析,测定不同成分的含量,利用地统计分析模块进行空间变异分析;有效磷含量、速效钾含量、有机质含量、全氮含量、pH值变异系数各不相同,都呈中等变异,4种养分的变异系数在64%～79%之间,而pH值变异系数比较低,为12. 65%;有效磷含量、速效钾含量和pH值最佳理论模型为高斯模型,有机质、全氮含量的理论模型为指数模型;有效磷块金系数为85%,表明寻甸回族彝族自治县土壤空间相关性很弱,受耕作制度、施肥总量和随机因素影响较大;速效钾含量、有机质含量、全氮含量、pH值表现中等空间相关性,是结构性因素和随机性因素共同影响导致的。制作出各养分含量和pH值分布图,可以更直观地了解寻甸回族彝族自治县土壤养分的分布情况;结合当地实际作物种植情况提出合理的施肥建议,改善当地不合理的耕作方式和施肥配比,实现土地资源的可持续发展。     

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。     

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.     

区域土壤养分空间变异研究--以新疆生产建设兵团农一师16团为例

应用地统计学方法,结合GIS技术对新疆生产建设兵团农一师16团土壤表层（0～20 cm）有机质、速效氮、速效磷、速效钾4种养分要素的空间分布特征,进行了定量分析,并绘制出这几种元素的空间分布图.结果表明,4种养分要素的空间相关程度均属于中等的空间相关性,变异尺度在5～9 km范围内.通过养分分布图来看,有机质和速效氮的相关性较大,含量属于中等偏低;速效磷和速效钾含量则较高.分布情况与实地的产量和地形地貌基本一致.     

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。     

山核桃林地土壤肥力状况及其空间分布特征

为探明山核桃Carya cathayensis产地土壤肥力质量状况和空间分布特征,指导林农合理施肥,选取杭州市临安区山核桃产区为研究区域,以土壤pH值、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾为研究对象,开展了该区土壤养分状况等级评价,并采用地统计学等空间分析方法对土壤养分空间分布特征进行研究。结果表明:研究区土壤pH值平均为pH 5.23,87%土壤pH值为pH 4~6,研究区土壤酸化严重。土壤有机质平均为31.6 g·kg-1,土壤碱解氮、有效磷、速效钾平均分别为155.40,14.04,85.73 mg·kg-1。根据《浙江土壤》肥力等级划分标准（1级土壤成分质量分数低,4级土壤成分质量分数高）可知:土壤有机质质量分数主要处于第3等级和第4等级,比例为54%。土壤碱解氮质量分数处在分级标准的第3等级且所占比例为76%。土壤速效钾大于50 mg·kg-1的区域占80%。相反,土壤有效磷不足,63%的土壤有效磷不足10 mg·kg-1,处在第1等级和第2等级标准,难以满足山核桃生长。土壤各养分变异系数为27.15%~141.03%,表明研究区林地土壤养分具有不同程度的变异性。空间分析结果显示:研究区土壤pH值和养分均具有明显的空间分布格局。山核桃产量高低不一,与土壤养分具有一定的空间对应关系。山核桃林地土壤严重酸化,土壤有机质、碱解氮和速效钾都比较充足,而大部分地区有效磷不足。     

湘南丘岗红壤地区土壤肥力质量指标的空间变异特征

采用地理信息系统(GIS)和地统计学方法研究了湘南丘岗红壤地区土壤表层(0～20 cm)pH值、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾8项土壤肥力指标的空间变异特征.结果表明:土壤pH、有效磷、全氮和全钾的理论模型为球状模型,有机质、碱解氮和速效钾的理论模型为指数模型,全磷的理论模型为高斯模型;碱解氮和全磷的基底效应分别为13.6％、19.0％,表现出强烈的空间相关性,土壤pH、有机质、有效磷、速效钾、全氮和全钾的基底效应分别为28.7％、29.9％、54.7％、53.1％、55.6％、73.0％,具有中等的空间相关性;研究区域的书林寺村南部和官山坪村北部以石灰岩风化物母质为主,土壤肥力较高,属Ⅰ～Ⅲ级,幸福桥村区域以板岩风化物母质为主,土壤肥力为Ⅳ级,官山坪村南部以第四纪红土母质为主,土壤肥力属Ⅴ级,应重视第四纪红土母质地区土壤退化防治和肥力恢复调控.     

黑龙江食品安全示范区农田土壤养分空间变异研究

以面积为450000m2农田为采样区,使用手持式GPS定位,网格法采集0￣20cm耕层土壤样品,实验室测定土壤碱解氮、速效磷、速效钾和有机质的含量。应用传统统计学方法和空间分析方法对土壤养分变异进行了研究。结果表明,土壤养分性质均存在着空间变异性,受常规施肥措施影响较大的碱解氮、速效磷、速效钾变异相对较大;常规施肥有机质投放较少,变异相对较小;土壤养分性质均存在半方差结构,分别拟合Circular、Pentaspherical、Exponential模型,碱解氮、速效磷、速效钾和有机质均显示中等的空间相关性。