曲靖植烟土壤pH和主要养分空间变异特征及其影响因素

2017—2020年用GPS定位采集云南省曲靖市9个县区核心烟田耕层(0～20 cm)土壤样品6685个,测定pH、有机质、水解性氮、有效磷和速效钾,运用地统计学和地理信息系统(GIS)分析上述指标的空间分布特征及其变异主控因素.结果表明:土壤pH、有机质、水解性氮、有效磷和速效钾变幅分别介于4.16～8.50、2.2...     

马龙县植烟土壤养分空间变异特征及适宜性评价

采用GPS定位技术,在马龙县进行大规模的植烟土壤取样,对区域内植烟土壤养分状况的总体特征、空间变异特征进行了研究,并基于地统计学方法和模糊数学原理对植烟土壤养分适宜性进行综合评价.结果表明:马龙县植烟土壤pH、有机质、有效S和水溶性Cl含量适宜,全N和碱解N含量偏高,速效P、速效K、有效Ca、有效Mg、有效Cu、有效Fe、有效Mo和有效Mn含量丰富,有效Zn含量中等,全P、全K和有效B含量偏低;区域内植烟土壤养分指标均表现为各向异性分布,其中有效Ca、pH、水溶性Cl、有效B和速效K等5项养分的空间变异主要受随机因子影响,其他养分指标的空间变异同时受结构性因素和随机性因素影响;马龙县植烟土壤适宜性空间分布图表明,土壤养分适宜性指数为优的区域占研究区域总面积的0.19％,为良的区域占19.63％,为一般的区域占59.17％,为中等的区域占21.01％,为差的区域占0％.     

龙山县植烟土壤有效硼含量空间分布及其影响因素

为了研究龙山县植烟土壤有效硼分布状况及影响因素,以期为龙山县植烟土壤硼素的养分管理及特色优质烟叶开发提供理论依据;在龙山县采集植烟土壤样本294个,采用地统计学、多元统计学方法研究植烟土壤有效硼的空间分布及其影响因素,从描述性统计结果来看,龙山县植烟土壤有效硼含量总体丰富,平均值为0.792mg/kg,但变异较大,适宜样本比例为33.33%;从地统计分析结果来看,龙山县北部及东南部有效硼含量丰富,西部较为缺乏;影响因素研究的结果显示,随着海拔高度上升土壤有效硼呈先上升后下降的趋势;土壤有效硼与交换性钙及交换性镁呈极显著正相关关系;土壤有效硼含量随土壤有机质含量升高而升高;土壤有效硼含量随土壤pH值升高而升高。龙山县植烟土壤有效硼含量较为丰富,海拔高度、土壤质地和类型、有机质、pH值、交换性钙镁都影响土壤有效硼含量,土壤有效硼区域差异较大,建议在西部缺硼区域适当增施硼肥。     

曲靖植烟土壤pH分布特征及其影响因素研究

为探明曲靖植烟土壤pH状况,在曲靖烟区采集土壤样品3 456份,分析其土壤pH空间变异情况及影响因素。结果表明,曲靖植烟土壤pH均值为6.28,变幅为4.16～8.50,pH值<5.5的土壤样品所占比例为24.36%,pH值>7的土壤样品所占比例为22.56%;各县植烟土壤pH均值在5.43～6.57之间。曲靖植烟土壤pH空间结构为指数模型,其空间变异由结构因子和随机因子共同决定,不同等级呈插花状分布。海拔高度、地形地貌、土壤类型、土壤质地、有机质含量、盐基阳离子和阴离子均显著或极显著影响植烟土壤pH;随着海拔升高,土壤pH呈下降趋势;不同土壤类型以黄壤土pH最高,红壤土pH最低;不同质地土壤以中壤土pH最低,以砂壤土pH最高;土壤pH与土壤有机质含量、速效钾、有效钙含量、有效镁含量和阳离子总量等均符合对数函数模型;土壤pH与土壤有效硫符合"Ⅴ"字型分段线性模型,与水溶性氯符合对数函数模型。本研究结果为曲靖烟区土壤保育提供了科学依据。     

