甘肃省河西走廊中部新垦荒地土壤养分空间变异特征

结合传统统计学、地统计学方法对新垦荒地土壤养分的空间变异性进行了分析研究.结果表明,土壤OM含量极低,土壤有效P极缺乏, NH4 -N缺乏,有效K局部缺乏,有效Ca、Mg、S含量丰富,尤其有效Ca含量较高.土壤OM、NH4 -N、有效P、K、Ca、Mg和S的变异系数在36.0%～164.6%之间.土壤OM及有效P含量的变异较大, 变异系数分别为87.8%及164.6%;土壤K和NH4 -N次之, 变异系数分别为52.7%及53.4%,有效Ca、Mg、S的变异相对较小,变异系数分别为36.0%、37.6%和46.5%.地统计学半方差分析结果显示,土壤各养分的空间变异结构有较大区别.有效P、K、Mg、S的基底效应介于25%～75%之间,具有中等程度空间相关性.OM、有效Ca及NH4 -N的基底效应均＞75%,空间相关性较弱.根据半方差分析结果,利用GS For Windows的Kriging最优内插法制作等值线分布图,从图中看出土壤OM、有效P、K的空间分布变异较小,分布均匀,NH4 -N的空间分布变异较大,有效Ca、Mg、S的空间分布具有中等程度的变异.     

甘肃省灌漠土土壤养分空间变异特征

结合传统统计与地质统计学方法对甘肃省河西地区武威灌漠土有机质、NH4 -N、有效P及K的空间变异性进行了分析。结果表明:所测定的四种土壤养分含量具有较大的空间变异,变异系数在20.299%～53.812%之间,土壤NH4 -N及有效P含量的变异较大,变异系数分别为53.812%及51.347%;土壤K和有机质的变异系数分别为43.155%和20.299%。地质统计学分析表明该区域土壤P、K有效含量具有强烈的空间相关性,其块金值/基台值[C0/(C0 C)]分别为8.031%和0.560%;土壤NH4 -N及有机质具有中等程度的空间相关性,[C0/(C0 C)]分别为39.111%和32.351%。土壤有机质、NH4 -N、速效P及K等含量的最大相关距在129～2354m之间,其中土壤有效N含量的最大相关距最长(2354m),有机质含量次之(981m),K含量最短(129m)。土壤OM及NH4 -N的分形维数分别为1.891和1.912,土壤有效P及K的分形维数均为1.984。随机因素如种植制度、施肥方式等耕作措施对土壤有机质及氮的影响较大,而对土壤磷、钾的影响较小。该土壤性质的克立格插值结果显示出一定的空间相似性,显示地质统计学方法可用于分析土壤肥力在空间上的变异。     

乌鲁木齐市雅玛里克山污水灌溉土壤肥力的空间变异研究

本文选取了干旱区有代表性的污水灌溉地区—乌鲁木齐市雅玛里克山,结合GIS,采用地统计学方法研究了污水灌溉区域土壤中的pH、有机质、CEC、总盐、全N、全P、全K7种土壤肥力指标的空间变异性,并采用普通克立格法绘制了各种土壤肥力要素含量的空间分布格局图。结果表明:有机质、总盐、全N、全K的理论模型为指数模型;CEC、全P的理论模型为高斯模型;pH的理论模型为球状模型;pH、有机质、总盐、全N、全K的块金值与基台值之比都在25%以下,说明空间自相关作用强,其含量分布受结构性因素控制;CEC、全P的块金值与基台值之比在25%~75%之间,为中等强度的空间相关性,其分布是由结构性因素和随机性因素共同作用的结果。土壤肥力的相关距变化范围为246.0~2100.0m。     

县域土壤养分空间变异分析——以蒲城县为例

借助GIS和地统计学方法对蒲城县土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾4种土壤养分的空间变异特征进行了分析。传统统计分析结果表明:4种土壤养分的变异系数在21%～80%之间,均属于中等变异性。地统计学半方差分析结果显示:碱解氮、有效磷和速效钾的基底效应介于25%～75%,具有中等空间相关性;有机质的基底效应为78%,空间相关性较弱。最后采用普通克里格插值方法,输出土壤养分空间分布图,据此分析土壤养分空间分布特征。     

