运城市夹马口引黄灌区土壤养分空间变异特征

以山西省运城市夹马口引黄灌区为研究区域,在灌区进行田间取样,结合地统计学与Kriging插值方法分析灌区农田有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾的空间分布特征。研究结果表明,灌区土壤有机质、全氮空间变异主要受结构性因素的影响;碱解氮、有效磷、速效钾空间变异受结构性因素、随机性因素的共同影响。土壤有效磷呈斑块状分布,存在局部富集或缺失情况;有机质含量在灌区西南部平坦地区、中部引黄灌区干渠中下游冲积区相对较高,土壤全氮、碱解氮具有相似分布。灌区土壤有效磷、速效钾养分等级较高,土壤碱解氮养分等级中等,土壤有机质、全氮养分等级较低。交叉验证表明,普通克里格插值能较准确地预测灌区的土壤养分的空间变化,其相关系数较高、稳定性较好,为灌区精准施肥提供建议。     

土壤空间变异研究现状及展望

阐述了应用地统计学方法，定量研究土壤空间变异的基本理论和基本方法以及国内外土壤空间变异的研究现状，探讨了该领域研究中存在的问题，展望了土壤空间变异研究前景。     

不同取样尺度农田土壤速效养分空间变异特征初步研究

以3种取样间距(100m、50m、25m)进行网格取样,对土壤速效养分的空间变异性进行研究。结果表明:取样间距对土壤速效养分的含量水平、变异系数影响不显著;取样间距对合理取样数目具有一定的影响,合理取样数目分别为:碱解氮(71)、速效磷(36)、速效钾(18)。土壤速效养分的空间变异性主要受结构因素影响,但碱解氮与速效磷受随机因素影响强于速效钾。利用Kriging内插法绘制了不同取样间距土壤速效养分的等值线图。     

华北土石山区森林土壤养分空间变异研究

基于河北省木兰围场国有林场管理局北沟林场4hm2天然次生林中100个采样点0-20cm、20-40cm和40-60cm的土壤养分测定分析数据,运用地统计学方法研究了土壤养分的空间变异特征,并分析讨论了该区域土壤养分的空间分布特点。结果表明:研究区内土壤养分(有机质、全钾、全氮、全磷、速效钾和有效磷)的变异系数在0.17~0.94之间,属于中等变异程度。0-20cm速效钾的结构比为0.534,具有中等空间相关性,其余各层的土壤养分结构比都在0.900以上,具有很强的空间相关性。各土壤养分的空间相关距离为40.53-287.1m,均表现出了明显的空间分布趋势。研究结果对在华北土石山区土壤取样设计及土壤养分的空间内插和制图具有一定的指导意义。     

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。     

长期耕作条件下小尺度农田土壤有机质空间变异性

采用10 m×10 m高密度网格采样的地统计学方法,进行了小尺度(10.24 hm2)土壤耕层(0~30 cm)有机质的空间分布特征量化研究。研究发现,取样区内土壤有机质空间分布表现出弱变异性,CV≤1.84%,但整体含量偏低,SOM≤1.04%;东西、南北、东南和西南四个方向上半方差函数的差异性表明,有机质空间分布具有异向性,基于各向同性假设和各向异性的半方差函数结构分析以及Kriging估计都能很好地反映取样区土壤有机质的空间变异性,但后者在估计结果精度和真实性方面要优于前者。     

在不同尺度下宁夏引黄灌区农田土壤养分空间变异分析

以宁夏引黄灌区农田土壤为研究对象,在10 m和1 m两种尺度上网格取样,共取耕层土壤样品（0~20 cm）223个,利用经典统计和地统计相结合的方法,对土壤全氮（TN）、全磷（TP）和pH的空间变异性进行研究。经典统计表明两种尺度下pH的变异系数（CV）均为0.02,属弱变异,其尺度效应不明显。随着采样尺度的减小,TN的CV减小,TP的CV增大,二者具有明显的尺度效应。地统计分析表明,两种尺度下TN、TP表现出中等或强烈的空间相关性,其空间分布受结构和随机因素的共同影响。受灌溉、施肥等随机因素影响,1 m尺度上的pH在空间上呈弱相关性。各向异性分析表明,两种尺度下3种土壤元素都有一定程度的各向异性,且在东北方向空间变异性较强。交互验证的结果表明,克里格插值的平均误差接近0,均方根误差接近1,可以准确反映两种尺度下土壤养分的空间分布状况,说明宁夏引黄灌区农田土壤养分存在一定的尺度效应和各向异性。     

