森林土壤养分空间异质性研究进展

森林土壤养分的空间异质性直接关系着林地生产力、生态恢复的方向与途径,是植物群落空间格局形成的重要影响因素,对生态系统的演替有重要作用,因此近年来有关土壤养分空间异质性的研究成为国内外研究的热点。文中就海拔高度、土层深度、坡向、植被类型等环境因素对森林土壤养分空间异质性的影响进行了综述,指出目前该研究领域存在的主要问题是结合多种环境因子对土壤进行季节动态变化的研究比较缺乏,基于林分或更大尺度下对森林生态系统土壤空间异质性的形成机制、土壤空间变异规律同人为干扰、物种空间分布格局等关系的研究应该得到更多重视,并提出今后研究的方向。     

两种模型对森林土壤中量元素空间分布预测

采用 BP 人工神经网络模型与空间插值模型中的泛克里格插值法、三次样条插值法、反距离插值法相结合,预测广东省云浮市云城区与云安区森林土壤中量元素含量的空间分布。结果表明：研究区中量元素交换钙的含量相对较高,为17.333~1169.033 mg · kg-1,其次为全硫,含量为60.787~354.600 mg · kg-1,交换镁含量最低,为8.320~51.580 mg · kg-1;从养分的变异系数来看,3种中量元素在整个研究区的变异系数在33.43%~106.34%之间,其中除云安区的交换钙变异系数为106.34%,属于强变异以外,其他两个元素均属于中等变异。3种插值方法中,泛克里格对交换镁的预测性较好,而对交换钙、全硫预测性欠佳。通过模型的对比发现,BP 人工神经网络模型为最适模型。     

基于地统计学和GIS的低丘红壤养分空间变异及其分布研究——以龙游县低丘红壤为例

以浙江省龙游县的低丘红壤地区为例，采用GIS和地统计学相结合的方法，对其表层土壤的有机质和有效氮两种养分的空间变异特征进行分析，结果表明：有机质变异函数曲线的理论模型能较好的符合球状模型，有效氮对数转换后，也符合球状模型。有机质具有强烈的空间相关性，说明受母质、地形、土壤类型等结构性因素影响较大；有效氮具有中等的空间相关性，说明受结构性因素和施肥、作物、管理水平等随机因素共同影响。结合高程分级图、坡度分级图、坡向图和最新的土地利用现状图，发现有机质和有效氮的空间变异受到土地利用类型、海拔、坡度和坡向的影响，其中坡度的影响必须在同一高程范围内考虑。整个研究区的有机质和有效氮含量基本上处于中低等水平。     

东莞市森林土壤有机质空间变异性研究

应用地统计学和地理信息系统(GIS),对广东省东莞市森林土壤有机质(0～1 m)的空间变异性和主要林分土壤有机质含量进行分析,结果表明:东莞市森林土壤有机质属中等变异性;具有中等的空间相关性;空间分布呈东西高、中北低的趋势;主要林分土壤有机质含量由小至大依次为:荔枝林、桉树林、马尾松林、针阔叶混交林、马占相思林、阔叶混交林。     

基于GIS和Kriging的蓝田县土壤养分空间变异特征研究

以陕西省蓝田县北部黄土台塬区为例,采用GPS定位,测定了2007年1024个采样点的土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾等含量,通过经典统计学方法对研究区的土壤养分变异特征进行了全局描述,利用GIS和Kriging插值方法,在ArcGIS 9.2下的Geostatistical analyst模块研究了这些土壤养分的空间...     

基于Kriging和GIS的西江下游典型流域森林土壤全磷的空间分布研究

为探究西江下游典型流域森林土壤全磷含量的空间分布规律,以该区域363个剖面的1 815个样品的全磷检测数据,结合普通克里金法和GIS技术,分析了西江下游典型流域0～100 cm深度的土壤全磷含量及空间分布特征。结果显示:(1)全磷在0～100 cm中含量的平均值为221.19 mg/kg,全磷养分缺乏。在D1-D5层全磷均值分别为240.12 mg/kg、232.09 mg/kg、218.00 mg/kg、209.21 mg/kg和208.50 mg/kg,随着土层加深呈下降趋势。各土层间全磷含量差异性不显著,除D1与D4、D5层土壤差异性显著外,其余层次土壤间全磷含量无显著差异性;(2)从水平分布来看,研究区域全磷含量整体呈中、北部高,东部和西南部较低的分布特征,从垂直分布来看,D1-D3层土壤全磷含量显著高于D4、D5层,但全磷含量随土层深度的加深无明显的变化规律。研究西江流域下游森林土壤全磷的空间分布规律,在西江下游典型流域开展森林土壤全磷的含量及空间分布预测研究不仅有助于了解森林群落结构和生态系统进程,而且对于区域林地管理和经营有着十分重要的意义。     

