基于时空特征的有效磷与速效钾变异分析——以陕西省陈仓区为例

为了改善田间管理,提高水肥利用效率,从时间和空间角度出发,运用ArcGIS的地统计和3D分析模块,研究了陕西省陈仓区1980年和2003年土壤有效磷和速效钾的分布和变化趋势。研究结果表明,在时间特征方面,有效磷和速效钾整体都呈上升趋势,这主要与人为因素有关。在空间特征方面,在各个高程带上有效磷以3等级为主,速效钾以2等级为主。并且各主要等级的面积的空间分布、在高程带中的排序都为:1 000～1 500m600～1 000 m(1 500 m)(600 m),这与多种地貌并存和气候有关。     

基于GIS和地统计学的土壤养分时空变异分析

运用ArcGIS的地统计学和空间分析模块,研究了封丘县20年前后土壤表层有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾5种养分的含量水平、分布以及演变趋势。研究结果表明,封丘县土壤有机质含量明显上升,氮素有所积累;磷素有升有降,以升为主;但速效钾含量急剧下降,这些变化与封丘县长期以来的肥料施用和土地利用有关。运用地理信息系统和地统计学方法能够很好地模拟土壤养分的空间分布特征,便于研究者直观地发现土壤养分时空变化趋势。     

基于GIS长期定位耕地土壤养分时空变异评价研究——以肥城市为例

基于GIS技术,通过分析肥城市长期定位耕地1998年至2004年的土壤养分指标,采用相关系数法确定土壤养分指数权重,应用ArcGIS软件制图与空间分析功能,利用SAS软件对养分数据进行统计分析.研究结果表明,1998～2004年间肥城市长期定位耕地土壤养分指标和土壤养分指数时空变异规律总体呈上升趋势.土壤养分指标的时间变异规律为土壤有机质、有效磷和速效钾含量均随时间延续呈上升趋势,最大上升幅度分别达3.20 g kg-1、15.29 mg kg-1、40.07 mg kg-1,土壤碱解氮平均维持在76.67 mg kg-1左右;其空间变异规律为土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾县域大部分区域均趋于升高,仅有小部分区域趋于降低;土壤养分指数的时空变异规律呈增长趋势,有41.31%的区域上升,仅9.05%的区域降低.研究明确了提高农业科技投入的方向和区域,对现代农田配方施肥、平衡施肥和区域养分资源综合管理具有积极意义.     

西秀蔬菜园区土壤养分空间变异特征研究

采用地统计学与GIS技术相结合的方法研究安顺市西秀区现代高效蔬菜产业示范园区(核心区)耕地土壤养分空间变异特征,以273个土壤样品测试项目:PH、有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾6个指标为对象,描述性统计分析结果表明,各指标的变化幅度较大,变异系数均属于中等,有效磷的变异强度明显高于其他。半方差分析结果为,土壤养分的空间异质性与空间位置相关性很弱,受随机因素的影响大,说明人为活动的影响程度很大,削弱了结构性因素造成的自相关作用。在Arc GIS9.2平台上采用普通克里格方法插值,绘制土壤养分含量分布图,按土壤养分分级评价标准进行区域统计、汇总面积,通过图、表得出,园区(核心区)耕地土壤主要呈弱酸性,土壤中的氮、磷、钾有效含量多处于丰富状态,部分为中等状态,缺乏养分的面积很小。研究结果应作施肥决策、养分管理之参考。     

南方丘陵地区水田土壤养分时空变异研究

利用奉新县水田土壤1985年的土壤普查数据和2006年耕地地力调查数据,选取了水田土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾4个养分因子,在SPSS统计软件对其统计特征分析的基础上,运用地统计软件GS+7.0进行半方差分析,最后在利用ArcGIS软件的空间插值和空间叠加功能对土壤养分变化的进行分析。结果表明:由于土地利用、管理方式以及耕作方式等改变促进奉新县水田土壤养分整体上有较大提高。     

