县域土壤养分空间变异分析——以蒲城县为例

借助GIS和地统计学方法对蒲城县土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾4种土壤养分的空间变异特征进行了分析。传统统计分析结果表明:4种土壤养分的变异系数在21%～80%之间,均属于中等变异性。地统计学半方差分析结果显示:碱解氮、有效磷和速效钾的基底效应介于25%～75%,具有中等空间相关性;有机质的基底效应为78%,空间相关性较弱。最后采用普通克里格插值方法,输出土壤养分空间分布图,据此分析土壤养分空间分布特征。     

毛乌素沙区土壤养分含量特征及其生产性能反应——以乌审旗为例

对乌审旗土壤养分测定结果表明,水成土和半水成土(沼泽土、草甸土),有机质含量高,潜在肥力强,速效养分差;地带性土壤(栗钙土)、初育土(黄绵土、风沙土),有机质含量低,但速效养分较高。产生上述现象的原因,决定于环境因素和土壤资源利用的管理水平,特别是水热条件的作用很大。 通过乌审旗土壤养分分析,可以看出毛乌素沙区,土壤养分含量较低。除沼泽土和草甸土有机质含量可作为一级肥力外,分布面积广阔的风沙土,黄绵土,肥力水平均属二级以下,必然影响农作物和牧草的产量。     

黄土高原南部耕地土壤养分空间格局分析——以陕西省富县为例

以陕西省富县为例,采用地统计学与GIS技术相结合的方法,研究黄土高原南部耕地土壤养分的空间变异特征和分布格局,为土壤培肥和农业生产提供理论基础。结果表明,富县耕地大部分土壤养分间存在显著的相关关系。20 a来,除土壤有机质平均含量降低19.08%,有效锰降低9.59%外,其他养分平均含量均有明显增加,增幅介于12.18%~44.20%。在平均间距为1 214m的采样尺度下,土壤有机质、磷、钾、锰和铁表现为中等强度空间相关性,速效氮表现为弱空间相关性。施肥、耕作管理、海拔及降水是影响养分空间变异的重要因子。土壤养分含量高低值区域分布明显,大致呈西高东北低的格局。总体上富县耕地土壤富钾,铁、锰适中,有机质整体缺乏,12%耕地氮素相对不足、88%缺乏,71.16%缺磷,需及时增施有机肥,制定增氮补磷措施。     

半干旱农牧交错区土壤养分空间变异特征分析——以内蒙古伊金霍洛旗为例

本文以伊金霍洛旗为研究区,通过GIS平台对土壤养分中的有机质、全氮、速效钾的空间插值方法进行了比较并得到了最优插值图。然后分析了该旗土壤养分的空间分布规律,为该地区的农业生产布局和生态环境建设提供了依据。通过比较后认为,在该地区有机质的空间插值用反距离权重法为好,而全氮和速效钾的空间插值以克吕格法的指数模型和高斯模型为好。地统计学分析结果表明:有机质、全氮和速效钾的变程分别为11853m,8932.2m和732.99m,全氮和速效钾具有中等空间相关性,而有机质空间相关性较弱。有机质含量普遍偏低,在91%的面积中有机质含量低于10g/kg,其相对高值区呈离散分布,可能与隐域植被的分布有关。全氮含量与有机质含量分布相似,在70%的面积中低于0.75g/kg,而速效钾含量中等,介于102.04-103.31mg/kg之间。在三个不同的景观亚区中,乌审凹地亚区的土壤养分状况较好,黄土丘陵亚区养分状况最差,毛乌素沙地亚区介于它们之间。     

