基于主成分和聚类分析的云南文山典型石漠化区土壤肥力分析

对云南砚山县和西畴县典型石漠化区土壤肥力状况进行丰缺诊断和综合肥力评价,以期为研究区域土壤品质提升提供科学依据。测定土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、电导率6个土壤肥力指标,对土壤肥力指标变化规律进行分析,通过主成分分析计算土壤肥力综合得分,应用系统聚类法对土壤肥力进行分类。结果表明,研究区域土壤有效磷含量属于中等偏下水平,碱解氮含量属于高水平。采用主成分分析将土壤肥力指标提取为3个主成分,可反映土壤全部信息的80.52%。第一主成分以有机质和pH贡献大,第二主成分以速效钾、碱解氮、有效磷贡献大,第三主成分以电导率贡献大。土壤综合肥力可分为2类,第一类土壤综合肥力属于中等水平,第二类土壤综合肥力水平较低。总而言之,云南砚山县和西畴县典型石漠化区土壤综合肥力属于中低水平,土壤有效磷、有机质和pH是影响土壤综合肥力高低的关键因子,需加强土壤养分管理,合理施肥,提升土壤综合肥力水平。     

三峡库区花岗岩母质石英砂土不同经济林模式土壤养分特征研究

为了解三峡库区花岗岩母质不同经济林模式的土壤养分状况,研究了各模式下土壤pH、有机质、全量养分和速效养分的特征,并利用主成分分析法对不同模式的土壤质量进行了综合评价。结果表明,除土壤pH外,经济林土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾等含量的变异较宽,为中等变异。随土壤层次的增加,各模式下土壤有机质、全氮、速效氮、速效磷和速效钾含量呈递减趋势,而全磷和全钾则存在不规律变化。土壤有机质、全氮和速效钾对经济林土壤质量的高低产生着主要作用,土壤养分综合排名表现为柑橘（精细管理）>柑橘（常规管理）>板栗林>茶园。因此,利用生物措施和精细化管理措施,可有效提高该区域经济林的土壤质量。     

河套平原典型县域耕地土壤养分空间变异特征研究

为研究河套平原地区土壤养分状况,探究县域尺度土壤养分的空间变异性与分布特征,以杭锦后旗县域耕地为对象,采用实地调查和地统计学相结合的方法,研究该区耕层土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾养分含量状况,分析土壤养分空间分布及其变异特征。结果表明,研究区耕层土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾平均含量依次为13.90 g/kg、0.93 g/kg、16.25 mg/kg和170.79 mg/kg,土壤有机质和全氮处于缺乏状态,速效磷含量中等,而速效钾的含量较为丰富。从空间变异及相关性看,各土壤养分的变异程度都为中等变异,有机质和速效钾为中等相关性,全氮和有效磷均为弱相关性。从空间分布格局看,土壤有机质与全氮分布规律相近,呈现西北部高、东南部和东北部低的特点;土壤速效钾整体分布较为均衡;速效磷空间差异明显,呈东高西低格局。针对该地区土壤养分含量及分布规律,在进行养分管理过程中,应以控氮、稳磷、稳钾、全区规划与重点应对相结合的原则,坚持以有机肥为主、有机与无机相结合的施肥策略。对县域尺度耕地土壤养分状况的调查研究和统计分析,明晰了区域土壤养分空间分布特征及其与土地利用方式之间的关系,为河套平原耕地土壤养分管理、地力培育以及合理施肥运筹等提供科学依据。     