新疆民丰县农田土壤微量营养元素含量及分布

基于新疆民丰县85组农田表层土壤样品中的6种微量营养元素（Fe、B、Mn、Cu、Zn、Mo）的实测含量,运用地统计学方法对研究区土壤中微量营养元素的含量及空间分布进行分析。结果表明：Cu、Fe、Mn元素的块金系数在25%~75%,为中等程度的空间自相关性,空间变异同时受到自然因素和人为因素的影响;土壤B、Zn、Mo元素的块金系数小于25%,具有强烈程度的空间自相关性,空间变异受到影响的因素主要有成土母质、气候等自然条件。Fe、B、Zn元素的平均含量处于较缺乏水平,Mn、Cu元素的平均含量处于中等水平,Mo元素的平均含量处于较丰富水平。研究区土壤中6种微量元素之间存在一定程度的相关性。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。     

科尔沁沙地榆树疏林的土壤空间变异特征

在科尔沁东部乌斯吐自然保护区内,以实施退耕还林10 a的沙地榆树疏林土壤为研究对象,利用地统计学方法分析土壤性状的相关性及其空间变异和分布格局。结果表明:土壤p H的空间变异性很弱,而土壤全氮、有机质、速效氮和速效磷具有中等程度的空间变异性;利用GS+软件自动拟合的变异函数的理论模型中,显示出土壤p H为球型模型、土壤全氮为线型模型、土壤有机质为线型模型、土壤速效氮为指数模型、土壤速效磷为高斯模型;土壤全氮和土壤有机质表现出纯块金效应,在小尺度上具有恒定的空间变异性,只受随机因素的影响,不受结构因素的影响,没有明显的变化规律,而土壤p H、土壤速效氮和速效磷的比值均小于25%,具有强烈的空间相关性,随机部分引起的空间变异性程度较低。除速效氮之外的其余4个土壤性状的空间分布较为均匀,表明土壤速效氮是科尔沁沙地榆树疏林恢复的关键性因子,经过历史上长期的人为干扰后,在地表植被的恢复过程中土壤养分的恢复并不同步。土壤的恢复比植被的恢复速度慢,榆树疏林草原生态系统的恢复需要长期的封山育林过程才能实现。     

甜樱桃重茬土壤有效养分及酶活性的变化

为了探讨甜樱桃重茬土壤中有效养分以及酶活性的变化,在樱桃苗圃地分别从尚未栽种过甜樱桃苗、正茬、重茬区域采集土壤样品,测定土壤有效养分含量(NO3--N、NH4+-N、速效K、有效P及有效B等)和4种土壤酶(脲酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶以及蔗糖酶)的活性。结果表明:与樱桃正茬土壤相比,甜樱桃重茬土壤NO3--N、速效K、有效P、有效B、有效Zn、有效Fe、有效Cu、可交换性Mg含量、脲酶以及碱性磷酸酶活性含量显著降低;与正茬土壤相比重茬土壤中随着土层深度的增加,矿质元素含量(除有效Mn、Fe以及可交换性Ca含量外)和4种土壤酶活性显著降低,但可交换性Ca含量上升;樱桃重茬土壤有效养分比例失调,其中Ca/P、Ca/K及Ca/Zn严重失调,其中0~20 cm土层失调比例高达104.93%、140.45%和184.59%,20~40 cm土层失调比例分别为110.03%、178.42%以及144.47%,Zn/Mn和Zn/Mg失调较严重,失调比例高达50%以上。其中相关性分析表明:茬数与有效Mn含量呈线性极显著正相关;脲酶和碱性磷酸酶与速效K、有效P、有效B、有效Zn及有效Cu呈极显著正相关;蔗糖酶与速效K、有效P和有效Cu呈极显著正相关;脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶与交换性Ca含量呈极显著负相关。总之,重茬土壤的有效养分含量以及土壤酶活性显著降低,养分比例失调。     

新疆若羌县土壤微量营养元素的空间分布特征及影响因素

基于若羌县2015年143组0~20 cm土层土壤6种微量营养元素(Fe、Mn、Zn、Cu、Mo和B)的实测含量,运用多元统计分析、地统计学和Arc GIS技术相结合的方法,对研究区土壤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、Mn、Zn、Cu、Mo和B变异系数介于18.2%~47.4%,均属于中等变异。Fe、Mn、Zn、Mo和B的块金效应均小于25%,空间相关性较强,空间变异主要受到土壤母质等结构性变异主导;Cu的块金效应介于25%~75%之间,属于中等空间相关,空间变异受到人为活动等随机因素和结构性因素的共同影响。Fe、Mn、Zn和Cu的空间分布格局相似,总体呈现出从研究区四周向中心含量逐渐增大的趋势;Mo和B的空间分布格局相似,总体呈现出从南向北含量逐渐增大的趋势。土壤有机质、pH值和不同的成土母质、土壤类型、土地利用类型对土壤微量营养元素均有不同程度的影响。     