土壤养分元素空间分布不同插值方法研究——以榆林市榆阳区为例

以榆阳地区土壤有机质、水解性氮、有效磷、速效钾、全氮等5种养分元素为例,选取常用且具有代表性的反距离加权法、样条函数法、普通克里格法3种空间插值方法,对土壤元素进行空间插值,并对其结果进行验证分析和评价。在对各方法参数优化的基础上,采用全交叉验证法对1 459个土壤样本的插值结果进行验证分析。插值结果表明,插值效果受采样点密度影响较大,在样点密集区可得到较好效果,在采样点稀疏的地区插值结果较差。对比研究表明,普通克里格法对刻画区域土壤养分元素的空间分布趋势效果最佳,但其半变异函数模型及参数的优化较为复杂,仍有待进一步研究;反距离加权法和样条函数法对土壤元素分布的空间插值精度一般,但其简单易用、插值最优参数易于选择。     

民勤湖区表层土壤养分的空间异质性

利用地统计学方法研究了民勤绿洲湖区表层土壤养分碱解氮、速效磷和速效钾的空间异质性.结果表明:绿洲、过渡带和荒漠三种景观下表层土壤中氮磷钾含量都呈现出“丰氮、富钾、贫磷”的特征;碱解氮与速效磷的变异系数在绿洲区最小,荒漠区最大,而速效钾在荒漠区最小,过渡带最大,但都属于中等变异;从绿洲到荒漠,碱解氮、速效磷呈U型分布特征,而速效钾为倒U型分布特征.碱解氮的最佳拟合模型为Exponential,速效磷为PentaspHerical,速效钾为Tetrasherical;氮和磷的富集区位于绿洲区,而速效钾在过渡带上出现富集中心.土壤的养分元素含量除了与成土母质的元素有关外,人类活动的影响也是非常重要的因素.     

宝鸡市农耕区土壤养分空间变异及其影响因素分析

了解土壤养分在自然及人为因素驱动下的空间变异特征,对实现农田养分精准调控具有重要意义。以宝鸡市为研究区,利用地统计学分析土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾的空间变异特征,并通过单因素分析、RDA排序图等方式探讨土壤类型、地形及人为因素对土壤养分含量的影响。结果表明：1)土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾平均含量分别为18.20g/kg、1.15g/kg、19.45mg/kg、197.96mg/kg,空间变异大小依次为速效磷>速效钾>有机质>全氮,均属于中等变异。2)土壤有机质和全氮的空间分布规律极为相似,均呈现由东南向西北递减的趋势,变异性在东西及南北方向均有体现,土壤有机质受地形及土壤类型影响更大(C₀/(C₀+C)<25%),而全氮受土壤类型、地形及人类活动共同影响(25%0/(C₀+C)<75%);速效磷呈南高北低的分布格局,速效钾呈中部高南北低的分布格局,两种速效养分的变异性主要表现在南北方向,均受土壤类型、地形及人类活动共同作用。3)不同土壤类型下,塿土...     

半干旱退化山区坡改梯地土壤养分变异特征研究——以宁夏彭阳县为例

本文通过对半干旱退化山区经过坡改梯不同年限土壤资料分析,土壤有机质和氮素随与坡改梯时间呈正相关,在作物根系活动层0-60cm土壤有机质、氮素增量高于对照,土壤速效磷增幅较小;土壤速效钾有少量增加。在该地区的生态建设中,大力开展平田整地,能逐步改善土壤的理化性质,提高土壤肥力质量。     

渭河平原县域农田土壤速效养分空间特征

土壤速效养分对评价土壤肥力水平具有很好的表征作用,对其充分了解是土壤养分管理和合理施肥的基础。本研究以兴平市为例,综合运用传统统计学、地统计学和GIS技术,结合“3414”田间肥效方案,研究渭河平原农田土壤速效氮、磷和钾的空间特征及其变化规律,为区域平衡施肥、农田保养和农业生产提供科学指导和理论基础。结果表明,兴平市农田土壤速效氮、磷和钾平均含量分别为38.38 mg·kg^-1,27.13 mg·kg^-1,202.07 mg·kg^-1,速效氮磷比值平均为1.99。在约400 m采样尺度下,3项土壤养分均表现出弱的空间相关性,主要受施肥管理、种植模式等人为活动影响。整体上,土壤速效钾含量丰富;速效磷整体较丰富,7.43%的农田缺乏;速效氮普遍不高,67.98%农田缺乏;速效氮磷比值偏低,92.27%农田比值小于2。30 a来,农田土壤速效氮普遍下降,降幅西高东低、北高南低;速效磷普遍增加,增速北高南低;速效钾北增南减,整体在增加;土壤氮磷比值分布格局逆转,变化上南增北减,整体在下降。盲目施肥和肥料利用率低是兴平市农业生产的主要障碍因素。今后的生产实践中应密切关注土壤氮素的有效补充,磷肥的控制及渭河阶地区土壤钾素的消耗,平衡土壤养分, 以提升区域经济和生态效益。     