江苏省西/甜瓜地的土壤养分状况及其对种植年限的响应

[目的]为了解江苏省西/甜瓜产区土壤养分现状,探究西/甜瓜种植年限与土壤养分间的关系。[方法]分别在西/甜瓜主产区的苏南、苏中和苏北地区7个市的瓜地采集150个土壤样品,对不同种植年限西/甜瓜土壤pH、电导率及养分进行分析。[结果]结果表明,不同西/甜瓜产区土壤的pH、电导率及养分含量具有显著差异;从全省看,土壤有效锌含量为强变异,其余养分含量和pH、电导率均为中等变异;七个市土壤速效磷、速效钾和有效锌的含量均达到丰富水平,硼含量均较缺乏;土壤电导率以盐城市为最高,而土壤有机质和全氮以盐城市为最低。同时发现,种植年限与土壤的全氮、速效磷、速效钾、有效锌、有效硼呈极显著正相关关系。[结论]总体看,江苏省不同西/甜瓜产地土壤速效养分较充足,应适当控制磷钾肥使用量,增加微量元素硼肥的使用。     

县级区域粮田土壤养分空间变异特征评价研究

为了进一步了解县级区域粮田土壤养分的时空变异特征,以山东省惠民县为例,研究了20年来惠民县农业土壤养分循环、平衡与时空变异特征的关系。结果表明,自1985年以来,惠民县农业土壤氮磷过量盈余,而钾基本持平。惠民县土壤养分空间变异特征可以分为3类:①土壤速效钾空间变异符合典型的指数模型,最大自相关距离为16.6 km;②土壤全氮空间变异随空间间距的增大而增大,有一定的空间分布规律性;③土壤速效磷空间变异与间距无关,存在纯块金效应。与20年前土壤养分空间变异特征相比,土壤全氮和速效钾的养分空间分布规律变化不大,而土壤速效磷的空间分布规律变化较大。土壤养分时空变异特征与土壤养分循环趋势相一致,说明土壤养分循环与平衡是影响区域土壤养分空间变异发生变化的主要因素。     

杭州余杭径山茶园土壤养分状况及肥力质量评价

深入了解余杭区茶园土壤养分状况与肥力水平,可为该区径山茶园土壤改良、精准施肥以及优质径山茶叶生产提供科学依据。本研究对余杭区径山茶园面积集中的7个镇街进行实地调查和布点采样,采集并分析了36个样点径山茶园土壤,检测6个肥力指标,既土壤pH、有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量,并采用主成分分析法和模糊数学隶属度函数模型,通过计算土壤肥力综合指数(IFI),对余杭区土壤养分状况进行数值化综合评价。结果表明：余杭径山茶园土壤有酸化趋势;茶园土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量整体丰富,平均值均达到I级优质标准;91.7%的径山茶园土壤肥力综合指数IFI达到I级优质标准,8.3%达到II级标准,余杭径山茶园土壤适宜种植径山茶树。     

洛南县连翘种植区土壤养分状况及空间分布特征初步研究

揭示洛南县土壤养分空间变异规律,为指导该县连翘种植科学施肥和服务精准农业提供技术支撑。本研究采用地理信息技术和地统计学原理,在土壤样品信息采集的基础上,探讨分析该县土壤养分状况和主要养分指标空间变异趋势。研究表明：洛南连翘种植区土壤pH值多为中性;有机质整体较缺乏,尤以东南部地区缺乏明显;氮素从北到南呈减少趋势,东南部地区含量较缺乏;速效磷为适宜水平,从西向东呈减少趋势,自南向北呈增加趋势;速效钾含量较高,从西向东、自南向北呈增加趋势;微量元素有效含量中铁较丰富,锰、铜、锌处于适宜水平,硼较缺乏。研究结果可供布局连翘种植基地及连翘种植合理施肥参考。     

基于GIS和地统计学的黔西北农业园区土壤养分空间变异特征研究

以黔西县水西观光农业示范园区(乌骡坝社区)为研究区域,采用地统计学方法,研究了黔西北山区土壤pH值、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾的土壤养分状况及空间变异规律。结果表明：(1)土壤pH值表现为弱变异性,其余各项指标变异均属于中等程度变异;(2)土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾和全氮均是中部分布较低,全磷是中部分布较高,有机质是北部和南部分布较高;速效钾是东部分布较高,全氮和全钾北部分布最高;(3)土壤有机质C0 /(C0 +C)=31.935%,表现为中等空间相关性,其余各土壤养分指标均表现为强烈的空间相关性。     

