延河流域耕层土壤养分空间变异及与地形因子的相关性研究

了解耕层土壤养分空间变异规律及其与地形因子的相关关系,以期为土壤养分有效利用和农业管理提供理论依据。以延河流域为研究对象,利用地统计学与GIS相关方法,研究土壤空间分布及变异规律,并基于DEM数据提取相关地形因子,分析流域尺度下地形因子对土壤养分空间分布的影响。研究区耕层全氮和有机质处于较低水平,速效钾和有效磷处于中等水平,pH呈弱碱性,空间变异大小依次为速效钾>有效磷>全氮>有机质>pH。构建的土壤养分指标半方差函数决定系数均大于0.6;土壤pH空间分布最为破碎;土壤速效钾和pH块金系数小于25%,主要为结构性因素影响;土壤全氮、有效磷、有机质具有中等水平的块金效应,受结构性因素和随机因素共同作用;其中有效磷块金系数最大,人类活动对其空间变异影响更大。全氮与有机质分布规律由西北向东南先递增后递减,速效钾呈现由西北向东南波浪形递减的分布格局,有效磷整体分布趋势表现为由中游向上下游降低,土壤pH沿某一方向变化的趋势不强。土壤养分空间变异情况与地形因子的相关关系相一致。在地势较低且平坦的区域内,更有利于农业生产,土壤养分较为充足;在高海拔、地形起伏较大区域养分含量相对较低。     

大比例尺区域土壤养分空间变异定量分析

应用地质统计学的方法对北京昌平县南邵乡２６４０ｈｍ＾２,土地上的土壤有机质,全氮,有效氮,有效磷及有效钾的空间分布特征,进行了定量分析,并绘出它们的等值线图,对于研究和评价大比例尺区域土壤养分空间变异规律和动态变化有一定的理论和实践意义。     

河套平原典型县域耕地土壤养分空间变异特征研究

为研究河套平原地区土壤养分状况,探究县域尺度土壤养分的空间变异性与分布特征,以杭锦后旗县域耕地为对象,采用实地调查和地统计学相结合的方法,研究该区耕层土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾养分含量状况,分析土壤养分空间分布及其变异特征。结果表明,研究区耕层土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾平均含量依次为13.90 g/kg、0.93 g/kg、16.25 mg/kg和170.79 mg/kg,土壤有机质和全氮处于缺乏状态,速效磷含量中等,而速效钾的含量较为丰富。从空间变异及相关性看,各土壤养分的变异程度都为中等变异,有机质和速效钾为中等相关性,全氮和有效磷均为弱相关性。从空间分布格局看,土壤有机质与全氮分布规律相近,呈现西北部高、东南部和东北部低的特点;土壤速效钾整体分布较为均衡;速效磷空间差异明显,呈东高西低格局。针对该地区土壤养分含量及分布规律,在进行养分管理过程中,应以控氮、稳磷、稳钾、全区规划与重点应对相结合的原则,坚持以有机肥为主、有机与无机相结合的施肥策略。对县域尺度耕地土壤养分状况的调查研究和统计分析,明晰了区域土壤养分空间分布特征及其与土地利用方式之间的关系,为河套平原耕地土壤养分管理、地力培育以及合理施肥运筹等提供科学依据。     

县级区域粮田土壤养分空间变异特征评价研究

为了进一步了解县级区域粮田土壤养分的时空变异特征,以山东省惠民县为例,研究了20年来惠民县农业土壤养分循环、平衡与时空变异特征的关系。结果表明,自1985年以来,惠民县农业土壤氮磷过量盈余,而钾基本持平。惠民县土壤养分空间变异特征可以分为3类:①土壤速效钾空间变异符合典型的指数模型,最大自相关距离为16.6 km;②土壤全氮空间变异随空间间距的增大而增大,有一定的空间分布规律性;③土壤速效磷空间变异与间距无关,存在纯块金效应。与20年前土壤养分空间变异特征相比,土壤全氮和速效钾的养分空间分布规律变化不大,而土壤速效磷的空间分布规律变化较大。土壤养分时空变异特征与土壤养分循环趋势相一致,说明土壤养分循环与平衡是影响区域土壤养分空间变异发生变化的主要因素。     