基于GIS与地统计学的和平县林地土壤肥力综合评价

研究结合GIS、地统计学及多元统计分析,对河源市和平县林地土壤肥力进行综合评价,绘制林地土壤肥力等级空间分布图。结果如下：(1)共划分林地土壤肥力评价单元2 510个,评价单元最小面积为1.67 hm²,最大面积为2 014.82 hm²,均值为78.21 hm²,和平县林地土壤共计18.9万hm²,达到精细化评价水平。(2)主成分分析将6个土壤肥力指标提取为2个主成分,可反映和平县林地土壤全部信息的68%。主成分1以全氮(Total nitrogen,N)、容重(Capacitive weight)贡献大,主成分2以全钾(Total potassium,K)、有机碳(Organic carbon)、pH、全磷(Total phosphorus,P)贡献大。(3)和平县林地土壤肥力评价单元综合评价值IFI在0.19～0.73之间,根据综合评价值将肥力等级由低至高划为1至10级,和平县林地土壤肥力等级5级及以下等级面积占总面积达52.4%,6级及以上等级为47.6%,3、4、5、7、8级占比超过10%...     

普文试验林场森林土壤养分状况研究

为了解普文试验林场土壤养分状况,通过土壤类型调查和基本理化性质测定,采用修正的内梅罗综合指数法对土壤进行肥力评价。结果表明,普文试验林场土壤为紫色砂岩上发育的赤红壤,土壤pH值总体属于酸性水平且随土层加深酸性减弱。A层SOM含量高,随土层加深呈高—中—低明显变化。N含量水平高,随土层加深含量下降,但仍能达到中等及以上水平。土壤P素十分缺乏,区域内各土层AP大部分处于较缺乏水平,少部分区域极度缺乏。土壤K素较丰富,且随土层加深有升高趋势,可被植物利用的AK仅少部分区域处于丰富水平,大部分处于较缺水平。中量元素中AS基本与同区域农田土壤中含量处于同一水平,EMg含量较低,ECa十分缺乏。微量元素基本与同区域农田土壤中含量处于同一水平或略高。受生物富集过程影响,土壤养分表现出较明显的“表聚性”,大部分区域土壤肥力等级为中等肥沃,少数为贫瘠水平,土壤养分含量呈现出随海拔升高而下降的变化趋势。     

木荷次生林地土壤养分空间异质性研究

基于GIS与地统计学原理,使用ArcGIS地统计分析模块研究了湖南省青石冈林场土壤(0~60 cm)pH值、有机质、水解性氮、全氮、全磷和全钾空间变异情况。结果表明:实验区土壤为酸性,pH值为4.36,有机质、水解性氮、全氮、全磷和全钾平均含量依次为20.47 g/kg、206.41 mg/kg、1.02 g/kg、0.32 g/kg和11.80 g/kg,该地区pH值变异系数最小,属于小变异,其他土壤养分变异系数在35%以上,为高度变异,变异强度为全钾(72.26%)>有机质(68.96%)全氮(66.96%)>全磷(47.06%)>水解性氮(37.16%)。全钾(49.58%)>全氮(46.08%)>水解性氮(40.09%)>全磷(35.38/%)>有机质(33.85%);半方差最优模型拟合分析表明,全氮、全钾的分布符合指数模型,pH值和水解性氮符合高斯模型,有机质符合球状模型,全磷符合有理二次函数模型;从空间结构特征看,pH值和全钾表现出强烈的空间相关性,其变异主要由地形、土壤母质、气候等自然因素(结构性因素)引起,有机质、全氮和全磷表现出中等空间相关性,主要是结构因素及随机因素共同影响造成,而水解性氮空间相关性很弱,表明随机因素对其空间分布的贡献较大;土壤养分的空间分布特征:有机质、全氮、水解性氮和全磷整体分布趋势比较相似,水解性氮的分布情况相对简单,等值线与等高线基本平行,但5种养分均在低海拔富集,有机质和全氮的分布图零碎,受人为及外界干扰明显。采用克里格插值方法进行最优内插,绘制了养分含量分布图,可更直观地了解县域的土壤养分丰缺状况,为土壤可持续利用、次生林的恢复与重建提供科学依据。     

采样尺度对北京山区典型流域森林土壤养分空间变异的影响——以密云潮关西沟流域为例

不同覆被条件下土壤质量演变规律的研究是持续利用森林土壤资源的基础(Nael et al．,2004).由于山地地表起伏不定且植被在空间分布上表现出不同的格局,导致了森林土壤巨大的空间变异性,并给森林土壤研究造成了巨大的障碍.     

天然次生林下土壤养分空间变异性的初步研究

通过对蒙古栎林和白桦林2种天然次生林下的土壤主要养分的含量、性质进行研究,探讨不同林型下土壤养分含量的变异性以及土壤各指标之间的相关关系,揭示研究区域内森林生态系统土壤养分空间分布特征和变异的某些规律,结果表明,2种天然次生林的林下不同土层土壤的pH值变异系数均小于10%,空间变异程度小;所测的土壤各养分指标的变异系数...     

