西北旱区农业水土资源空间变异特征研究

农业水土资源是人类赖以生存的物质基础。为合理利用和开发西北旱区农业水土资源,利用经典统计学和地统计学方法研究了其水资源指数和耕地资源指数的空间变异特征。结果表明:西北旱区水资源指数和耕地资源指数均具有中等变异性特征,其半方差最优拟合模型分别是高斯模型和指数模型,且均呈现空间不均衡分布,分别具有较强和中等空间相关性,其空间变异主要受结构性因子的影响。研究结果不仅可为西北旱区农业水土资源的配置、高效利用和优化提供依据,也为在较大研究范围内开展空间因子变异特征研究提供了方法参考。     

复合地貌区农田土壤有机质空间变异特征及其影响因素

以陕西省宝鸡市为例,运用地统计学方法,通过对比单一地貌和复合地貌下农田土壤有机质(SOM)变异特征,分析复合地貌区农田SOM空间变异及其影响因素。结果表明:研究区农田SOM含量为3～34.23 g·kg~(-1),平均值为18.23 g·kg~(-1),变异系数为25.73%,呈中等程度变异,不同地貌类型农田SOM变异系数表现为中海拔丘陵低海拔丘陵中海拔台地中海拔平原低海拔平原低海拔台地; SOM含量空间变异具有明显趋势性特征,各个方向存在各向异性,南北方向的空间变异性大于东西方向;研究区农田SOM含量具有显著局部空间自相关性,但各单一地貌类型下农田SOM含量局部空间自相关性不显著。研究区SOM含量块金值为41%,受结构因子影响更大。研究区农田SOM主要受经度、纬度、降水、温度、海拔等因子综合作用,其中纬度和海拔主要表现为直接作用,其他因子主要表现为间接作用。研究表明,复合地貌区农田SOM空间分布具有较强的空间自相关性,受地形、海拔等结构性因子的影响更大。     

伊犁河谷察南灌区土壤盐分空间变异研究

以伊犁河谷察南灌区为研究区,运用EM38电导率仪测定及室内分析相结合的手段,获取土壤电导率值及0~30 cm、30~60 cm、60~100 cm土壤盐分含量。一方面对各土层土壤盐分含量进行了简单的盐渍化分级统计,另一方面应用地统计学方法,对土壤盐分特征因子进行半方差函数分析及空间插值分析。初步研究表明:察南灌区土壤电导率变异系数为1.31,各土层土壤盐分含量变异系数分别为1.31、1.10、1.49,均呈现空间强变异;0~30cm、30~60 cm、60~100 cm土层土壤中,盐化土所占比例分别为25.37%、21.79%、12.11%,形成了比较明显的盐渍化趋势;在空间分布上,土壤电导率及土壤盐分含量自灌区西北至东南方向总体呈现减小的趋势。另外,研究发现灌区各土壤盐分因子具有强烈的空间相关性,空间变异格局主要是结构性因素作用的结果。     

葡萄主产区干旱时空分布特征

以我国607个气象站1958—2019年逐日气象数据、葡萄生育期数据为基础,以作物水分亏缺指数(CWDI)作为干旱指标,明确研究区域内葡萄干旱空间分布特征及其时间变化趋势。结果表明：60年来,我国葡萄主产区不同生育阶段各干旱等级发生范围在新梢生长～开花坐果期和开花坐果～浆果成熟期,重旱和特旱呈下降趋势,轻旱和中旱呈上升趋势,但在浆果成熟～落叶期阶段,重旱呈上升趋势,特旱发生范围最大,发生频率达到65%～94%;葡萄主产区在不同生育阶段各干旱等级发生频率、平均强度以及干旱等级的空间分布基本符合北高南低的特征,高值区基本集中在西北产区和东北中北部产区,低值区主要集中在南方产区,而在浆果成熟～落叶期阶段发生频率则呈北低南高的空间分布特征,各等级干旱风险整体偏高,其中特旱地区发生频率介于61%～100%,轻旱、中旱以及重旱发生频率低的区域主要分布在西北产区及东北中北部产区,其发生频率小于30%。     

乌鲁木齐城市土壤有机碳空间变异研究

为揭示城市化、工业化等人为活动对乌鲁木齐市土壤有机碳的影响,采集乌鲁木齐市区及郊区表层土壤(0-10cm)样品147个,采用地统计学方法分析土壤有机碳的空间变异特征和分布格局。结果表明:乌鲁木齐市不同功能区土壤有机碳含量差异明显,具体表现为工业区>文教区>商业区>公园>居民区>郊区裸地>农田区,农田区土壤有机碳属于弱变异,其他各功能区属于中等程度变异;乌鲁木齐市不同行政区土壤有机碳含量差异不明显,具体表现为沙依巴克区>米东区>新市区>天山区>水磨沟区;米东区土壤有机碳属于强空间变异,其他各行政区为中等程度变异;土壤有机碳拟合模型为Gaussian模型和Spherical模型,C0/(C0+C)在0.1%-11.1%之间,属于强空间自相关,表明土壤有机碳的空间变异受结构性因素影响。城市土壤有机碳沿城郊剖面线呈下降式梯度变化,市区土壤有机碳含量是郊区土壤的2.22倍,表明城区土壤有机碳含量有富集的趋势。     