北京市房山区土壤养分的时空变异

[目的]为了给北京房山该区域科学施肥及改善土壤生态环境提供依据.[方法]基于2007年及201 9年北京市房山区土壤养分数据,结合地统计学和GIS方法,探明研究区土壤养分的时空变化特征.[结果]结果表明:研究区有机质和全氮总体上处于高等含量水平,速效钾总体上处于极高含量水平,而有效磷则处于中等较低含量水平,各养分含量均呈现显著的空间和时间变异.土壤有机质和全氮总体分布呈现山区高平原低的趋势,有效磷呈平原耕地高于山区的趋势,速效钾在整个地区都处于较高水平.有效磷的变异系数最大,属于高变异强度,其余养分含量均属于中等变异强度.研究区各项养分块基比在0.63～0.73之间,呈中等空间相关,空间变异情况受随机性因素和结构性因素共同影响,其中施肥管理、种植制度、土地利用方式等人为因素占主导.[结论]12年来,该区各养分含量总体呈上升趋势,有机质、全氮、有效磷、速效钾的含量分别在55％、67％0、45％、94％的耕地中有明显升高,但研究区内仍有31％的耕地出现了有效磷含量的下降.     

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．     

南丹县土壤pH与主要养分的时空变异分析

以南丹县植烟区为研究区,运用地统计学方法研究了2003和2013年土壤pH、主要养分含量时空变异特征及时间稳定性变化,为该地区植烟土壤施肥和管理提供理论依据。研究表明,2个时期土壤有机质、速效氮、速效钾含量的变化呈下降的趋势,土壤pH、速效磷含量呈增加趋势。土壤pH、速效钾、有机质的结构性变异趋向增强,随机性变异趋向减弱;在时间分布上,土壤有机质、速效氮含量属中等变异强度;pH变异强度较小;速效磷和速效钾变异范围处于48.59%～74.22%,变异系数较大。这种空间分布在时间上的不均匀性,可能与研究区施肥、耕作措施、土质分布有关。     

我国热区农田土壤养分时空分布研究——以海南省东方市为例

[目的]揭示海南省东方市耕地土壤养分时空分布特征并分析其成因,为热区耕地土壤养分管理提供思路.[方法]采用野外调查、采样和室内分析相结合的方法,在分析土壤养分含量基础上,阐述土壤养分现状,并与全国第二次土壤普查结果进行对比,探讨区内土壤养分分布时空变化规律.[结果]东方市耕地土壤总体呈弱酸性,pH为5.49;土壤养分含量空间分布不均,土壤有机质、大量元素（氮、磷、钾）和中量元素（钙、镁、硫）含量为中等偏下,土壤有效硼和有效锌含量较丰富;与我国第二次土壤普查结果相比,该市土壤酸化特征明显,土壤有机质含量降低显著,降幅为6.0 g/kg,土壤有效磷含量提高15.2 mg/kg.[结论]东方市耕地土壤养分含量总体水平为中等偏下且土壤养分含量空间分布不均,土壤酸化和养分含量分布不均主要与气候、母质分布和施肥不平衡有关.     

济源市植烟土壤养分时空变异分析

为全面掌握济源市植烟土壤养分的时空变异特点和丰缺状况,分别采集了2008和2018年有代表性的植烟土壤样品进行统计分析。结果表明,从土壤养分平均含量看,济源烟区土壤pH呈中性,速效钾、有效锌分别为266.56、2.45 mg/kg,含量较丰富;有机质、全氮、速效氮、速效磷、有效硼、水溶性氯分别为11.40 g/kg、0.69 g/kg、62.17 mg/kg、15.82 mg/kg、0.52 mg/kg、11.43 mg/kg,超过50%的土壤速效氮含量高、水溶性氯含量低,基本满足优质烟叶生长需要。经过10年来的生产综合利用,pH、有机质、全氮和速效氮含量呈下降趋势,速效磷和速效钾含量增加,有效锌和有效硼大幅提升,水溶性氯有所提高,全市烟田土壤营养状况较为理想。但是区域间分布不平衡,有22%的土壤有机质含量偏低,近40%的土壤速效磷和有效硼缺乏。根据土壤养分变化、丰缺状况分布和聚类分析结果,为济源烟区烟田分类合理施肥提供了参考依据。     