东莞林地土壤肥力空间异质性分析

应用地统计学结合地理信息系统研究了广东省东莞市森林表层土壤（0～25 cm）有机质、全氮、全钾、全磷和pH值等5种土壤肥力指标的空间变异规律。研究表明：全磷、全钾、有机质、全氮为中等变异;pH值属于弱变异;全钾、pH值的变异函数曲线的理论模型符合球状模型,有机质、全氮、全磷适用模型为指数模型;全磷、全钾、有机质、pH值具有中等空间相关性,全氮的空间相关性较弱;5种肥力指标的空间自相关范围存在明显差异,变化范围为2218～19297 m。用普通克立格法进行最优内插,得各肥力指标含量分布图,并分析了各土壤肥力指标的分布状态。     

地被物对土壤含水量及养分影响的研究进展

本文综述了地被物对土壤含水量及土壤养分的影响、影响地被物因素的研究进展,并展望了未来的研究方向。     

不同类型樟子松林分土壤养分空间变异性的初步研究

就樟子松纯林和樟子松落叶松混交林下的土壤主要养分的含量、性质进行研究,探讨不同林型下土壤养分含量的变异性以及土壤各指标之间的相关关系,揭示研究区域内森林生态系统土壤养分空间分布特征和变异的某些规律。结果表明,樟子松纯林和樟子松落叶松混交林下土壤pH值变异系数为4.22～5.90,属弱变异性;樟子松纯林下层土壤的有效磷含量变异系数达到90.97%,属于强变异性,其他所测的土壤养分指标变异系数在16.38%～50.89%,均属于中等程度变异性。     

不同林分类型及土层对土壤养分的影响

在中山五桂山保护区选择4个不同的林分类型,分别进行土壤采样,测定土壤养分指标,分析不同林分类型及土层对土壤养分的影响,为林分改造、土壤养分改良提供理论和数据支撑。结果表明:(1)四种土壤养分指标在四种林分类型间均有显著性差异,四种林分类型的土壤养分指标含量大小排序大致为:沟谷季雨林阔叶混针阔混针叶林,只有有效磷含量是阔叶混大于沟谷季雨林。(2)四种土壤养分指标在针叶林、针阔混交林、沟谷季雨林这3种林型中的5个土层间变化均有显著性差异,而在常绿阔叶林中仅速效钾在5个土层间有显著性差异。(3)四种林分类型中,沟谷季雨林各指标含量相对较高,处于"中下"等级,而针叶林各指标含量低,处于"很低"等级。总的来说,四种林分类型的土壤养分含量偏低,特别是针叶林,各项土壤指标含量均为"很低",可以参考群落演替方向对针叶林进行林分改造来提高土壤养分。     

基于GIS的广西油茶林地土壤养分空间变异和肥力适宜性评价

以广西各地油茶种植林地的490个土壤样点的15个养分指标为基础,采用普通克里格插值方法、指数和评价法,分析土壤养分空间变异特征和油茶种植适宜性分区。根据指数和梯度分段值,将油茶土壤养分适宜性划分为3个分区:最适宜、较适宜和不适宜3个分区。分区结果,大部分油茶主产区都在土壤养分最适宜或者较适宜分区内,三江、融水、融安3县处于土壤养分不适宜分区,生产中应适当注意改善土壤养分状况。     

云浮市森林土壤养分垂直分布模型的构建

土壤养分是土壤肥力的重要指标,了解森林土壤养分垂直分布状况可为林业土壤科学施肥提供依据。研究对云浮市森林土壤构建从上到下分5 层的人工神经网络模型,通过对候选的模型输入参数进行筛选获得最优组合,并生产空间分布图。结果表明,所建模型对土壤养分预测能力不同,其中碱解氮、全钾较好,有机质、速效钾、全磷一般,速效磷、全氮相对较差。筛选出的最优模型输入组合显示,地形位置指数、坡度、泥沙输移比、坡向对土壤养分的预测能力最强,水流长度、潜在太阳辐射次之,水流流向、土壤地形因素、垂直坡位相对较差,且同一参数对不同土壤养分指标的预测能力不同;最优模型生产的土壤养分图更详细的反应土壤养分的空间分布。     

莲花山白盆珠自然保护区 3 种森林土壤养分含量比较

以莲花山白盘珠自然保护区针阔混交林、季风常绿阔叶林和山地常绿阔叶林表层土壤（0~20 cm）为对象,测定了土壤pH 值及主要养分含量,并应用相关分析法,探究了不同养分间的相关性。结 果表明：（1）山地常绿阔叶林土壤pH 值显著低于针阔混交林和季风常绿阔叶林;（2）森林土壤有机质、 全氮（N）、全磷（P）、速效N、有效P 含量在不同森林类型间差异显著：山地常绿阔叶林土壤有机质、 全 N、全P 显著高于针阔混交林和季风常绿阔叶林;针阔混交林土壤速效 N 含量最高,但有效 P 含量最 低;（ 3）3 种森林土壤全N 与全P 含量均存在极显著相关性,但其它养分间的相关性随森林类型而异, 表明森林类型对土壤养分的影响既有普遍性,又有特异性。