宁夏银北灌区灌淤土营养元素空间变异性研究

规则网格取样,传统统计学和地统计学方法分别进行资料分析,研究宁夏银北灌区灌淤土耕层土壤有机质和速效Ca、Mg、N、K、P、S含量分布特征及其空间变异性。结果表明,研究区土壤有机质、氨态N和速效K、P含量普遍较低,低于临界值的比例分别为100%、11.8%和22.7%,而Ca、Mg和S含量处于较高水平;速效Ca的变异系数最大为131.13%,其它元素变异系数32.97%~77.45%。利用球型模型对各元素的实验半变异函数进行拟合,结果表明,速效N在田间尺度的空间自相关性表现为纯块金效应,说明其空间变异性主要受灌溉、作物类型、施肥等随机因素影响。而有机质、Ca、Mg、K、S具有较强的空间结构,块金效应在1.6%~20%之间。由于速效P含量的预测值和测量值在0.01水平未达到显著相关,仅用普通克里格插值法绘制了土壤速效Ca、Mg、K、S含量分布图,以直观地反映其空间变异性。     

基于地统计学方法的泾河流域降水空间变异规律研究

地统计学方法对具有结构和随机双重性质的变量的空间变异性研究 ,具有极强的科学性 ,它所提供的克立格法是一种最优的无偏内插估计方法。本文以泾河流域年降水量为研究对象 ,利用普通克立格法对 90年代 5个典型年份的年降水量的空间变异性进行分析。通过对几种模型估值误差指标的比较 ,认为用球状模型来拟合降水量的半变异函数的精确度最高 ;利用球状模型对典型年份的降水量的半变异函数进行拟合 ,对比分析各年份的主要参数 ,结果表明 1 996年降水量在空间变异的强度和影响范围均较大 ,而 1 995年的变异的强度和影响范围则较小 ;应用克立格插值生成各年份流域降水量的空间分布图 ,可直观分析降水量空间变异性 :总体趋势是流域的降水量从东南向西北逐步减少 ,呈平缓的梯状分布。而 1 995年较为特别 ,流域东南部降水量很小 ,主要集中在流域西部 ,从而形成了降水量从流域西部向东部逐渐减少的走势     

关中农田土壤有机质和碳酸钙空间变异特征及其机理分析

为了研究人为活动对于农田土壤有机质含量和碳酸钙空间变异性的作用与影响,在陕西杨凌杜寨村研究了农田土壤有机质和碳酸钙空间变异性,并对其变异机理进行了分析.试验表明:表层0～10 cm和底层20～40 cm土壤有机质平均值分别20.64 g/kg和10.81 g/kg,变异系数为0.087和0.013,均属弱变异程度;亚表层10～20 cm土壤有机质平均值为16.96 g/kg,变异系数为0.130,属中等变异程度;碳酸钙均属弱变异程度.经过对土壤特性空间分布等值线图的分析得出:在水平方向上,土壤有机质和碳酸钙均具有相同的变异规律,距离村庄越近土壤有机质和碳酸钙含量越高,以村庄为圆心土壤有机质和碳酸钙含量呈同心圆式的空间变异特征.     

绿洲农田土壤微量营养元素的空间变异性研究——以新疆于田县为例

基于新疆于田县653组农田表层(0～20cm)土壤样品的六种微量营养元素(Fe、B、Mn、Cu、Zn、Mo)的实测含量,运用地统计学和数理统计等方法对研究区农田土壤主要微量营养元素的含量和空间分布特征进行分析。结果表明:Fe、B、Cu、Zn、Mo的变异系数介于12.12%～86.81%之间,均属于中等变异;Mn的变异系数为9.73%,属于弱变异性。Fe、B、Mn、Cu、Zn、Mo元素的块金效应介于27.9%～60.0%之间,具有中等程度的空间自相关性,空间变异同时受到成土母质和人类活动等因素的影响。研究区农田土壤主要微量营养元素含量总体呈现出从四周向中心含量逐渐增大的趋势。土壤有机质和pH对土壤微量营养元素含量均有不同程度的影响。     

基于微地形和土地覆被的土壤水分空间变异性——以玛纳斯河流域绿洲为例

采用经典统计学和地统计学方法,对玛纳斯河流域绿洲0～70 cm土层土壤水分的空间异质性及其影响因子进行研究.结果表明:各层土壤水分均符合正态分布.从变异系数看,均属于中等变异,变异系数介于0.293～0.371,其中表层水分变异程度最高,达到0.371;0～10 cm,10～20cm,20～30 cm和30～50 cm...