不同季节渭干河-库车河典型三角洲绿洲土壤盐分离子空间变异特征研究(英文)

[目的]对渭干河-库车河典型绿洲范围内的土壤盐分离子空间变异进行研究,以期了解该三角洲土壤离子的空间相关性,揭示季节变化对土壤8大离子分布的影响。[方法]针对目前存在的土壤盐渍化问题,以渭干河-库车和典型三角洲绿洲为研究区,运用经典统计学和地统计学相结合的方法研究了表层土壤8大离子含量的时空变异特征,绘制了土壤盐分离子的随机性和结构性的空间分布图。[结果]在研究区中所有盐分离子含量数据经K-S检验均符合正态分布,不同季节的盐分离子含量变异性不同,10月的变异性高于4月,这可能是是由于10月降雨量小于4月,盐分离子随着强蒸发被带到土壤表面,盐分离子含量高;半方差分析得出盐分离子均表现为高强度的空间自相关性,但程度有所差异;空间分布特征表明,大部分盐分离子的空间结构性都较好,但2010年4月采集土样的Ca2+和Mg2+以及2010年10月份采集土样的Mg2+均适合线性模型,所以空间结构性较差,同时也表现出研究区特有的土壤盐分分布特征,这与研究区盐渍化主要是氯化物-硫酸盐型相一致。[结论]该研究结果为渭干河-库车河三角洲盐渍化土壤的分区、改良和利用提供了理论基础。     

于田绿洲不同季节表层土壤盐渍化程度的空间变异特征

以于田绿洲为对象,运用地统计学和经典统计学的方法,结合实地野外考察数据,对研究区2012年春、夏两季表层土壤盐渍化程度的空间变异性进行分析。结果表明：(1) 对研究区24个样本点表层土壤含盐量进行描述性统计分析,得出5月和7月的表层土壤含盐量均值为18.2 g·kg^-1,判断于田绿洲土壤为重盐土类型。5月土壤含盐量变异系数为115.6%,7月为109.5%,都属于强空间变异性。(2) 由半方差函数分析得到研究区5月和7月的块金值和基台值之比均小于25%,判断表层土壤含盐量的空间分布表现为强相关性,且5月的理论模型拟合要优于7月的。(3) 对于田绿洲2012年土壤表层含盐量和地下水位埋深进行普通克里格插值看出,春季到夏季有相同的变化趋势,在绿洲内部,地下水位埋深较深,含盐量较低,土壤碱性小;而绿洲外围地区,地下水位埋深较浅,含盐量较高,相应的碱性较高。     

塔河下游典型绿洲灌区土壤盐分空间变异特征

【目的】 研究典型绿洲灌区不同深度土壤的盐渍化特征和空间分布状况。【方法】 运用GPS定位技术进行调查与采样,并结合室内样品测定结果,对塔里木河下游31团灌区土壤盐分含量和各盐分离子含量进行地统计分析和Kriging空间插值。【结果】 研究区内土壤总体呈碱性,盐分组成以氯化物-硫酸盐为主,受季节及灌溉影响,秋季蒸发强烈处于积盐阶段,根域层(0~60 cm)土壤盐分均大于深层(60~100 cm)土壤盐分。根域层盐分、Cl^-、Mg²⁺、SO^2-₄的半方差函数拟合模型符合指数模型,深层盐分、K⁺+Na⁺符合高斯模型,HCO^-₃、Ca²⁺符合球状模型。根域层盐分大多处于轻、中度盐渍化,重度盐渍化区域主要集中在研究区中部荒漠化程度高、地形复杂的区域,深层土壤盐分受秋季潜水蒸发影响,绝大部分处于轻度盐渍化,变化范围小,分布较为均匀。各土层中阴离子均以SO^2-₄为主,阳离子均以K⁺和Na⁺为主,SO^2-₄、Cl^-、K⁺+Na⁺与根域层土壤盐分有着相同的分布特征。【结论】 31团灌区土壤含盐量较高,各层土壤均处于不同程度的盐渍化状态,47.12%的根域层(0~60 cm)土壤盐分处于中度盐渍化状态,90.01%的深层(60~100 cm)土壤盐分处于轻度盐渍化状态。     