农十三师垦区耕地土壤养分调查与分析

本试验对农十三师垦区耕地的土壤养分进行了调查分析,结果表明,全师土壤养分含量整体处于中等水平。其中,土壤有机质含量平均为15.9 g/kg;有效磷含量为14 mg/kg;速效钾含量为185 mg/kg;土壤中的微量元素铜、铁、锰的有效含量较适宜,但有效锌含量较低。与第二次土壤普查相比较,土壤中有机质含量和有效磷含量略有下降,土壤速效钾含量明显降低。     

基于GIS的鲁东南典型丘陵平原区农田土壤养分空间变异特征及影响因素研究

以鲁东南丘陵平原区的某镇为例,利用采集的200个农田表层土壤样点数据,运用地统计学方法研究了土壤中有机质(SOM)、全氮(TN)、碱解氮(AN)、速效磷(AP)和速效钾(AK)含量的空间变异特征及其影响因素.结果表明:SOM、TN、AN、AP和AK的平均含量分别为13.52g/kg、0.75g/kg、87.27mg/k...     

耕层重构对棉田土壤养分、微生物数量与酶活性的影响

【目的】研究耕层重构技术对棉田土壤微生态环境的影响,为改良土壤生态环境提供新途径和方法。【方法】2019年以冀棉315为试验材料,设置常规旋耕(对照)和耕层重构(将0～20 cm土层与20～40 cm土层土壤互换,同时松动40～60 cm土层土壤)2种耕作方式,调查棉花不同生育时期和不同土层的土壤养分含量,细菌、真菌和放线菌数量,脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性,以及棉花产量和生物量。【结果】与对照相比,耕层重构棉田0～20 cm土层的全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾和有机质含量均降低,而20～80 cm土层的养分含量升高。耕层重构处理0～20 cm土层的细菌、真菌和放线菌数量低于对照,而20～40 cm土层的细菌、真菌和放线菌数量高于对照。与对照相比,耕层重构降低了0～20 cm土层的脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性,提高了20～40 cm土层的脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性。回归分析结果表明,土壤真菌数量、脲酶活性和碱性磷酸酶活性均与全磷、全氮、碱解氮、速效钾、有机质和速效磷含量呈显著线性关系。耕层重构处理棉花地上部生物量比对照显著提高8.91%,对棉花产量没有显著影响。【结论】上述研究结果初步表明,耕层重构能够提高较深土层的养分含量、微生物数量和土壤酶活性,促进较深土层的养分代谢,增加棉花生物量,改善土壤微生态环境。     

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。     

山东省主要耕地土壤的养分含量及空间变异分析

采用GPS定位研究了山东省三大土类主要耕地的养分空间变化情况。结果表明,山东的绝大部分耕地存在有机质含量普遍较低,绝大部分土壤的氮在麦收后呈缺乏状态,山东主要耕地土壤的供磷情况是尽管中高磷含量的耕地占有一定比例,但土壤的有效磷水平整体偏低;山东耕地的钾供应情况是钾素供应充足,无缺钾情况。影响山东三大土类的耕地质量高低的主要养分因子是有效磷和速效钾,其次是有机质和碱解氮,pH值影响最小,但土壤酸化现象不容忽视。因此,在山东省应因地制宜,提高施肥措施,改善肥料施用结构,防止土壤酸化,才能保持山东主要耕地的生产力。     

土壤养分空间变异与大豆分区施肥技术研究

采用全球卫星定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）技术,对黑龙江省红星农场土壤进行了空间变异特征和分区施肥研究。结果表明,黑龙江省北部大豆主产区黑土养分含量比较丰富,氮、磷、硼含量较高,钾、硫、锌含量较低。土壤中N、P、K、S、B、Zn的空间分布具有明显的变异性。土壤养分偏斜程度与土壤养分变异系数的之间存在密切的线性相关关系,相关系数R=0.8980。大豆分区平衡施肥取得了显著效果,较习惯施肥平均增产298 kg/hm2,平均增产率10.8%,平均增收610元/hm2。     