黑龙江食品安全示范区农田土壤养分空间变异研究

以面积为450000m2农田为采样区,使用手持式GPS定位,网格法采集0~20cm耕层土壤样品,实验室测定土壤碱解氮、速效磷、速效钾和有机质的含量。应用传统统计学方法和空间分析方法对土壤养分变异进行了研究。结果表明,土壤养分性质均存在着空间变异性,受常规施肥措施影响较大的碱解氮、速效磷、速效钾变异相对较大;常规施肥有机质投放较少,变异相对较小;土壤养分性质均存在半方差结构,分别拟合Circular、Pentaspherical、Exponential模型,碱解氮、速效磷、速效钾和有机质均显示中等的空间相关性。     

延河流域耕层土壤养分空间变异及与地形因子的相关性研究

了解耕层土壤养分空间变异规律及其与地形因子的相关关系,以期为土壤养分有效利用和农业管理提供理论依据。以延河流域为研究对象,利用地统计学与GIS相关方法,研究土壤空间分布及变异规律,并基于DEM数据提取相关地形因子,分析流域尺度下地形因子对土壤养分空间分布的影响。研究区耕层全氮和有机质处于较低水平,速效钾和有效磷处于中等水平,pH呈弱碱性,空间变异大小依次为速效钾>有效磷>全氮>有机质>pH。构建的土壤养分指标半方差函数决定系数均大于0.6;土壤pH空间分布最为破碎;土壤速效钾和pH块金系数小于25%,主要为结构性因素影响;土壤全氮、有效磷、有机质具有中等水平的块金效应,受结构性因素和随机因素共同作用;其中有效磷块金系数最大,人类活动对其空间变异影响更大。全氮与有机质分布规律由西北向东南先递增后递减,速效钾呈现由西北向东南波浪形递减的分布格局,有效磷整体分布趋势表现为由中游向上下游降低,土壤pH沿某一方向变化的趋势不强。土壤养分空间变异情况与地形因子的相关关系相一致。在地势较低且平坦的区域内,更有利于农业生产,土壤养分较为充足;在高海拔、地形起伏较大区域养分含量相对较低。     

基于主成分和聚类分析的太原市小店污灌区土壤肥力评价

为了解山西省太原市小店污灌区土壤肥力状况,采用主成分与聚类分析相结合的方法,对研究区土壤肥力进行了评价。结果表明:全磷、有效磷和全氮总体含量丰富,有机质、碱解氮含量总体适量,有效钾处于贫乏状态。主成分分析将10个评价因子归为4个主要成分,其累计贡献率达80.24%,第一主成分为碱解氮、有效磷、速效钾、阳离子交换量和有机质;第二主成分为电导率和p H值;第三主成分为全磷和全氮;第四主成分为全钾。该分析可以在一定程度上反映土壤的肥力标准概况。聚类分析将土壤的18个样本点分为四个等级,所占样点比例分别为5.6%、61%、27.8%和5.6%。该方法能相对正确的对土壤肥力状况作出评价,并为土壤的合理施肥提供参考依据。     

崂山茶园土壤养分水平与年变化动态研究

根据崂山绿茶重点种植区内茶园土壤的实测数据,分析了土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾的分布特征及季节变化动态,并运用SPSS软件,对所选茶园的土壤养分水平进行方差分析和聚类分析。结果表明,茶园土壤养分指标因季节和地点的不同存在显著差异,根据聚类分析结果,可将茶园按土壤养分水平分为高、中、低三等,且不同等级的茶园养分均呈现明显的年变化趋势。     