泸州植烟土壤有效态微量元素含量空间变异及其影响因素

基于泸州180份植烟土壤样品6种微量元素有效态含量数据,采用地统计方法分析了其空间变异特征,并利用相关分析探讨了其与土壤肥力因子和地形因子之间的关系,旨在为泸州烤烟生态适宜区规划和微肥施用提供参考依据。结果表明,研究区土壤有效Fe、Mn、Cu、Zn、B及Mo平均含量分别为70.42、46.72、2.33、1.75、0.34和0.17 mg/kg,总体呈现出南高北低、东高西低的空间分布格局。有效B和Mo符合球状模型,其余元素均符合指数模型;6个元素块金值与基台值之比在25%~75%之间,具有中等强度的空间相关性,其空间变异受结构性因素和随机性因素共同影响。相关性分析表明,土壤有效态微量元素与全钾之间无相关性,与有机质、氮素、磷素及速效钾总体呈正相关;坡度和坡向与土壤有效态微量元素含量之间无相关性,海拔与有效Mn、Cu及Mo呈显著或极显著的正相关关系。肥力因子对研究区土壤有效态微量元素含量空间变异的影响强于地形因子。     

湘西喀斯特区植烟土壤有效磷时空变异及风险评估

为揭示典型喀斯特烟区土壤有效磷的时空变异特征,为喀斯特地貌烟区合理施磷和控制磷素面源污染提供依据,以湘西州2000年和2014年耕地土壤有效磷含量为研究对象,利用空间自相关、半方差函数及分形维数等方法,对县域内土壤速效养分时空变异特征和环境风险进行了评价。结果表明,2014年土壤有效磷平均含量增加了30.89 mg/kg,增幅达425.48%;土壤有效磷Moran’s I指数标准化Z值下降,分形维数和块金效应增加,说明土壤有效磷空间结构减弱,随机变异性增强;土壤有效磷"极高"、"很高"和"高"等级面积显著增加,分别增加了28.36%、26.89%和25.94%;而"低"和"极低"等级面积分别下降了57.45%和27.12%;土壤有效磷含量与海拔、成土母质、土地利用类型、轮作模式及有机质含量关系密切;2014年湘西州有效磷含量超过风险临界值的概率大幅增加,很高风险(概率80%)、高风险(概率60%~80%)和中等风险(概率40%~60%)区域分别占研究区域面积的1.77%、5.40%和13.96%。其中,龙山县北部和永顺县东部应作为农业面源磷污染的重点控制区。     

毕节市植烟土壤耕层容重的空间特征及影响因素

土壤容重是影响作物生长的重要土壤属性，也是土壤改良的重要依据，对土壤容重空间分布及影响因素的了解有助于生产管理及土壤改良方案的实施。本研究通过系统采样，测定了毕节市植烟区653个样点的土壤容重、机械组成及有机质含量，分析了土壤容重的空间分布特征，探讨了影响土壤容重的因素。结果表明：毕节市植烟土壤容重平均为1.20g/cm~3，变异系数为12.4%。在空间上，土壤容重以西部为高，中部略低。土壤母质及土壤类型对土壤容重影响较大，其中，红色风化壳及砂页岩类土壤容重较高，而粗晶岩发育土壤容重最小；土壤类型中，以紫色土容重最高，而水稻土最低。土壤有机质含量与土壤容重呈负相关(P<0.01)。依据植物生长特性，结合土壤质地分级，本研究给出了七星关与威宁的部分地区为土壤容重改良的重点区。     

靖西市植烟土壤有机质含量时空变异特征

为了解靖西市植烟土壤有机质含量时空变异特征，分析了土壤有机质含量状况、年际间变化、空间变异特征及与土壤养分、烟稻轮作年限的关系。结果表明：①2006年、2012年、2017年靖西市烟区植烟土壤有机质含量总体上属偏高和丰富水平，平均值分别为35.72g/kg，35.80g/kg和38.84g/kg，无处于“缺乏”状态的植烟土壤样本，“偏低”的植烟土壤样本2012年仅为5.30%。地统计学表明，总体呈现偏高和丰富以上色斑。②植烟土壤有机质含量有随着时间推移，均值增加的趋势，2017年度植烟土壤有机质含量显著高于2006年度和2012年度。③2017年度植烟土壤有机质与对应的其他土壤养分因子的回归分析和灰色关联度分析均显示，全氮、碱解氮和有机质的相关性较高，且存在植烟土壤全氮、碱解氮含量随着土壤有机质含量增高而增加的趋势。     

植烟土壤有效态微量元素空间变异特征

基于GIS和GPS定位技术,结合网格取样,用地统计学方法研究了褐土烟区土壤有效态微量元素养分(速效Fe、速效Mn、速效Cu、速效Zn)的空间变异规律,并绘制了微量养分空间分布图。结果表明:土壤速效微量养分在整个研究区内均表现出中等变异水平,其变异性大小表现为:速效Zn速效Mn速效Cu速效Fe。除速效Mn外,其他微量元素都表现出很强的空间结构性,速效Cu、Zn变程较短,分别为182m和175m,速效Mn变程较长为850m。基于半方差函数模型,用普通克里格法对研究区土壤速效微量养分进行了克里格插值,结果表明:速效Fe在研究区内普遍缺乏,速效Mn、速效Cu含量中等偏高,而速效Zn含量在整个研究区表现出明显的差异性。     