山地丘陵耕地土壤养分最优插值方法研究——以江西省渝水区水北镇为例

以江西省渝水区水北镇为研究区,利用823个采样点的耕地土壤养分数据,分析区内耕地土壤养分含量与海拔、坡度的相关性,采用协同克里格插值方法,结合海拔、坡度进行插值,并把经交叉检验后的结果与逆距离权重法、普通克里格法的结果进行比较.结果表明,结合海拔、坡度进行插值后,精度有明显提高.插值精度排序为协同克里格法>普通克里格法...     

余干县耕地土壤养分时空变化特征研究

为进一步摸索耕地土壤肥力的演变和发育规律,以1985年第二次土壤普查数据和2012年测土配方施肥项目采集的大量土壤样品数据为基础,利用Arc GIS软件的空间插值和空间叠加分析功能,对余干县耕地土壤养分的时空变化特征进行分析研究。结果表明:余干县耕地土壤养分整体上呈上升趋势,其中有效磷上升最快,整体提高了2个等级水平;其次是有机质和碱解氮,速效钾略有下降,但整体级别不变。说明耕作方式和栽培管理等因素的改变,改善了余干县耕地土壤肥力状况,为今后进一步合理利用耕地土壤资源,有效利用和管理土壤养分,促进农业健康可持续发展提供了理论依据。     

基于遥感与作物模型的土壤速效养分时空变异分析

目的 研究在均衡施肥模式下,双山农场2012—2016年间土壤速效养分的时空变异特征,分析施肥管理、轮作模式等人为因素和气象、地形等自然因素对速效养分变化的影响,该研究成果可为土壤速效养分管理和作物变量施肥提供参考依据。方法 以双山基地农场为例,通过时间序列HJ-1 CCD遥感数据和作物模型WOFOST反演得到土壤速效养分。基于以上土壤速效养分数据在不同时间尺度（年际间和生长季内）和不同空间尺度（农场尺度和田块尺度）上的速效养分时空变异分析。利用土壤速效养分分级图来定性分析养分在5年内的空间变异特征;选取相应的统计参量对土壤速效养分的平均含量和变异性进行定量分析;利用线性回归来分析速效养分的变化量与初始含量的关系;以及养分变化曲线图分析速效养分的时间变化特征。结果 在均衡的农田施肥管理模式下,2012—2016年农场的土壤速效氮（AN）、速效磷（AP）和速效钾（AK）含量平均值变化不大,速效养分高值和低值都在向中间值靠拢,分别集中于280—360 mg·kg ^-1、38—42 mg·kg ^-1和160—200 mg·kg ^-1,该部分面积比例分别增加18.5%、23.1%和23.8%,养分含量整体呈现均一化特征。AN、AP和AK的变异系数分别从2012年的0.314、0.112和0.257变为2016年的0.131、0.034和0.098,速效养分分布的空间差异性在减弱。AN,AP变化量均与初始值呈现极显著的负相关,R ²分别为0.839和0.882,AK的R ²为0.569,其相关性较弱与土壤中的速效钾本身不稳定有关。通过相邻地块的养分变化分析可知,田块尺度上的土壤速效养分也表现出明显的均一化特征,轮作模式是影响田块间养分变化差异的主要因素,对于轮作模式完全相反的#1和#2田块,人工施肥决定了田块内养分变化的总体趋势,对于豆科作物,固氮作用对土壤速效氮的含量变化作用明显。温度升高在一定程度上会促进作物对养分的吸收,但这种影响不足以改变养分变化的总体趋势。土壤的淋洗对养分的空间变异起到决定性作用,特别是强度较大的降水。降水对养分空间变异的影响在地形差异较大的区域,表现得更加明显。 结论 农田的施肥管理和作物轮作模式是土壤速效养分变化的主导因素;其次是气候因素,雨水对土地的淋洗会导致土壤速效养分的流失和下降,该作用在地形差异较大的地区更加明显;速效养分的变化量与养分初始含量关系显著;温度的升高会促进土壤速效养分的降低,其影响力小于降水。以上变化规律均可纳入后期速效养分的预测研究中,对这些影响因子赋予不同的权值,进行预测模型的构建。以期对作物年际间和生长季内的速效养分的变化进行实时动态监测。     