宝鸡市农耕区土壤养分空间变异及其影响因素分析

了解土壤养分在自然及人为因素驱动下的空间变异特征,对实现农田养分精准调控具有重要意义。以宝鸡市为研究区,利用地统计学分析土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾的空间变异特征,并通过单因素分析、RDA排序图等方式探讨土壤类型、地形及人为因素对土壤养分含量的影响。结果表明：1)土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾平均含量分别为18.20g/kg、1.15g/kg、19.45mg/kg、197.96mg/kg,空间变异大小依次为速效磷>速效钾>有机质>全氮,均属于中等变异。2)土壤有机质和全氮的空间分布规律极为相似,均呈现由东南向西北递减的趋势,变异性在东西及南北方向均有体现,土壤有机质受地形及土壤类型影响更大(C₀/(C₀+C)<25%),而全氮受土壤类型、地形及人类活动共同影响(25%0/(C₀+C)<75%);速效磷呈南高北低的分布格局,速效钾呈中部高南北低的分布格局,两种速效养分的变异性主要表现在南北方向,均受土壤类型、地形及人类活动共同作用。3)不同土壤类型下,塿土...     

几种营养元素在土壤中的空间变异

以５ｍ距离为间隔的方格法采取了红油土耕层土壤１４７个样点,分别分析了铵态氮,硝态氮,速效磷,氯离子、水溶性钾,水溶性钙及水溶性镁,并利用区域化变量理论研究了这几种营养元素在空间的变异规律。     

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。     

玛纳斯河流域绿洲土壤养分空间变异特征与格局

运用经典统计学及地统计学的半变异函数定量研究了玛纳斯河流域绿洲表层土壤(0～10cm)中有机质、全氮、全钾和全磷4种养分含量的空间变异特征。结果表明:4种养分含量数据均服从正态分布,有机质、全氮和全磷的理论模型属于指数模型,全钾的则符合球状模型。全氮和全钾的空间自相关范围为24.18km和35.78km,空间结构上具有中等空间相关性,随机性因素引起的全氮和全钾的变异分别占48.93%和48.23%,是结构性因素(气候、母质、地形、土壤类型等)和随机因素(施肥、耕作措施、种植制度等)共同作用的结果;有机质和全磷的空间自相关范围为79.10km和82.63km,空间结构上具有强相关性,块金值与基台值之比分别为25.06%和20.00%,其空间变异主要由结构性因素引起的。在地理信息系统(GIS)支持下,通过Kriging插值研究了玛纳斯河流域绿洲土壤养分的空间水平分布规律并对土壤养分要素含量等级进行了评价。有机质、全氮和全钾具有南北部高,中间低,由南北向中心递减的趋势;有机质、全氮、全钾含量为较丰富以上等级面积分别占研究区的0%、97.91%、99.69%;全磷含量从中心往南递增,北部分布较均匀;全磷含量为较丰富以上等级的面积占研究区的10.62%。     

宁夏不同农业生态区土壤养分时空变化特征

根据宁夏耕地土壤监测结果,分析了不同农业生态区土壤氮磷钾养分含量的时空变化特征。结果表明,在1970～2000年的30a里,土壤全氮、全磷和全钾含量没有发生显著变化,而土壤碱解氮和有效磷含量呈较显著或显著增长态势,土壤速效钾含量在山区没有明显增减,而在灌区近15a呈明显下降态势。从两个地区比较来看,土壤氮磷钾养分含量总体上都是灌区高于山区,其中地区间差异最大的是土壤有效磷含量,具有极显著差异的是全氮、碱解氮和有效磷含量,全钾和速效钾含量在地区间存在较显著或显著差异,全磷量在地区间没有显著差异。从地区内变异系数来看,除土壤全钾外,其他都是山区显著大于灌区,山区变异系数的大小依次为全氮>有效磷>速效钾>碱解氮>全磷>全钾,灌区变异系数的大小依次为碱解氮>有效磷>速效钾>全氮>全磷>全钾。不论山区还是灌区,土壤全钾量的变异系数都是最小。     