湘西植烟土壤有效硼时空变异及影响因素研究

为探明湘西植烟土壤有效硼时空变异特征,为湘西烟区硼素营养管理提供科学依据,分别于2000年和2015年在湘西烟区采集土壤样品并测定了有效硼含量,利用经典统计学、地统计学等方法,对该地土壤有效硼及其影响因素进行了研究。结果表明:有效硼含量均值由2000年的0.21 mg/kg增加到2015年0.64 mg/kg,增幅达204.76%;2015年土壤有效硼含量"适宜"和"高"等级的面积大幅增加,分别增加了73.27%和18.39%,而"低"等级则大幅下降,比2000年下降了91.19%。海拔高度、有机质、土地利用方式、轮作方式、地形和土壤母质均对土壤有效硼含量有显著影响,其中海拔高度的解释能力最大,可以解释10.2%的土壤有效硼变异,土壤母质独立解释能力最小,仅解释2.4%的土壤有效硼变异,6项指标累计可解释26.5%的土壤有效硼变异。     

宜宾地区土壤有效态微量元素空间变异特征及影响因素

为揭示宜宾地区土壤有效态微量元素含量空间变异特征及影响因素,采用地统计学、相关分析及回归分析等方法,结合GIS技术对研究区6种土壤有效态微量元素进行分析。结果表明:研究区土壤有效态Fe、Mn、Cu和Zn含量达丰富及以上水平,有效Mo含量适中,而有效B含量则处于缺乏水平,均值为0.24 mg kg~(-1)。半方差结果表明,6种指标均具有中等强度的空间自相关性,其空间变异受结构性因素和随机性因素共同影响。空间分布上,土壤有效Mo呈现出由西北逐渐向东南递增,有效B则呈现出大块面状缺乏,而其他4种元素总体表现为西南-东北沿线上含量相对较低,沿线两侧含量丰富的分布格局。影响因素分析表明,6种元素与pH总体呈极显著负相关,与有机质和氮素呈现极显著正相关;不同土壤类型对有效态微量元素含量具有一定的显著影响;海拔和坡度与有效态微量元素之间存在显著关系;而6种土壤有效态微量元素均在一熟和三熟制中平均含量相对较高。总体来看,土壤化学性状对土壤微量元素的空间变异作用强于土壤类型、地形因子和熟制。     

四川盆地耕地土壤pH空间变异特征及影响因素

基于四川盆地4362个耕地表层土壤（0~20cm）采样点数据，采用地统计学法、方差分析和回归分析法分析了该区域耕地表层土壤pH的空间分布特征及其不同影响因素对土壤pH空间变异的影响程度。结果表明：研究区土壤pH值在3.53~8.76之间，平均为6.54，以微酸性至中性为主；变异系数为18.89%，属于中等程度的空间变异。半方差分析表明，指数模型为该区域土壤pH变异的最佳拟合模型，块金效应为49.97%，属于中等程度的空间自相关性，受结构性因素和随机性因素共同影响。空间分布上，整体呈现北高南低、西高东低、中间高四周低的空间分布格局。回归分析结果表明，土壤pH的空间变异主要受到土壤类型、降雨量、地形和耕地利用方式的影响。其中，土壤类型和降雨量分别能独立解释14.6%和11.6%的土壤pH空间变异，是该区域土壤pH空间变异的主控因素。     

艾比湖湿地土壤碱解氮的空间变异性分析

选择艾比湖湿地的博尔塔拉河、精河下游河岸带为研究区域,针对土壤中的碱解氮进行定量测定,采用描述性统计法、地统计学方法和空间分析法,讨论研究区土壤碱解氮的空间变异及分布特征。结果表明:在0~20、20~40和60~80 cm土层碱解氮含量的块金值与基台值之比分别为47.60%、49.98%和58.21%,具有中等的空间相关性。在40~60 cm和80~100 cm土层块金值与基台值之比分别为3.64%和22.69%,具有较强的空间相关性。研究区0~100 cm各层土壤碱解氮含量平均值分别为49.16、37.26、30.22、20.35和17.80 mg/kg,经统计分析15~20 mg/kg的样本频数最多,表明研究区碱解氮含量整体偏低,属于极缺乏性。土壤碱解氮垂直分异规律为:随土层深度的增加而递减;碱解氮含量水平分异规律为:博河区域精河及精河东部区域博、精河间的中部区域。     