不同滴灌年限小麦土壤养分积累时空变异特征

【目的】研究以滴灌年限为1、3和5年的滴灌小麦农田土壤为研究对象,分析距滴灌带不同位置的养分运移微时空空间分布。【方法】通过对土壤剖面样品的采集,结合连续性定位监测及地统计分析,研究不同滴灌年限土壤养分积累时空变异规律。【结果】在不同滴灌年限各土层土壤养分大部分呈现出中等强度的变异,部分碱解氮及速效磷养分呈现出弱变异性,变异系数在7.68%~45.6%。在垂直方向上,土壤速效养分含量除了速效钾外,碱解氮和速效磷都呈现出从表层到底层逐渐降低的规律。在水平方向上,土壤碱解氮及速效钾在不同滴灌年限中均呈现出较明显的变异规律,且大部分差异性显著,其养分含量大部分随距滴灌带距离的增加而呈现出先升高后降低的趋势。【结论】滴灌冬小麦土壤速效养分在不同滴灌年限中,呈现垂直方向上逐渐降低和水平方向上先升高后降低趋势(速效磷除外)的空间异质性规律,能够为合理施肥和作物的生长提供基础的理论依据。     

基于GIS分析的佳县土壤肥力时空变异研究

以佳县耕地土壤为研究对象,依托陕西省耕地地力调查与质量评价项目,选择收集土壤样点250个,进行基本统计特征分析、地统计学分析,应用 GIS 技术,研究佳县耕地土壤全效养分(有机质、全氮)和速效养分(有效磷、速效钾)的空间变异特征;结果如下：土壤全效养分有机质、全氮均处于较低水平,而土壤速效养分有效磷、速效钾均处于中等水平,且四种养分均逐年增加。就地区而言,南区各乡镇表现出更好的变化趋势。     

基于GIS的河南省典型烟区土壤养分时空变异分析

运用GIS和地统计学相结合的方法研究了1982年和2002年河南省郏县烟区土壤有机质、全氮、全磷、全钾的时空变异。结果表明,20年间土壤有机质、全氮含量有所降低,特别是有机质下降较多,全磷和全钾基本持平;从空间上看,这4种养分指标朝均一化方向发展。这些变化主要是植烟区管理及施肥等人为因素造成的。     