新疆民丰县农田土壤微量营养元素含量及分布

基于新疆民丰县85组农田表层土壤样品中的6种微量营养元素(Fe、B、Mn、Cu、Zn、Mo)的实测含量,运用地统计学方法对研究区土壤中微量营养元素的含量及空间分布进行分析。结果表明:Cu、Fe、Mn元素的块金系数在25%~75%,为中等程度的空间自相关性,空间变异同时受到自然因素和人为因素的影响;土壤B、Zn、Mo元素的块金系数小于25%,具有强烈程度的空间自相关性,空间变异受到影响的因素主要有成土母质、气候等自然条件。Fe、B、Zn元素的平均含量处于较缺乏水平,Mn、Cu元素的平均含量处于中等水平,Mo元素的平均含量处于较丰富水平。研究区土壤中6种微量元素之间存在一定程度的相关性。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。     

区域尺度土壤养分的协同克里格与普通克里格估值研究

以松嫩平原土壤养分与地理坐标、土壤类型和微量元素等相关性为基础,对土壤养分分别进行协同克里格和普通克里格估值,并对比两种方法的估值精度,为区域尺度土壤属性模拟提供方法参考。结果表明:1)采用方差分析和相关分析,确定用于协同克里格估值的有机质的辅助变量为土壤类型、经度、pH值;碱解氮、速效钾的辅助变量为土壤类型;速效磷的辅助变量为土壤类型和Zn。2)有机质、碱解氮的块金效应分别为25.17%、72.48%,表现出中等空间相关性;速效磷和速效钾块金效应分别达83.06%、88.33%,为较弱空间相关性。3)协同克里格对区域尺度土壤属性空间模拟的效果要优于普通克里格。     

栗钙土农田土壤养分空间变异特性及采样方法研究

以西宁市二十里铺村的农田为研究区域,采用5 m×5 m网格法,选取84个观测点取样,进行室内分析,测定土壤有机质、水解氮、速效磷、速效钾的含量,分析土壤养分的空间变异规律。研究表明,土壤有机质、水解氮、速效钾的空间变异性不太明显,速效磷的空间变异性明显;有机质、水解氮和速效钾的空间变异主要是由结构性因素引起的,速效磷的空间变异是由随机因素引起的。有机质的变异函数理论模型为指数模型,水解氮、速效磷、速效钾变异函数理论模型为球形模型。栗钙土农田采样的密度范围在1~11 m之间,将能够满足精确农业生产对这4种土壤养分的分析要求。     

半干旱农牧交错区土壤养分空间变异特征分析——以内蒙古伊金霍洛旗为例

本文以伊金霍洛旗为研究区,通过GIS平台对土壤养分中的有机质、全氮、速效钾的空间插值方法进行了比较并得到了最优插值图。然后分析了该旗土壤养分的空间分布规律,为该地区的农业生产布局和生态环境建设提供了依据。通过比较后认为,在该地区有机质的空间插值用反距离权重法为好,而全氮和速效钾的空间插值以克吕格法的指数模型和高斯模型为好。地统计学分析结果表明:有机质、全氮和速效钾的变程分别为11853m,8932.2m和732.99m,全氮和速效钾具有中等空间相关性,而有机质空间相关性较弱。有机质含量普遍偏低,在91%的面积中有机质含量低于10g/kg,其相对高值区呈离散分布,可能与隐域植被的分布有关。全氮含量与有机质含量分布相似,在70%的面积中低于0.75g/kg,而速效钾含量中等,介于102.04-103.31mg/kg之间。在三个不同的景观亚区中,乌审凹地亚区的土壤养分状况较好,黄土丘陵亚区养分状况最差,毛乌素沙地亚区介于它们之间。     