宁夏中部干旱带土壤肥力综合评价

【目的】同心县作为宁夏中部干旱带的核心区域,由于引水灌溉干旱区耕地利用方式、作物结构调整、施肥管理措施的变化土壤肥力随之发生深刻变化,自第二次土壤普查已经历30年,科学评价土壤肥力变化特征,明确该区域当前土壤肥力状况,以实现耕地资源的有效利用的和农业可持续发展。【方法】通过对2008—2012年宁夏中部干旱带同心县测土配方施肥项目的2000份土壤肥力指标数据采用One-anova统计描述、主成分分析法进行分析,并与第二次普查数据对比分析农田土壤肥力的变化特征,明确同心县农田土壤肥力现状。【结果】目前,宁夏中部干旱带同心县农田土壤的pH 平均为8.77,与土壤全盐、有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾极显著的负相关(P＜0.01),全盐含量平均为0.30g/kg,土壤全盐与土壤有效磷呈正相关,但无显著差异,与其他指标呈负相关,有机质含量平均为7.08 g/kg,与土壤全氮、速效氮磷钾养分之间有极显著正相关性(P＜0.01),全氮含量平均为0.57g/kg,与土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量有极显著正相关(P＜0.01),碱解氮含量平均为36.07mg/kg,有效磷含量平均为14.77 mg/kg,速效钾含量平均为170.63mg/kg,速效氮磷钾之间均呈显著极显著正相关。同心县农田土壤有碱化趋势,与第二次土壤普查结果相比,土壤有机质下降12.2%,全氮下降降低10.5%,碱解氮含量基本持平,有效磷提高121.4%、速效钾下降4.8%。【结论】干旱气候条件下,宁夏中部干旱带同心县农田土壤肥力指标变化显著。建议该区域在作物栽培过程中选择酸性土壤调理剂降低土壤碱化程度,重视生理酸性肥料的应用,强化有机肥与化肥配施,加大秸秆还田技术的推广力度,以实现区域农田土壤肥力的提升和养分的平衡供应。     

湘西烟区土壤肥力状况分析与综合评价

为综合评价湘西烟区植烟土壤适宜性,选取有代表性的龙山县和凤凰县的371个土壤样品,采用隶属度函数对数据进行处理,并运用主成分分析法确定了各土壤养分指标的权重,通过估算土壤适宜性指数（SFI）对湘西植烟区土壤肥力进行了综合评价。结果表明：(1)湘西烟区土壤土壤有机质含量适宜,pH部分偏低,大量元素氮磷钾含量丰富,碱解氮含量偏高,中量元素交换性钙镁和有效硫含量适宜,微量元素有效锌、有效铜、有效铁、有效钼含量丰富,有效硼含量缺乏,有效锰含量偏高;(2) 湘西烟区土壤适宜性指数平均值为0.57,变幅较大,为0.17~0.76,变异系数较小为15.11%;(3)根据SF1大小将全省土壤肥力分为高、较高、中等、较低和低5个等级,有64.69%土壤样本土壤适宜性指数在0.2~0.6之间。     

基于隶属度函数和主成分分析的耕地土壤肥力评价

以山东省高密市为研究区域，研究该区内耕地土壤肥力状况，摸清土壤肥力状况空间分布，通过对表层土壤进行网格化采样和分析测试，取得了土壤p H、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾等8项肥力指标，基于模糊数学隶属度函数模型确定各指标隶属值，通过主成分分析确定各指标权重，结合隶属值和权重，计算土壤肥力综合指数，并进行插值绘图。结果表明：研究区土壤以碱性为主，样本数占比37.77%，其次为中性，样本数占比29.52%。有机质、碱解氮、速效钾以较缺乏为主，全氮、全钾以中等为主，全磷、有效磷以丰富为主。有机质和全氮的隶属值显著低于其他指标，是耕地土壤肥力的主要限制因子。全氮的权重值最大，对土壤肥力的贡献最大，碱解氮的权重值最小，对土壤肥力的贡献也最小。研究区耕地土壤肥力综合指数空间分布以中等为主。     

