基于地统计学和GIS的湖北省土壤有机质空间变异性研究

基于湖北省157个土壤样品数据,分析土壤有机质含量特征,并应用地统计学和地理信息系统(GIS)技术研究其空间变异性,利用相关分析和回归分析探讨其变异性的影响因素。结果表明,湖北省土壤有机质含量为(23.04±6.39) g/kg,变异系数达27.73%,属中等程度变异;土壤有机质以高斯模型拟合最佳,块金比为0.33,呈中等程度空间自相关性,表明以结构变异为主。研究区土壤有机质含量总体上呈条带状分布,由鄂中向鄂西和鄂东增加,其中东西方向上变异性高于南北方向。研究区土壤有机质含量空间变异是地形、化学养分指标、土地利用类型、土壤质地等因素综合作用的结果,其中海拔、土壤质地分别解释了41.5%、22.1%的变异信息,是其主控因素。     

喀斯特山区村级尺度下农田土壤养分的空间变异特性

以贵州省平坝县马场镇栗木村土壤养分测试数据为例,利用经典统计及地统计学的原理和方法,结合GIS技术对土壤有机质、氨态氮、速效磷、速效钾的空间变异特性进行了分析和比较;根据旱地和水田中各土壤养分元素的不同空间变异特性分别选出了各自的最优插值方法,生成了空间变异分布图.     

基于GIS和地统计学的区域土壤有机质空间变异性研究

以甘肃省榆中县为研究区域,应用地统计学和GIS相结合的方法对该县的土壤有机质的空间变异性进行了分析.结果表明:该地区土壤有机质的空间相关程度属中等水平,变异函数符合球状模型,土壤有机质的分布表现为中西部高,北部和东部低的格局.     

基于GIS和地统计学的土壤养分空间变异分析

运用GIS和地统计学相结合的方法研究了新郑市土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾的空间变异情况。结果表明,有机质、全氮和速效钾的变异系数在29%～45%,有效磷变异系数最大为75%;通过地统计学的半方差函数分析,有机质和全氮空间变异性表现朝均一化方向发展,都具有中等空间相关性,有效磷空间相关性最弱,主要受随机性因素的影响;采用克立格方法进行最优内插,绘制了养分含量分布图,并对其空间变异进行了初步分析。本研究为有效利用土壤和因地制宜开展施肥工作提供依据。     

基于Matlab和地统计学的土壤有机质空间变异研究

以黑龙江省齐齐哈尔市甘南县东兴村为试验点,对土壤有机质进行常规统计及半方差分析。结果表明,球形模型为最佳拟合模型,该区有机质具有中等程度的空间相关性,并探讨了其空间变异特征,为该地精准农业的研究提供了一定的理论参考。     

北京市平谷区农田耕层土壤养分分析

对2005年北京市平谷区农田耕层土壤养分分析结果表明,全区耕层土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾的平均含量分别为14．51g／kg,0．89g／kg,32．80mg／kg和136．79mg／kg,有机质和全氮含量总体处于中等水平,速效磷和速效钾含量总体处于高水平。在集中分布区,土壤有机质含量的次数分布曲线近似于呈偏正态分布,全氮近似于呈正态分布,速效磷和速效钾近似于呈偏正态分布。各养分的变异程度由小到大依次为土壤有机质、全氮、速效钾、速效磷。     

基于地统计学的土壤养分空间变异研究进展

土壤养分具有高度空间变异性,这是由自然因素和人为因素共同作用的结果。土壤养分空间变异性研究方法经历了由传统统计学到地统计学再到新型辅助技术的不断改进过程,目前最常用的方法是地统计学。论述了地统计学基本原理及地统计学在土壤养分空间变异研究中的应用,介绍了国内外基于地统计学研究的现状与成果,并分析了当前研究所存在的问题和发展趋势。     

北京市平谷区农田土壤养分评价与变化特征

2005年平谷区农田耕层土壤养分分析结果表明,全区耕层土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾的平均含量分别为14.51g/kg、0.89g/kg、32.80mg/kg和136.79mg/kg,有机质和全氮含量总体处于中等水平,速效磷和速效钾含量总体处于高水平。在集中分布区,土壤有机质含量的次数分布曲线近似于呈偏正态分布,全氮近似于呈正态分布,速效磷和速效钾近似于呈偏态分布。各养分的变异程度由小到大依次为有机质、全氮、速效钾、速效磷。与1980年全国第二次土壤普查平谷区养分含量结果相比,全区农田土壤有机质含量增加了21.8%,全氮含量增加了17.1%,速效磷含量增加了246.0%,速效钾含量下降了8.1%。     

江津紫色土壤养分空间变异性研究——地统计学方法

利用地统计学,结合GIS研究紫色土土壤表层(0～20 cm)的有机质、速效氮、速效磷、速效钾4种养分含量的空间分布特征.结果表明,有机质、速效氮、速效钾为正态分布,速效磷为对数正态分布;半方差分析的结果表明大部分土壤养分在一定间距内存在空间相关性,且为中等强度的空间自相关;用普通克立格法进行最优内插,做养分含量分布图,进行叠加分析,并对土壤肥力作初步评价,其中二等地占90%,面积最大.此结果可进一步应用于精确农业(施肥).     

