基于地统计学农田不同土层土壤容重的空间变异特征分析

利用烘干法测定玉米地0～5 cm、5～10 cm、10～15 cm、15～20 cm土层土壤容重,运用半方差函数和克立格插值等方法对农田土壤容重空间变异特征随土层深度的变化规律进行研究。结果表明,不同土层土壤容重平均值介于1.23～1.33 g/cm~3,均为弱变异,空间相关范围介于20.40～75.64 m,空间相关程度介于28.89%～73.55%,空间分布图中均存在明显的斑块结构;随土层深度的增加,土壤容重平均值呈先增加后减少的变化趋势,变异程度呈先降低后升高的变化趋势,半方差函数拟合模型由指数模型变为线性模型,空间相关范围先增加后保持不变,空间相关程度未呈现出规律性的变化趋势,土壤容重低值区和高值区的分布数量和位置有所差异。     

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。     

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.     

基于Matlab和地统计学的土壤有机质空间变异研究

以黑龙江省齐齐哈尔市甘南县东兴村为试验点,对土壤有机质进行常规统计及半方差分析。结果表明,球形模型为最佳拟合模型,该区有机质具有中等程度的空间相关性,并探讨了其空间变异特征,为该地精准农业的研究提供了一定的理论参考。     

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。     

基于GIS的大比例尺度土壤空间变异特性与插值方法

为了提高土壤信息特征的空间分布精度,推动土壤的定量化研究及精准农业的实施,为提高大比例尺度土壤信息特征的空间分布精度提供技术支持.利用地统计学的原理和方法,结合GIS技术对土壤养分的空间变异特性进行了分析和比较,根据旱地和水田中各土壤养分元素的不同空间变异特性选出最优插值方法.结果表明:试验区水田、旱地的有效磷块金值与基台值比值分别为0.802 7和0.749 9,空间变异相关性很弱,其他养分指标的块金值与基台值比值在0.444 1～0.684 8,具有中等的空间相关性;大比例尺度下水田与旱地的最优插值方法均为普通克里格法.     

基于地统计学的苏北县域土壤全氮空间变异研究

以江苏省沛县为案例区,基于网格法采集的212个土壤样品,通过地统计学方法研究了该县土壤全氮空间变异特征。结果表明,该县土壤全氮含量均值属于中等偏下水平,仅为0.96 g/kg;变异系数为0.31,属中等变异程度;土壤全氮空间自相关性为中等程度,自相关距离为14 250 m;全县土壤全氮含量主要集中在0.75～1.00和1.00～1.25 g/kg 2个等级;在空间上,该县北部和南部的旱地土壤全氮含量较低,其中北部的轻盐碱土含量为最低,而分别靠近微山湖和大沙河的东部和西部水—旱轮作区含量较高。研究结果指出该县不同区域土壤全氮含量的提升潜力,为该县乃至苏北地区制定合理的农业和环境管理措施提供参考。     

基于地统计学的山西省不同类型土壤有机质空间变异分析研究

为了展示山西省不同土壤类型条件下耕层土壤有机质含量的空间变异性以及影响因素,实现土壤肥力高效利用,进一步指导农业生产方式改良以及精准施肥。本研究以褐土、黄绵土、栗褐土、栗钙土四种山西省常见土壤类型进行研究,分别选取区位临近的县市采样,得到耕层土壤有机质含量数据,采用GIS与地统计学方法相结合的方法,研究不同土壤类型的土壤有机质含量的空间变异性,通过对比从三种函数模型(指数模型、球状模型、高斯模型)中选取最优拟合模型,并采用最优拟合模型进行插值制图以及趋势分析。结果表明,褐土平均有机质含量最高,其块金系数为25%,具有较强的空间结构性;黄绵土平均有机质含量最低,其块金系数为50%,具有中等强度的空间结构性;栗褐土平均有机质含量仅次于褐土,其块金系数为49%,具有中等强度的空间结构性;栗钙土平均有机质含量略低于栗褐土,其块金系数为32%,具有中等强度的空间结构性。由以上分析结果可以看出,土壤类型是土壤有机质含量空间变异的重要影响因素,除此之外,海拔、地形地貌、人为活动等因素同样对有机质空间变异会产生一定的影响。本研究可以为提高山西省土壤肥力、精准施肥、改良农业生产措施提供依据。     