甘肃省灌漠土土壤养分空间变异特征

结合传统统计与地质统计学方法对甘肃省河西地区武威灌漠土有机质、NH4 -N、有效P及K的空间变异性进行了分析。结果表明:所测定的四种土壤养分含量具有较大的空间变异,变异系数在20.299%～53.812%之间,土壤NH4 -N及有效P含量的变异较大,变异系数分别为53.812%及51.347%;土壤K和有机质的变异系数分别为43.155%和20.299%。地质统计学分析表明该区域土壤P、K有效含量具有强烈的空间相关性,其块金值/基台值[C0/(C0 C)]分别为8.031%和0.560%;土壤NH4 -N及有机质具有中等程度的空间相关性,[C0/(C0 C)]分别为39.111%和32.351%。土壤有机质、NH4 -N、速效P及K等含量的最大相关距在129～2354m之间,其中土壤有效N含量的最大相关距最长(2354m),有机质含量次之(981m),K含量最短(129m)。土壤OM及NH4 -N的分形维数分别为1.891和1.912,土壤有效P及K的分形维数均为1.984。随机因素如种植制度、施肥方式等耕作措施对土壤有机质及氮的影响较大,而对土壤磷、钾的影响较小。该土壤性质的克立格插值结果显示出一定的空间相似性,显示地质统计学方法可用于分析土壤肥力在空间上的变异。     

运城市夹马口引黄灌区土壤养分空间变异特征

以山西省运城市夹马口引黄灌区为研究区域,在灌区进行田间取样,结合地统计学与Kriging插值方法分析灌区农田有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾的空间分布特征。研究结果表明,灌区土壤有机质、全氮空间变异主要受结构性因素的影响;碱解氮、有效磷、速效钾空间变异受结构性因素、随机性因素的共同影响。土壤有效磷呈斑块状分布,存在局部富集或缺失情况;有机质含量在灌区西南部平坦地区、中部引黄灌区干渠中下游冲积区相对较高,土壤全氮、碱解氮具有相似分布。灌区土壤有效磷、速效钾养分等级较高,土壤碱解氮养分等级中等,土壤有机质、全氮养分等级较低。交叉验证表明,普通克里格插值能较准确地预测灌区的土壤养分的空间变化,其相关系数较高、稳定性较好,为灌区精准施肥提供建议。     

栗钙土农田土壤养分空间变异特性及采样方法研究

以西宁市二十里铺村的农田为研究区域,采用5 m×5 m网格法,选取84个观测点取样,进行室内分析,测定土壤有机质、水解氮、速效磷、速效钾的含量,分析土壤养分的空间变异规律。研究表明,土壤有机质、水解氮、速效钾的空间变异性不太明显,速效磷的空间变异性明显;有机质、水解氮和速效钾的空间变异主要是由结构性因素引起的,速效磷的空间变异是由随机因素引起的。有机质的变异函数理论模型为指数模型,水解氮、速效磷、速效钾变异函数理论模型为球形模型。栗钙土农田采样的密度范围在1~11 m之间,将能够满足精确农业生产对这4种土壤养分的分析要求。     