基于GIS和地统计的伊犁州农田土壤养分空间变异特征分析

【目的】 研究土壤养分的空间变异程度及分布规律,为干旱区农业施肥区划及精准农业的推广提供理论依据。【方法】 以新疆伊犁州为研究区,运用GIS技术与地统计学相结合的方法,研究伊犁州农田土壤养分的空间分布特征及变异规律。【结果】 (1)AP、SOM均属于强变异强度,变异系数分别为0.82、0.79;其它土壤肥力指标变异系数处于0.60~0.67,均属于中等变异强度。(2)伊犁州土壤TN、SOM含量总体较高,较丰富以上的样点比例分别占66.66%、61.07%;其次为AK、AP,较丰富以上的样点比例分别占50.85%、49.37%,AN含量相对较低,缺乏和较缺乏的样点比例超过65.72%。(3)TN、SOM、AN表现为极强的空间相关性,其块基比分别为0.107、0.002、0.000 07;AP的块基比为0.403,在区域内表现为中等强度的空间自相关性;速效钾的块基比为0.755,在区域内表现为较弱的空间自相关性。(4)该地区土壤养分含量在空间分布上多呈斑块状格局。5个养分指标中,TN、AN含量的空间分布大体相似,含量较高的区域主要分布伊犁州的东部;SOM、AP含量的空间分布大体相似,含量较高的区域主要分布伊犁州的南部;AK含量的空间分布相对均衡。【结论】 研究区AK、SOM、AP平均含量均处于较高水平;TN、AN平均含量均处于较低水平。土壤养分含量空间分布总体呈现南高北低、东高西低的格局。     

基于GIS的塔额盆地农田土壤养分空间变异特征分析

【目的】研究新疆塔额盆地耕地土壤养分的空间分布以及变化。【方法】基于该地区2010年和2018年2个时期的样点养分数据(有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾),利用统计学、地统计手段,与GIS技术相结合,分析耕层土壤的时空变异性。【结果】2010~2018年期间耕层土壤指标都处于中等强度变异,其中变异系数最高的为2018年的有效磷为85.79%。2018年各项指标的标准化Z值均低于2010年,近年来以下指标的空间自相关呈现减弱趋势。养分指标含量整体呈现四周低中间高。在不同土壤类型下潮土的养分含量增加最少,其余2种土类下都存在较大幅度的增加。在不同灌溉方式下,滴灌和漫灌的灌溉方式养分含量都有所增加,但出现漫灌方式养分含量增加较滴灌下增长较低的现象。【结论】2010-2018年5种养分指标都呈中等程度变异,人为活动对土壤养分含量的影响较大;各养分含量都有所上升,有效磷与速效钾上升最为明显;不同土类养分含量均为增加趋势;滴灌和漫灌下养分含量有所增长,但畦灌条件下养分有所下降;耕地质量处于中等偏下。     

基于GIS的土壤养分空间变异状况研究

运用地理信息系统(GIS)软件结合地统计学理论知识,对吉林省榆树市弓棚镇十三号村的2块农用田土壤(0～20 cm)的239个土样进行样品化验分析,结果表明土壤肥力状况属中等偏上的水平.同时应用GIS的空间分析技术对其进行空间异质分析研究,建立土壤有机质,速效磷,含水量等养分含量的空间分布图,对2块地的土壤养分状况进行比较,分析其空间分布的规律.探明其主要影响因素是速效养分在土壤中的移动性的大小.     

基于GIS和地统计学的植烟土壤养分空间分析

为阐明诸城烟区植烟土壤肥力差异,推进大田精细管理与合理施肥,基于GPS定位技术,共取得384个耕层(0²0 cm)土壤样品,采用GIS技术和地统计学、经典统计学相结合的方法,对其土壤养分(有机质、水解氮、有效磷、速效钾)的空间变异及分布特征进行分析。结果表明:诸城植烟土壤养分均表现出一定程度的变异,其变异程度大小表现为:有效磷>速效钾>有机质>水解氮。其空间变异均可以直接进行变异函数拟合,其中土壤水解氮具有强烈的空间相关性,说明其受母质、地形、土壤类型等结构因素影响较大;土壤有机质、速效磷、速效钾具有中等的空间相关性,说明其受结构因素和施肥等随机因素共同影响。     

基于GIS的湖北省江陵县土壤养分空间变异研究

结合应用GIS与地统计学,研究了湖北省江陵县土壤表层(0～20cm)碱解氮、速效磷、速效钾和有机质等属性的空间变异规律。结果表明,所有观测养分的变异系数均属于中等变异强度。结构分析结果表明,碱解氮、有机质、速效磷变异函数曲线的理论模型符合指数模型,速效钾的理论模型符合高斯模型;碱解氮、速效磷、速效钾的空间变异主要是随机性因素引起的,但程度有所差异,有机质的空间变异则主要是结构性因素引起的;4种养分要素的空间自相关程度都属于中等的空间自相关,但尺度范围不同,碱解氮、有机质、速效磷的空间相关距离较大,达49.1km,速效钾自相关距离为17.9km。采用Kriging插值方法生成了养分分布等值区图,可更直观地了解县域的土壤养分丰缺状况。     