黄土高原南部耕地土壤养分空间格局分析——以陕西省富县为例

以陕西省富县为例,采用地统计学与GIS技术相结合的方法,研究黄土高原南部耕地土壤养分的空间变异特征和分布格局,为土壤培肥和农业生产提供理论基础。结果表明,富县耕地大部分土壤养分间存在显著的相关关系。20 a来,除土壤有机质平均含量降低19.08%,有效锰降低9.59%外,其他养分平均含量均有明显增加,增幅介于12.18%~44.20%。在平均间距为1 214m的采样尺度下,土壤有机质、磷、钾、锰和铁表现为中等强度空间相关性,速效氮表现为弱空间相关性。施肥、耕作管理、海拔及降水是影响养分空间变异的重要因子。土壤养分含量高低值区域分布明显,大致呈西高东北低的格局。总体上富县耕地土壤富钾,铁、锰适中,有机质整体缺乏,12%耕地氮素相对不足、88%缺乏,71.16%缺磷,需及时增施有机肥,制定增氮补磷措施。     

毛乌素沙地天然臭柏灌丛地的土壤特性

采用样方调查法对毛乌素沙地天然臭柏灌丛地土壤特性调查结果表明 :臭柏灌丛地土壤水分、有机质、全氮、速效钾和碱解氮等养分资源分布具有空间异质性。在臭柏灌丛地(覆盖度 70 %～ 85 % ) 0～ 5 cm的土层 ,聚集了较多的中细粒子 ( 0 .2 5～ 0 .0 2 cm) ,平均含量为68.9% ,比油蒿覆盖区 (覆盖度 40 %～ 5 5 % )高 9% ,并随土层深度的加深 ,其含量降低。水分、有机质、全氮、速效钾和碱解氮等养分含量的分布 ,存在明显的“沃岛”现象。在 0～ 1 0 0 cm的土层范围内 ,臭柏灌丛地 60 %以上的土样含水率为 1 %～ 2 % ,变异系数高达 1 1 3%。土层深度 <2 0 cm时 ,臭柏灌丛土壤含水率由灌丛内向灌丛外逐渐减少 ,当土层 >2 0 cm时 ,则正好相反。70 %的土样速效磷含量 <2 mg/kg,除速效磷之外 ,土壤中的有机质、全氮、速效钾、碱解氮等在臭柏灌丛下 0～ 2 0 cm的土层内相对富集。在 0～ 1 0 0 cm的土层内 ,有机质的变异系数为 96.3% ,全氮为 1 0 1 .4% ,碱解氮为 80 .6% ,速效钾为 88.4%。臭柏灌丛地土壤特性的空间异质性 ,是生物和物理过程共同作用的结果。     

Spatial distribution of soil moisture,salinity and organic matter in Manas River watershed,Xinjiang,China

With the classical statistical and geostatistical methods,the study of the spatial distribution and its influence factors of soil water,salinity and organic matter was carried out for 0-70 cm soil layers in Manas River watershed.The results showed that the soil moisture data from all soil layers exhibited a normal distribution,with average values of 14.08%-21.55%.Geostatistical analysis revealed that the content of soil moisture had a moderate spatial autocorrelation with the ratios of nugget/sill ranging from 0.500 to 0.718,which implies that the spatial pattern of soil moisture is influenced by the combined effects of structural factors and random factors.Remarkable spatial distributions with stripped and mottled features were found for soil moisture in all different soil layers.The landform and crop planting had a relatively big influence on the spatial distribution of soil moisture;total soil salinity was high in east but low in west,and non-salinized soil and lightly salinized soil appeared at the northwest and southwest of the study area.Under the effect of reservoir leakage,the heavily salinized soils are widely distributed in the middle of the study area.The areas of the non-salinized and lightly salinized soils decreased gradually with soil depth increment,which is contrary to the case for saline soils that reached a maximum of 245.67 km2 at the layer of 50-70 cm.The types of soil salinization in Manas River watershed were classified into four classes:the sulfate,chloride-sulfate,sulfate-chloride and chloride.The sulfate salinized soil is most widely distributed in the surface layer.The areas of chloride-sulfate,sulfate-chloride,and chloride salinized soils increased gradually along with the increment of soil depth;the variation range of the average values of soil organic matter content was between 7.48%-11.33%.The ratios of nugget/sill reduced gradually from 0.698 to 0.299 with soil depth increment,which shows that the content of soil organic matter has a moderate spatial autocorrelation.The soil organic matter in all soil layers met normal distribution after logarithmic transformation.The spatial distribution patterns of soil organic matter and soil moisture were similar;the areas with high organic matter contents were mainly distributed in the south of the study area,with the lowest contents in the middle.