曲周县农田土壤有效微量元素含量空间变异特征及影响因素初探

以河北省邯郸市曲周县为研究区域,采用地统计学与地理信息系统相结合的方法,对曲周县农田土壤有效微量元素铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)含量的空间变异特征及其主要影响因素进行了初步研究和探讨。结果表明:土壤有效Fe、Mn含量的最优理论模型为指数型(R2为0.887和0.553),有效Cu含量为球状模型(R2为0.988),有效Zn含量为高斯模型(R2为0.977)。土壤有效微量元素含量的空间变异程度和空间相关性由大到小依次为:Zn> Cu> Mn> Fe,Fe> Zn> Mn> Cu。从空间分布来看,土壤有效Fe、Mn、Zn含量主要处于低水平,并且土壤有效Fe、Mn、Cu含量以片状分布为主,土壤有效Zn含量呈现由西向东逐渐递减的趋势。土壤有效Fe、Mn、Cu、Zn含量与土壤有机质含量均呈极显著正相关,与土壤pH间没有显著的相关,而土壤有效Cu含量则与土壤pH间存在显著正相关。总体而言,曲周农田土壤有效Fe,Mn,Zn含量相对较低,而有效铜含量相对较高。如果种植对铁锌敏感而且需求量相对较高的作物,应该考虑Fe、Zn肥的施用。     

长沙市蔬菜地土壤有效养分的空间变异性分析

在长沙市宁乡超大蔬菜基地,以面积为239.5 hm2的蔬菜地为试验区,随机采集了329个土壤耕层(0~20 cm)样品,应用地统计学分析了土壤铵态氮、硝态氮、有效磷的空间变异特征,并应用克里格插值方法绘制了土壤三种有效养分的空间分布图。为了使数据更好地符合正态分布,我们对它们进行了logit转化。通过趋势分析,我们发现铵态氮不存在明显的空间趋势,硝态氮和有效磷存在二阶空间趋势。地统计分析结果表明,数据经logit转化和必要的趋势去除后,铵态氮和硝态氮表现为中等空间自相关性,有效磷表现出较强的空间自相关性。铵态氮的半方差函数图符合Matérn模型,硝态氮和有效磷的半方差函数图符合Stein的Matérn模型。它们的变程分别为144 m、592 m、168 m。研究区铵态氮空间分布破碎化程度较高,硝态氮和有效磷的空间分布具有明显的阶梯状趋势。     

川北烟区土壤氮素空间分布特征及其主控因素

采用地统计学和回归分析方法,研究川北烟区土壤全氮(TN)和碱解氮(AN)的空间变异特征,并探讨了不同因素对其空间变异的影响程度,为改善土壤氮素环境提供依据。结果表明:川北烟区土壤TN与AN值分别在0.19~2.57 g kg-1和11.00~203.00 mg kg~(-1)之间,平均值为1.31 mg kg~(-1)和95.22 mg kg-1,均处于中等水平。土壤TN和AN块金系数分别为0.655和0.682,均属于中等空间自相关,变异主要受随机因素与结构因素共同影响。空间上来看,研究区域土壤TN和AN含量分布具有较好的相关性,相似度达到0.871。土类、亚类对TN、AN的独立解释能力分别是23.5%、22.1%和25.1%、22.4%;土壤质地可以独立解释11%和10.5%的TN与AN空间变异;土体结构对TN及AN空间变异的独立解释能力只有4.2%和1.9%;前茬作物对土壤TN及AN空间变异的独立解释能力最高,是引起川北烟区土壤氮素空间变异最主要的因素。     

胜利矿区土壤养分空间变异特征与影响因素

研究矿区土壤养分空间变异特征对矿区土地复垦与生态保护具有重要意义。选取胜利矿区土壤作为研究对象,基于地统计学和GIS技术分析土壤养分的空间变异性,并探讨地形因子和土地利用类型对其影响。结果表明:研究区土壤pH、有机质、速效氮、有效磷、速效钾平均含量分别为8.07、21.59 g/kg、82.91 mg/kg、8.21 mg/kg、257.34 mg/kg;除pH属于弱变异外,其他养分均属于中等强度变异;各项养分指标均具有一定的趋势效应。pH的最适模型是球面模型,有机质、速效钾的最适模型是线性有基台模型,速效氮、有效磷的最适模型是指数模型。pH、有机质、速效氮表现为中等空间自相关性;有效磷、速效钾呈弱空间自相关性。pH由中部向四周逐渐降低;有机质、速效氮高值区集中在西部高程较大的位置,低值区分布在受人类扰动较强的中东部;有效磷、速效钾没有呈现一定的分布规律。坡度、坡向、高程、地形湿度指数是造成土壤养分格局差异的主要地形因子;从土地利用方式看,采矿扰动是养分含量较低的重要原因,矿业用地养分含量显著低于耕地和草地。     