玛纳斯河流域绿洲土壤养分空间变异特征与格局

运用经典统计学及地统计学的半变异函数定量研究了玛纳斯河流域绿洲表层土壤(0～10cm)中有机质、全氮、全钾和全磷4种养分含量的空间变异特征。结果表明:4种养分含量数据均服从正态分布,有机质、全氮和全磷的理论模型属于指数模型,全钾的则符合球状模型。全氮和全钾的空间自相关范围为24.18km和35.78km,空间结构上具有中等空间相关性,随机性因素引起的全氮和全钾的变异分别占48.93%和48.23%,是结构性因素(气候、母质、地形、土壤类型等)和随机因素(施肥、耕作措施、种植制度等)共同作用的结果;有机质和全磷的空间自相关范围为79.10km和82.63km,空间结构上具有强相关性,块金值与基台值之比分别为25.06%和20.00%,其空间变异主要由结构性因素引起的。在地理信息系统(GIS)支持下,通过Kriging插值研究了玛纳斯河流域绿洲土壤养分的空间水平分布规律并对土壤养分要素含量等级进行了评价。有机质、全氮和全钾具有南北部高,中间低,由南北向中心递减的趋势;有机质、全氮、全钾含量为较丰富以上等级面积分别占研究区的0%、97.91%、99.69%;全磷含量从中心往南递增,北部分布较均匀;全磷含量为较丰富以上等级的面积占研究区的10.62%。     

有机肥对黑垆土养分含量、形态及转化影响的定位研究

施用有机肥是保持土壤肥力良性循环的重要措施之一。为了深入研究有机马对黑垆土养分含量及形态的长期效应１９８４年在长武早塬黑垆土上布设了一个长期定位试验。研究结果表明,连续施用有机肥将显著地改善土壤肥力,增加有机质和氮磷钾的含量,以及土壤有效态Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｆｅ的数量。有机肥对土壤氮磷贡献的一个重要方面是增加了土壤有机氮和无机磷中的有效态组分,增加氮磷的有效性。     

柴达木盆地盐渍化土壤养分和酶活性特征

为探讨柴达木盆地不同程度盐渍化土壤养分和酶活性特征,沿察尔汗盐湖至昆仑山方向依次选择5个样点,分析土壤养分和酶活性特征及其二者的相关性。结果表明：除土壤全钾外,土壤盐渍化程度、土壤深度及其两者交互作用对土壤养分含量及土壤酶活性的影响均达到显著水平(P<0.05)。在盐渍化程度较低的土壤,养分有效性(速效钾除外)和酶活性较高,且随土壤深度的增加而降低。以有机碳和蔗糖酶为例,在盐渍化程度最低的S5样地中含量为13.83 g·kg^-1和21.01 mg·g^-1·d^-1(0～5 cm)、12.85 g·kg^-1和19.29 mg·g^-1·d^-1(5～10 cm)、9.83 g·kg^-1和12.19 mg·g^-1·d^-1(10～20 cm),显著高于盐渍化程度最高S1中的8.56 g·kg^-1和1.41 mg·g^-1·d^-1(0～...     

华北土石山区森林土壤养分空间变异研究

基于河北省木兰围场国有林场管理局北沟林场4hm2天然次生林中100个采样点0-20cm、20-40cm和40-60cm的土壤养分测定分析数据,运用地统计学方法研究了土壤养分的空间变异特征,并分析讨论了该区域土壤养分的空间分布特点。结果表明:研究区内土壤养分(有机质、全钾、全氮、全磷、速效钾和有效磷)的变异系数在0.17~0.94之间,属于中等变异程度。0-20cm速效钾的结构比为0.534,具有中等空间相关性,其余各层的土壤养分结构比都在0.900以上,具有很强的空间相关性。各土壤养分的空间相关距离为40.53-287.1m,均表现出了明显的空间分布趋势。研究结果对在华北土石山区土壤取样设计及土壤养分的空间内插和制图具有一定的指导意义。     

洛阳市粮田土壤养分状况分析

分析了洛阳市主要粮田土壤247个土壤样品的养分状况.结果表明,土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾的平均含量分别为1.25%、0.91 g/kg、10.88 mg/kg和128.7 mg/kg;总体而言,有机质和全氮含量处于低水平(1%～2%和0.8～1.0 g N/kg),速效磷处于中低水平(5～20 mg P/kg),速效钾处于中等水平(100～150 mg K/kg);有机质、全氮和速效磷含量的次数分布曲线呈高峰偏左的正偏峰,速效钾呈近似为高峰稍微偏右的正态峰;速效磷的变异程度(CV%)最大,有机质和全氮的次之,速效钾的最小.     