基于地统计学的烤烟硫含量空间特征分析

采用地统计学中的半方差分析法和普通Kriging插值方法研究了湖南烤烟硫含量空间分布特征,结果表明,湖南主产烟区B2F、C3F、X2F等级烤烟硫含量平均值分别为1.002%、0.851%、0.800%,大于0.7%的样本占71.6%,绝大多数样本的烟叶硫含量偏高。3个等级烤烟硫含量存在空间变异结构方差,可分别用高斯模型、球型模型、指数模型拟合,变异范围较小(变程1.072~4.102 km),具有中等的空间自相关。3个等级烤烟硫含量在空间分布上,具有从湘中高值区域向湘南和湘西北降低的趋势。     

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.     

海南省保亭县橡胶园土壤养分空间变异特征分析

通过GIS和地统计学相结合的方法研究海南省保亭县橡胶园土壤速效氮、磷和钾含量的空间变异特征。结果表明:(1)土壤速效氮、磷、钾在一定范围内均存在空间相关性,速效氮和速效磷的空间相关性较弱,速效钾的空间相关性中等,土壤速效氮、速效磷和速效钾含量的相关距离变化范围分别为6 938.8、18 040.8、6938.8 m。速效磷和速效氮的空间变异主要受人为因素影响,速效钾受人为因素和自然因素的共同影响。(2)保亭县胶园土壤速效氮整体水平较低,主要为第四和第五等级;速效磷含量整体水平为中偏低,主要为中下水平的第四等级,速效钾含量整体水平较低,以第五等级为主。     

基于地统计学的广东省土壤铬空间变异分析

在地统计学软件Surfer 8.0和ArcGIS 9.1的支持下,对广东省259个剖面的土壤铬(Cr)背景值进行水平和垂直空间变异分析。研究结果表明,土壤铬的背景水平均接近世界土壤的平均水平,而高于全国土壤背景的平均含量,从西北向东南方向逐渐降低,从A层到C层呈增长趋势。     

基于GIS和地统计的伊犁州农田土壤养分空间变异特征分析

【目的】 研究土壤养分的空间变异程度及分布规律,为干旱区农业施肥区划及精准农业的推广提供理论依据。【方法】 以新疆伊犁州为研究区,运用GIS技术与地统计学相结合的方法,研究伊犁州农田土壤养分的空间分布特征及变异规律。【结果】 (1)AP、SOM均属于强变异强度,变异系数分别为0.82、0.79;其它土壤肥力指标变异系数处于0.60~0.67,均属于中等变异强度。(2)伊犁州土壤TN、SOM含量总体较高,较丰富以上的样点比例分别占66.66%、61.07%;其次为AK、AP,较丰富以上的样点比例分别占50.85%、49.37%,AN含量相对较低,缺乏和较缺乏的样点比例超过65.72%。(3)TN、SOM、AN表现为极强的空间相关性,其块基比分别为0.107、0.002、0.000 07;AP的块基比为0.403,在区域内表现为中等强度的空间自相关性;速效钾的块基比为0.755,在区域内表现为较弱的空间自相关性。(4)该地区土壤养分含量在空间分布上多呈斑块状格局。5个养分指标中,TN、AN含量的空间分布大体相似,含量较高的区域主要分布伊犁州的东部;SOM、AP含量的空间分布大体相似,含量较高的区域主要分布伊犁州的南部;AK含量的空间分布相对均衡。【结论】 研究区AK、SOM、AP平均含量均处于较高水平;TN、AN平均含量均处于较低水平。土壤养分含量空间分布总体呈现南高北低、东高西低的格局。     

小尺度下基于GIS和地统计学的烟田土壤养分空间变异

以贵州省黔西县林泉镇3.8 hm2烟田为对象,在GIS和地统计学方法的支持下,定量分析了该区域内土壤养分空间变异特征.结果表明:该区域内土壤养分存在空间结构性,且均可用球状模型进行拟合.碱解氮的块金值/基台值为22.84％,说明其具有强烈的空间相关性;其他土壤养分的块金值/基台值在31.25％ ～49.54％之间,均具中等强度的空间相关性.利用普通Kriging插值方法绘制土壤养分空间分布图,结果显示,各养分受人为活动等因素的影响,空间分布特征显著不同.     