墨脱县农田土壤养分现状与分布特征

本研究利用2017年墨脱县农田测土配方项目土壤调查数据,运用地统计学方法研究了墨脱县耕层土壤有机质(SOM)、碱解氮(AN)、速效磷(AP)和速效钾(AK)养分含量现状及分布特征,以期为墨脱县耕地土壤科学合理施肥提供理论依据。结果表明:当前墨脱全县土壤SOM、AN、AP和AK平均含量为89.18 g/kg、201.25 mg/kg、11.23 mg/kg、313.17 mg/kg;90%的土壤样本有机质含量处于丰富水平;83%的土壤样本碱解氮含量处于丰富、稍丰等级;84%的土壤样本速效磷含量在中等及中等以下肥力水平;46%的土壤样本速效钾含量处于中等及以下水平。从空间分布来看,土壤SOM、AK总体上呈现西高东低,AN含量由北至南呈升高趋势,土壤AP整体上没有明显的空间变化规律。墨脱县耕地土壤养分整体表现为有机质含量丰富,氮素养分较丰富,磷素养分缺乏现象普遍,钾素养分部分区域缺乏。为提升墨脱县耕地土壤肥力水平,各乡镇应该因地制宜进行土壤培肥。     

耕地质量对耕地生产力的影响

耕地作为植物生长的载体,是重要的农业生产资料.随着社会进程的不断推进,耕地质量的重要性日益凸显.提升耕地质量对增强耕地生产力,保障国家粮食安全具有重要意义.本研究在总结前人研究的基础上,对耕地质量的内涵进行了归纳总结,即耕地质量可概括为耕地环境、耕地土壤属性、耕地管理水平等因素共同作用下所呈现出来的耕地综合产出能力.耕...     

不同土地利用方式对土壤养分状况的影响——以太原市为例

为了探明不同土地利用方式对土壤养分状况的影响,实现区域土地资源合理管理利用和可持续发展。笔者以太原市为例,系统分析了玉米地、麦地、马铃薯地、果园地、退耕还林地5种不同土地利用方式下的土壤养分状况。结果表明,不同土地利用方式对土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾和有效铁、锰、铜和锌等微量元素有极显著影响;土壤养分中有效磷和速效钾的变异系数最大,全氮和有机质的变异系数最小;有机质、全氮、和微量元素的平均含量依次为：玉米地＞麦地＞果园＞退耕还林＞马铃薯地,有效磷和速效钾的平均含量高低依次为：玉米地＞麦地＞果园地＞马铃薯地＞退耕还林地。太原市土壤肥力总体偏低,由于受经济效益和农事活动的影响,不同土地利用方式下土壤养分差异显著。     

黑龙江典型县域农田黑土全量养分性状分析

为了从土壤化学性状角度对黑龙江典型县域黑土质量现状及演变进程进行评估,笔者对黑龙江典型县域农田黑土区636个耕层（0~20 cm）土样进行了采集,应用地统计学并结合GIS空间分析技术,分析了土壤全量碳、氮、磷、钾含量的空间异质性。结果表明,全碳、全氮、全磷半变量函数曲线的理论模型符合高斯模型,全钾理论模型为指数模型。全碳、全氮、全磷具有强烈的空间相关性,其空间变异受结构性因子的影响;全钾具有中等强度的空间相关性,其空间变异受结构性因子和随机因子的影响各占1/2。土壤全碳与全氮存在极显著正相关（R=0.945,P<0.01）,全碳和全氮、全磷、全钾的空间有效最小相关距离分别为635、601.4、1104.4、116.1 km。     