基于MODIS NDVI时间序列的植被覆盖空间自相关分析——以山东半岛与辽东半岛区域比较研究

文中应用2000～2011年期间的MODIS NDVI数据对比了山东半岛和辽东半岛植被覆盖的时间变化以及空间自相关特征。结果表明:山东半岛和辽东半岛植被覆盖状况均较好,其中辽东半岛植被覆盖相对更好;2000～2011年间两个半岛NDVI均呈显著上升趋势,山东半岛的上升趋势更明显。两半岛NDVI的全局Moran's I分别为0.896和0.778,均表现为正的全局空间自相关,植被覆盖均呈空间集聚状态,且山东半岛植被覆盖的集聚特征更突出。局部空间自相关上,山东半岛大部分地区,辽东半岛千山山脉以东和辽河流域的ND-VI表现为高-高自相关,这些区域植被覆盖较好;而山东半岛西北部的黄河三角洲湿地区域以及莱州湾,辽东半岛千山山脉以西和半岛南端大连市的NDVI呈低值区集聚状态,植被覆盖较差。总的来说,该研究有助于了解山东半岛和辽东半岛植被覆盖的空间聚集规律和关联模式,从而为认识研究区植被覆盖状况以及生态保护提供依据。     

土壤pH与养分的空间异质性及土壤肥力分析——以内蒙古旺业甸林场为例

以内蒙古旺业甸实验林场为研究对象,探究不同林分起源土壤pH与养分空间异质性和肥力特征,并结合环境因子对其进行解释,旨在了解该区的森林土壤质量,优化人工林结构,为森林可持续经营提供科学依据。采用经典统计学、地统计学和改进内梅罗综合指数法相结合的方法,分析了81块天然林和72块人工林样地0～10cm土层土壤pH和养分的空间异质性和肥力水平。结果显示：1)天然林土壤pH均值为5.86,人工林均值为6.21,属弱变异;天然林土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量均值高于人工林,均属于中等程度变异。2)天然林土壤速效钾表现出中等程度空间相关性,其它土壤养分指标呈弱空间相关性;人工林土壤速效钾、全氮呈中等程度相关性,其它指标呈弱空间相关性。3)研究区土壤肥力水平高和中等的共占林场总面积的51.20%,没有肥力较差的区域,肥力高值区主要分布在天然林。4)海拔、坡向、坡位、郁闭度、枯落物厚度对土壤养分有显著影响。5)旺业甸实验林场土壤呈弱酸至中性,土壤有机质、全氮含量高,但有效磷含量较低。天然林和人工林土壤pH与养分整体表现为弱和中等空间相关性,肥力水平较好。     

基于空间自相关的乌鲁木齐市民族居住格局研究

中国正处于经济社会的转型期,由此带来的社会阶层分化,居住空间分异、隔离、极化是当前学术界热点命题之一,而乌鲁木齐市是一个拥有49个民族的多民族特大城市,民族文化差异显著,民族居住格局现象不容忽视。文中利用Arcgis10.0软件,运用全局Moran,s I指数和局部Getis-ord G*热点图方法,从全局和局部两个层面上研究了乌鲁木齐市民族居住格局的空间关联特征。结果表明:少数民族全局Moran's I指数都为正,且都大于E(I),说明少数民族都有各自的高度聚居区;通过局部Getis-ord G*热点图发现:维吾尔族主要聚居在乌鲁木齐市东南部,回族主要聚居在乌鲁木齐市北部,哈萨克族主要聚集在乌鲁木齐市南部。