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.     

农田土壤养分空间变异特征研究

以浙江宁波市三七市镇1个面积为256．2hm^2的农业示范区为研究区域,运用地统计学与GIS相结合的方法对其土壤养分的空间变异特征展开研究．结果表明,速效钾、有机质和pH值的C0／（C0＋C）〈25％,表现出强烈的空间相关性,碱解氮和有效磷的C0／（C0＋C）为25％～75％,具有中等的空间相关性．通过Kriging插值并依据养分的分级标准,所得的空间变异图能很好地反映农田土壤养分的空间变异特征和丰缺状况．几种养分要素中碱解氮、有效磷和有机质含量总体丰富,而速效钾的含量处于中低水平,有机质和pH的空间变异不明显．     

涝渍地土壤主要肥力因子空间变异特征研究

利用地统计学的方法，以湖北三湖农场为例，研究了涝渍地土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾等4种主要肥力因子的空问变异规律，结果表明：土壤肥力因子的分布具有明显的空间变异特性，碱解氮变程最小为l740m，有机质其次，为2200m，速效磷和速效钾分别为58560m和8060m。土壤有机质的空问变异受结构性因素影响较大，具有强烈的空问相关性；而碱解氮、速效磷和速效钾的空间变异是由结构性因素和随机性因素共同作用引起的，属于中等的空问相关性。在此基础上，应用克里格法进行空问局部内插，绘制出4种土壤肥力因子的分布图。     

黄土高原降水量的空间插值方法研究

在地统计学和地理信息系统支持下,采用多种插值方法对黄土高原降水量进行了空间插值研究, 并探讨了气象站点密度与布局对插值结果的影响。结果表明,地统计学方法优于传统的反距离加权插值、多项式插值和径向基函数插值方法;考虑高程影响的普通协克里金方法优于一般的克里金方法和简单协克里金方法。通过空间插值得到了黄土高原降水量分布图,由该降水量分布图可知,黄土高原降水量总体呈现西北低、东南高的态势,界限很明显;年均降水量在100-800 mm,主要集中在200-600 mm内,以半湿润-半干旱气候为主。     

荒漠草原区土壤养分空间变异及评价

采用经典统计学和地统计学相结合的方法,结合GIS技术,分析了宁夏红寺堡孙家滩园区（0～20 cm）土层土壤养分的空间变异特征,并运用普通克里格（Kriging）进行最优插值,制作了土壤碱解氮（AN）、速效钾（AK）、速效磷（AP）、全氮（TN）、全磷（TP）、有机质（OM）及pH的空间分布图.研究表明,速效磷变异系数最大为82％,pH变异系数最小为4％,变异系数由大到小依次为速效磷＞全磷＞全氮＞速效钾＞碱解氮＞有机质＞pH.各土壤养分都具有良好的半方差结构,pH、速效钾、全磷和有机质符合球状模型,碱解氮和速效磷符合线性模型,而全氮符合指数模型.在空间自相关范围上,全氮最大为37 750m,全磷最小为1 340 m.采用Kriging最优内插法对未测点进行了估值,绘制了等值线图,各种土样养分都在一定程度上受地形、土壤类型、土地利用方式、施肥等因素的影响,且均表现出明显不同的分布规律,土壤综合肥力水平较低.该研究揭示了孙家滩园区土壤养分的空间分布规律,对于实施精准农业和草地的可持续利用具有积极意义.     

江津紫色土壤养分空间变异性研究——地统计学方法

利用地统计学,结合GIS研究紫色土土壤表层（0－20cm)的有机质、速效氮、速效磷、速效钾4种养分含量的空间分布特征。结果表明,有机质、速效氮、速效钾为正态分布,速效磷为对数正态分布;半方差分析的结果表明大部分土壤养分在一定间距内存在空间相关性,且为中等强度的空间自相关;用普通克立格法进行最优内插,做养分含量分布图,进行叠加分析,并对土壤肥力作初步评价,其中二等地占90％,面积最大。此结果可进一步应用于精确农业（施肥）。