基于GIS与地统计的土壤养分空间变异研究

[目的]为分析滑县土壤养分的空间变异特征,[方法]利用GIS与地统计方法相结合的方法,对2012年的924个土壤样点数据进行了描述性统计分析、半方差函数分析和克里格插值分析。[结果]结果表明：滑县土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾等4种养分的平均含量分别为14.81 g/kg、0.87 g/kg、16.02 mg/kg、96.72 mg/kg,变异系数处于21.8%~57%之间,属于中等变异。块金值与基台值之比分别为：50%、54.6%、89.2%、90.1%;土壤有机质和全氮具有中等空间相关性,有效磷和速效钾具有较弱的空间相关性。4种土壤养分的最优插值模型均为指数模型,土壤有机质和有效磷最优插值搜索方向为8扇形,全氮和速效钾为4扇形。[结论]滑县土壤有机质和全氮含量处于中等以下水平,有效磷和速效钾含量处于中等水平。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。     

典型黑土区耕地生态安全评价及阻力分析——以长春市为例

研究旨在针对黑土区耕地生态安全状况,以典型黑土区长春市为例,基于“压力-状态-响应”模型构建黑土区特有的耕地生态安全评价指标体系。釆用层次分析法和熵值法相结合的综合确权法及阻力度模型对长春市2005—2014年的耕地生态安全状况以及阻力因素进行分析。研究结果表明：（1）2005—2014年长春市耕地生态安全等级经历了“安全—临界安全—较安全—临界安全”的变化过程,呈波动下降的状态;（2）长春市耕地生态安全响应指数呈上升状态,压力指数和状态指数呈下降状态;（3）从单项阻力指标变化趋势上看,草地覆盖率、自然灾害受灾指数、农业财政支出比重、单位耕地面积化肥负荷等指标阻力度上升幅度较大;（4）长春市下辖县市耕地生态安全的空间分布方面,2005年长春市地区均处于安全和较安全状态;2008年安全区分布范围向长春市西部缩小,敏感区向长春市东部扩展;2011年除双阳区之外,长春市其他地区均处于安全状态。因此在耕地利用过程中应注重水土保持和化肥农药的科学利用,保护黑土区的耕地生态安全。     

合肥市农田土壤质地空间特征分析与耕地质量提升

查清合肥市农田土壤质地与质地构型的类型,了解其在不同土壤类型和行政区域上的空间分布特征,进一步改善质地情况并提升其耕地质量。利用2018—2020年合肥市耕地质量监测点数据,结合各县区《土壤志》,在ArcMap 10.6软件支持下,对合肥市农田土壤质地及质地构型空间特征分布进行分析。结果表明：（1）合肥市耕地耕层质地以中壤和重壤为主,巢湖市和庐江县以重壤质地为主,肥东县和肥西县以中壤质地为主,耕地耕层质地情况较好。（2）合肥市耕地质地构型以上松下紧型和紧实型为主,巢湖市、肥东县和肥西县耕地均以上松下紧型质地构型为主,而庐江县和长丰县耕地则以紧实型质地构型为主。（3）对合肥市砂质土和粘质土质地构型进行改良,主要针对薄层型、松散型和上紧下松型,主要有客土改良法、有机物料回填法、机械改土法、引洪漫淤法和土壤剖面重构法5种方法。合肥市大部分农田土壤质地较为粘重,质地构型通气性良好,对砂粘质土等不良质地构型土壤应进行针对性提升措施,从而改善其土壤肥力状况和提升耕地质量。     

哀牢山亚热带常绿阔叶林表层矿质土壤的空间异质性格局

为了揭示亚热带常绿阔叶林表层矿质土壤碳及常量养分的空间异质性格局,以常用的网格法,调查了哀牢山的亚热带常绿阔叶林。结果发现,土壤全磷、可交换性钙、可交换性镁的半方差函数模型为指数模型,且变程接近300 m,具中等程度的空间结构变异;土壤全碳、全氮、可交换性钾的的半方差函数模型为线性模型,在现有取样尺度上表现为随机变异。可交换性土壤离子的变异系数大于土壤碳、氮、磷。在现有取样尺度上,哀牢山亚热带常绿阔叶林的部分土壤养分空间异质性表现出结构变异。