广元植烟土壤有效态微量元素的空间变异特征及影响因素

为揭示广元植烟区土壤有效态微量元素含量空间变异特征及影响因素,采用地统计学、相关分析及回归分析等研究方法,结合地理信息系统(GIS)技术对研究区土壤有效铁、锰、铜、锌钼及硼等6种土壤有效态微量元素进行分析。结果表明,研究区土壤有效铁、锰及铜含量丰富,总体处于中等以上水平;有效钼含量适中;有效锌和硼缺乏,总体处于缺乏或极度缺乏水平。半方差分析表明,6种土壤有效态微量元素块金系数均在29.72%~67.59%之间,具有中等强度的空间自相关性,其空间变异受结构性因素和随机性因素共同影响。空间分布上,土壤有效铁、锰、铜及钼含量表现出北高南低的空间分布趋势,土壤有效锌和硼含量呈现出西高东低的空间分布格局。影响因素分析表明,6种土壤有效态微量元素与土壤有机质呈正相关,与p H值呈负相关,相关性总体高于地形因子。土壤有机质对有效铁、铜、锌及硼有极显著影响,其空间变异性为5.5%~27.2%。除有效锌外,土壤p H值对其余5种土壤有效态微量元素含量空间变异均有极显著影响,其空间变异性为5.0%~30.4%。土类对土壤有效铁、锰及铜有极显著影响,其空间变异性8.4%~12.3%。熟制和种植制度对6种土壤有效态微量元素含量空间变异的影响较弱,进一步说明研究区土壤有效态微量元素含量空间变异受结构性因素和随机性因素共同影响,但结构性因素的作用强于随机性因素。本研究结果为广元植烟区土壤微肥施肥管理及优质烤烟栽培提供了可靠的参考依据。     

土壤速效氮、磷、钾含量空间变异特征及其影响因子

利用地统计学和GIS相结合的方法,探讨了双流县土壤速效氮、磷、钾含量空间变异特征及其影响因子。结果表明:1) 土壤速效氮和速效钾含量具有强烈的空间相关性,相关距离分别达38754 m和56187 m,结构性因子是影响其空间变异的主要因子;土壤速效磷含量具有中等空间相关性,相关距离为24210 m,其空间变异受结构性因子和随机性因子共同影响。2) 土壤速效氮含量主要由北向南逐渐降低;速效磷含量主要在东北向西南及东南向西北方向上逐渐降低,而速效钾含量主要由东南向西北逐渐降低。3) 土壤速效氮含量在不同土壤类型及地形地貌间呈极显著差异;土壤速效磷含量在不同成土母质及地形地貌间呈显著或极显著差异;土壤速效钾含量在不同成土母质间呈极显著差异。土壤速效氮、磷、钾含量高值区单位面积化肥施用量明显高于低值区。     

川北烟区土壤有效磷空间变异特征及主控因素

为明确川北烟区土壤磷素环境特征,采用地统计学方法和GIS技术研究了川北植烟土壤有效磷空间变异特征,并运用回归分析定量分析了区域内土壤有效磷空间变异的影响因素。结果表明,川北烟区土壤有效磷含量变化介于0.5~34.3 mg·kg~(-1)之间,平均值为11.72 mg·kg~(-1)。土壤有效磷变异系数为57.94%,属于中等变异程度;有效磷块金系数C0/(C0+C)为40.3%,区域内存在中等程度的空间自相关性,受结构性因素和随机性因素的共同作用且更倾向于受结构性因素影响。空间上,全区表现出由西南向东北方向递减,且多呈现片状分布。亚类、土类对土壤有效磷空间变异的独立解释能力分别为28.8%、26.1%,是结构性因素中的主控因子;土壤质地与p H的独立解释能力次之,分别为18.3%和17.5%;地形地貌的独立解释能力最低,仅为0.7%。本研究结果为川北烟区烤烟平衡施肥及种植规划提供了理论依据。