基于主成分和聚类分析的村域稻田土壤肥力评价

为了解贵州省安顺市西秀区文星村稻田土壤肥力状况,采用主成分与聚类分析相结合的方法,对研究区土壤肥力进行了评价。结果表明：研究区土壤肥力因子除pH、总孔隙度、毛管孔隙度变异系数小于10%,为弱变异外,其他变异系数在10%~100%之间,均为中等变异,有效养分硫、铁、锰等元素的变异相对较大,变异系数均大于75%。主成分分析表明,可归为6个主要成分的22个评价因子,其累计贡献率达74.26%,可以从一定程度上反应田区土壤的肥力标准概况。土壤综合肥力指标(IFI)值的得分为-1.7422~1.8230,聚类分析将其分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 4个等级,所占样点比例分别为2.5%、52.5%、30%和15%。该方法能相对正确的对土壤养分供应能力及丰缺度作出评价,为稻田土壤的合理施肥提供参考依据。     

南疆膜下滴灌棉田土壤酶活性与土壤养分的关系

探讨土壤酶活性与土壤肥力质量指标的相关性,为棉田土壤质量评价提供生物学指标。以南疆棉田土壤为研究对象,测定棉田土壤养分含量和土壤酶活性,采用相关分析、通径分析和主成分等统计方法进行分析。土壤过氧化氢酶、酸性转化酶、碱性磷酸酶、脲酶与土壤有机质、全氮、速效磷达到极显著相关关系;通径分析表明,全氮和有机质含量是影响土壤酶活性的主要因子;有机质、全氮、过氧化氢酶、碱性磷酸酶是反映土壤肥力和质量的主要组分。用过氧化氢酶、酸性转化酶、碱性磷酸酶作为评价棉田土壤肥力水平的敏感生物指标具有可行性。     

西藏昌都市洛隆县土壤养分状况分析及肥力综合评价

为更好地掌握西藏地区县域尺度地土壤地力水平，本研究有针对性地对西藏昌都市洛隆县的土壤进行了采样分析和土壤肥力评价。采用模糊综合评判法对洛隆县耕地质量进行分等定级，在洛隆县的11个乡（镇）共采集187份土壤样品，测定了土壤pH、土壤有机质、土壤全氮、磷、钾及碱解氮、磷、钾含量，共8项肥力指标。研究结果显示洛隆县土壤pH呈中性至碱性变化，土壤有机质和氮素含量较为丰富。全氮含量高但有效氮含量一般，全钾含量一般但速效钾含量较高。土壤全磷和有效磷含量均较低。总体来看，洛隆县土壤的肥力等级水平总体处于中等偏上，但有1/4的土壤为低肥力水平。后期的农业生产中要注重低肥力水平土壤的地力提升。     

河源地区桉树人工林土壤肥力和土壤区划研究

为了更好地进行针对性的配方施肥,对河源地区桉树人工林的土壤肥力和土壤区划进行研究。结果表明：（1）总体上,河源地区桉树人工林的土壤退化严重,土壤板结,通气透水能力差。有机质、全钾、全磷、水解性氮和速效钾处于中等水平,而全氮和速效磷较缺乏。有效铁、有效钙、有效镁、有效硫较丰富,而有效硼、有效锌、有效锰相对缺乏。（2）花岗岩发育的土壤中有机质、全氮和水解性氮较优,而页岩和砂页岩发育的土壤中微量元素较优;二代萌芽林的土壤养分优于植苗造林。（3）最后把桉树人工林区划为土壤肥力较好地区（编号是3、4、9、11、12、15、19、22）、肥力中等地区（1、2、8、14、16、17、18、20、21）和肥力较差地区（5、6、7、10、13）3大类型,土壤养分含量分别为3.546%~4.415%、2.742%~3.228%和1.795%~2.590%。