基于GIS的农田土壤养分时空变异性分析

[目的]基于研究区10年前后农田土壤耕层(0～30 cm)有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量数据,研究土壤养分含量的空间分布特征及其时空变化趋势.[方法]对土壤养分基础数据进行统计分析,运用地理信息系统的地统计学和空间分析功能进行趋势分析和模型拟合,通过空间插值得出最佳的土壤养分空间分布图.[结果]试验区10年间土壤碱解氮、速效磷和有机质含量都有不同程度的提高,这跟试验区长期以来的肥料施用和土地科学管理有关;但是土壤碱解氮含量总体偏低,速效磷含量较高并有了一定的积累,有机质含量得到了较大改善,中低含量农田面积仍然占了86.25;.[结论]研究直观地发现土壤养分时空变化趋势,可为今后更有针对性地进行土地合理利用和精准施肥、实现精细农业提供参考.     

基于GIS的上海崇明耕地土壤主要养分的空间变异研究

采用GIS与地统计学相结合的方法,对上海崇明表层土壤有机质(OM)、全氮(TN)、水解氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)、阳离子交换容量(CEC)等的空间变异分布规律进行了详细的分析研究.研究中采用以最小块金效应法确定步长及相关参数,从而保证了进行筛选试验时理论插值模型的稳定性及其精度的可比性.结果表明,采样数据中,AK和CEC呈弱变异性.TN、AN、AP和OM含量呈中等强度变异性;除TNS(S-小尺度,L-大尺度,下同)、ANS及AK外,其他养分指标都呈明显的向异性;对偏基台值的比较分析发现,OM、TNL、ANL、AK、CEC的空间变异主要受大范围生态因素影响,其主变程基本大于10 km,TNS、ANS、AP受小范围生产因素影响,其变程小于5 km,且其中CEC的空间自关性较弱,TN较强,其余指标均为中等空间自相关;OM、AP变异函数的理论模型符合四球模型,AK、CEC符合球状模型,TN和AN均符合多尺度模型;其中TNL采用孔穴效应模型、INS采用球状模型;ANLL/S均采用高斯模型;多尺度模型插值有效地调和了模型的宏观性和精确性;最终生成的养分含量分布图可直观反应它们的空间连续分布状态.     

GPS和GIS支持下的田间土壤含水量空间变异试验研究

以静海县农业科技园区内一块冬小麦田和玉米地作为试验区,分别按照50m×50m和80m×50m设置格网,共设32个采样点,通过手持定位导航仪GPS MAP76确定点的位置,利用土壤湿度检测仪快速测量各个采样点表层土壤含水量,利用ARCI/NFO的地统计分析模块绘制整个试验区土壤含水量空间分布图,并分析其空间分布规律,可为采取合理的灌溉措施提供科学依据,对于及时调整灌溉和其它农田精细管理措施将具有重要的指导作用。     

典型红壤侵蚀区土壤养分空间差异——以长汀县朱溪河小流域为例

自然环境的变化和人为作用的干扰都不同程度地影响着土壤养分的空间变异。以南方典型的红壤侵蚀区朱溪河流域为代表,利用ArcGIS与地统计学方法,研究了该流域土壤表层7种养分的空间变异及分布特征。结果表明：流域内土壤表层有机质、全氮、速效氮、全磷、速效磷、全钾和速效钾的空间相关性程度不同,其中全钾、速效钾和有机质的空间相关性较弱,全氮和速效氮的空间相关性中等,速效磷的空间相关性较强;土壤养分的含量表现为不同的分布格局。     

基于GIS的城乡交错带土壤养分空间特征研究——以洪雅县为例

在ArcGIS9.0平台上运用地统计学方法研究了洪雅县城乡交错带土壤养分的空间变异.结果表明:土壤有机质、全氮、全磷和全钾含量的变异函数最优拟合模型分别为球状、指数、高斯和指数模型.土壤有机质和全氮有相似的空间分布特征,均呈条带状或小团块状分布,由柳街低值中心向北逐渐增加,在高岩村和李家湾达到最高;全磷的空间分布呈明显的带状,北高南低,高值中心在红星村-新村-柳街条带以北,低值中心在阳坪农场;全钾的空间分布与有机质和全氮的空间分布相反,呈条带状或小团块状分布,以柳街为高值中心向北递减.土壤有机质、全氮、全磷和全钾的块金值与基台值之比分别为38.12%、46.97%、87.5%和0,土壤有机质和全氮有中等的空间自相关,全磷空间自相关性弱,而全钾具有恒定的空间自相关性.成土母质、土地利用方式、地形地貌条件和气候等与土壤养分的空间分布均关系密切.