黄河下游县域耕层土壤养分的空间变异分析——以山东省东阿县为例

以山东省东阿县为研究区,运用全国第二次土壤普查养分分级标准及地统计分析方法探测土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾4种土壤养分的空间变异特征。结果表明,东阿县耕层土壤有机质含量介于9.50~29.80g/kg,分布相对稳定,大部分区域介于15.00~20.00 g/kg,属于4级水平;仅高集镇东北部、顾官屯镇西部、刘集镇西南部、鱼山镇中西部及鱼山镇、刘集镇、姜楼镇三镇交界地区有机质含量较低;仅铜城街道办事处西北部、新城街道办事处东南部、陈集乡西南角、大桥镇西北部以及牛角店镇西南部有机质含量较高。全氮含量介于0.64~1.82 g/kg,整体上分布较均匀,大部分区域介于1.00~1.50 g/kg,属于3级水平,仅刘集镇北部地区略低。有效磷含量介于2.50~78.20 mg/kg,具有较大的空间变异,但绝大部分介于20.00~40.00 mg/kg,属于2级水平;仅高集镇北部、牛角店镇东南部、鱼山镇南部和刘集镇南部地区处于3级水平。速效钾含量在空间上呈岛状和条带状相结合的分布特点,大部分地区在150.00 mg/kg以上,属于2级及其以上水平,含量总体上很丰富,其中东阿县中部和南部大片地区处于1级水平;仅高集镇中部、姚寨镇中部、牛角店镇东部、顾官屯镇中西部、鱼山镇北部及南部、姜楼镇西部和南部少量地区速效钾含量稍低,属于3级水平;4级区域非常稀少。     

黄土高原南麓县域耕地土壤速效养分时空变异

在生态脆弱的黄土高原南麓合阳县,以1983、2006年耕地土壤速效氮、磷、钾含量为对象,利用空间自相关、变异函数及分形维数等方法,研究县域土壤速效养分时空变异特征及主要影响因素.结果表明,从1983到2006年,除土壤速效钾外,耕地速效氮、磷的平均含量分别提高73.98％和92.69％;土壤速效养分全局Moran''s I指数和空间相关距均呈递减变化、分维数增加,预示其空间结构减弱,随机变异性增强.土壤速效氮、磷含量在绝大部分研究区域内呈现不同程度累积,而速效钾含量则在59.65％的耕地上减少;导致其不同变化的因素有耕地利用方式、施肥管理、灌溉、土壤类型等,其中以土地利用方式和施肥管理措施的影响最大.     

丘陵平原交汇地带土壤养分含量及其时空变化特征

安陆市位于桐柏山、大洪山两余脉蔓延的丘陵与江汉平原交会地带,结合农业部测土配方施肥项目,重点分析耕地土壤有机质(OM)、氮、磷、钾等养分各含量级别的空间分布及变异。同时,将通过Kriging插值而得到的各养分含量面积分布与第二次土壤普查资料进行比较分析,以了解土壤养分含量的时间变化特征。     

洱海流域植烟土壤养分时空变异特征及肥力评价

【目的】通过研究洱海流域植烟土壤养分时空变异特征,实现对该区域植烟土壤肥力分级评价及其空间可视化的目标,进而为洱海流域烟田养分分区管理、平衡施肥、农业面源污染防控等提供科学依据。【方法】以2011—2013年、2018年和2020年洱海流域植烟区964个土壤样品为研究对象,采用地统计学和地理信息系统（Geographic Information Systems,GIS）技术探究养分的时空变异特征和区域分布格局,并采用Fuzzy综合评价法对植烟区土壤肥力进行定量评价。【结果】2011—2020年洱海流域植烟土壤pH、有机质、全氮、有效磷和速效钾的均值为7.3、59.6 g·kg^-1、3.5 g·kg^-1、54.4 mg·kg^-1、192.0 mg·kg^-1,均表现为中等变异。植烟土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量丰富,丰缺等级处于中上等级及以上的区域面积占比分别为85.2%、93.8%、94.5%及78.8%,存在明显的区域变异性。植烟土壤肥力处于I—V级的区域面积占比分别为8.4%、25.0%、40.3%、23.3%、3.0%。洱海流域植烟土壤整体偏碱性,pH值呈现出洱海北部高于南部的现状;有机质和全氮含量高值区主要分布于洱海北部和西部;有效磷含量高值区以斑块状分布在洱海北部、东部和西部;速效钾含量高值区呈片状分布在洱海北部和东部。【结论】洱海流域植烟土壤整体肥力较高,III级及以上高肥力区主要分布在洱海北部和东部。同时,洱海北部和西部植烟土壤氮磷元素含量丰富,区域内存在农业面源污染风险。