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。     

渭河平原县域农田土壤速效养分空间特征

土壤速效养分对评价土壤肥力水平具有很好的表征作用,对其充分了解是土壤养分管理和合理施肥的基础。本研究以兴平市为例,综合运用传统统计学、地统计学和GIS技术,结合“3414”田间肥效方案,研究渭河平原农田土壤速效氮、磷和钾的空间特征及其变化规律,为区域平衡施肥、农田保养和农业生产提供科学指导和理论基础。结果表明,兴平市农田土壤速效氮、磷和钾平均含量分别为38.38 mg·kg^-1,27.13 mg·kg^-1,202.07 mg·kg^-1,速效氮磷比值平均为1.99。在约400 m采样尺度下,3项土壤养分均表现出弱的空间相关性,主要受施肥管理、种植模式等人为活动影响。整体上,土壤速效钾含量丰富;速效磷整体较丰富,7.43%的农田缺乏;速效氮普遍不高,67.98%农田缺乏;速效氮磷比值偏低,92.27%农田比值小于2。30 a来,农田土壤速效氮普遍下降,降幅西高东低、北高南低;速效磷普遍增加,增速北高南低;速效钾北增南减,整体在增加;土壤氮磷比值分布格局逆转,变化上南增北减,整体在下降。盲目施肥和肥料利用率低是兴平市农业生产的主要障碍因素。今后的生产实践中应密切关注土壤氮素的有效补充,磷肥的控制及渭河阶地区土壤钾素的消耗,平衡土壤养分, 以提升区域经济和生态效益。     

县域耕地土壤养分时空变异特征研究

土壤养分空间变异研究是精准农业实施的前提,对提高粮食作物单位面积产量和保护农业生态环境具有重要作用。为掌握陕西渭北旱塬区土壤养分时空变异规律,综合空间自相关和重心模型,分析1980—2007年、2007—2017年白水县耕地土壤有机质(SOM)、速效磷(AP)和速效钾(AK)的时空变异特征。结果表明：(1)研究区土壤SOM的平均含量分别增加了1.29、3.22 g·kg^-1,AP的平均含量分别增加了6.89、24.45 mg·kg^-1,仅有AK的平均含量呈现出先减少后增加的趋势。(2)三期耕地土壤养分的变异系数范围为30.2%～90.8%,属于中等变异。1980—2017年,耕地土壤SOM、AP和AK的全局Moran’s I指数均降低,空间结构性减弱,随机因素作用增强。(3)土壤SOM、AP和AK含量均有不同程度的增加,土壤SOM含量总体呈北低南高分布,土壤AP、AK含量分布情况较为一致,呈东高西低。(4)土壤SOM含量重心在东南方向发生偏移,AP、AK含量重心在东北方向发生偏移。土壤养分标准差椭圆空间分布格局同研究区分布方向一致,转角呈现“...     

伊犁河谷土壤含盐量空间变异和格局分析

基于区域变量理论,在GPS和GIS技术支持下,通过地统计学的半变异函数和Kriging空间插值,以察布查尔县为例,定量分析伊犁河谷不同层次土壤盐分的空间异质性.结果表明:0～20 cm、20～40 cm、60～80 cm层土壤盐分的半变异函数符合球状模型,40～60 cm层符合高斯模型.不同层次土壤盐分之间的空间自相关...     

桃蛀螟幼虫在板栗上的空间分布型研究

通过对不同板栗园桃蛀螟Dichocrocis punctiferalis Guenee幼虫的调查,用昆虫分布型的4种常用理论公式分别进行配合适度的χ2检验,再用6种空间分布型聚集度指标、Taylor幂法则及Iwao回归法对桃蛀螟幼虫的空间分布型进行测定。结果表明:桃蛀螟幼虫种群在板栗园中全部呈聚集分布,而且均符合负二项分布,其聚集原因是由该虫习性与环境因素共同造成的。此外,还利用了分布型参数确定了桃蛀螟幼虫的理论抽样数。