渭干河-库车河三角洲绿洲农田表层土壤盐分特征分析

采用野外采样和室内试验相结合的方法,对渭干河-库车河三角洲绿洲不同作物类型农田表层土壤盐分离子含量进行分析,为干旱区绿洲农田土壤盐渍化的治理、合理利用及因地制宜的精准改良提供一定的理论依据。结果表明:土壤总盐含量为3.43 g/kg,属于轻度盐渍化,其中棉田最高为5.28 g/kg,谷物地最低为1.60 g/kg;土壤呈微碱性。各盐分离子中SO2-4比重最大,表层土壤以硫酸盐类盐渍土为主。在阴离子中,SO2-4比重最高,其中在果林地最高,在棉田最低;在阳离子中,K++Na+比重最高,其中在混合作物地最高,在棉田最低。农田表层土壤总盐分含量与Ca2+含量呈极显著正相关;Mg2+含量与p H值呈显著正相关,与Cl-含量呈极显著正相关,与HCO-3含量呈显著负相关。棉田表层土壤总盐分含量与Ca2+含量呈极显著正相关,Mg2+含量与Cl-含量呈极显著正相关。谷物地、混合作物地和果林地表层土壤总盐分含量与K++Na+、SO2-4含量呈极显著正相关,与Cl-含量呈极显著负相关,与p H值呈显著正相关;Ca2+含量与Mg2+含量呈极显著正相关;SO2-4含量与p H值呈显著正相关,与K++Na+含量呈极显著正相关,与Cl-含量呈极显著负相关;Cl-含量与K++Na+含量、p H值均呈极显著负相关。表层土壤总盐分在空间上从绿洲内部向外围及扇缘逐渐增多,非盐渍化与轻度盐渍化土壤主要分布于绿洲内部及东北部,中度盐渍化土壤主要分布于绿洲的南缘,重度盐渍化土壤主要分布于绿洲的西岸、外围与扇缘地带。     

玉米精准作业系统中土壤养分空间变异图的制作技术研究

玉米是我国的三大粮食作物之一,同时也是我国农业生产中的支柱产业。玉米的生产同时受许多不确定因素的影响。长期以来,盲目施肥、过量施肥现象普遍,不仅造成农业生产成本增加,而且带来严重的环境污染,威胁农产品质量安全。利用地理信息系统地统计分析模块,分析和绘制玉米核心技术示范区和辐射推广区的土壤养分空间变异图,探讨土壤养分的空间变异规律,为精准变量施肥提供基础数据。     

渭干河-库车河三角洲绿洲农田表层土壤粒度特征分析

通过野外采样和室内实验相结合,对渭干河-库车河三角洲绿洲农田表层土壤的粒度变化规律及其影响因素进行了深入分析。结果表明:1研究区农田表层土壤机械组成以粉粒和砂粒为主,土壤质地较轻,粘粒和砂粒含量属于弱至中等变异强度;2就各土地利用类型而言,粘粒含量果林地最高,混合作物地最低;粉粒含量混合作物地最高,棉花地最低;砂粒含量棉花地最高,谷物地最低;3各连作年限棉田而言,粘粒含量连作15年棉田最高,连作20年棉田最低;粉粒含量连作15年棉田最高,连作25年棉田最低;砂粒含量连作25年棉田最高,连作15年棉田最低;4从总体上来讲,渭干河、库车河、塔里木河冲洪积物交汇处粘粒和粉粒含量较高,而砂粒含量较低,由绿洲中心往外,以粘粒和粉粒含量逐渐降低,而砂粒含量逐渐增加;5土壤母质属性、地貌地形、气象气候等结构性因素是控制研究区农田表层土壤粒径变异的主要因素,人类的农业生产活动等随机性因素加剧了农田表层土壤粒径的结构变化。     

基于GIS和地统计学的土壤养分空间变异特征研究——以新疆农七师125团为例

基于地理信息系统(GIS)和地统计学,以地理信息系统软件ArcGIS为平台,采用Geostatisical Analyst地统计分析模块中的Kriging插值方法研究了新疆农七师125团土壤养分的空间变异性.应用GIS能够将系统变量的属性数据同地理数据相结合,使大区域范围内进行地统计学分析变得较为方便,研究结果表明,全氮、有机质、速效磷、速效钾均具有中等的空间相关性,但变异尺度不同.分析中还发现Kriging插值模型的选择及Crossin-ValNation交叉验证的检验与系数修正均影响分析工作的结果精度.     

平顶山市土壤速效养分空间变异分析

基于地理信息系统(GIS)和地统计学研究了平顶山烟区土壤耕层碱解氮、速效磷、速效钾的空间变异规律.应用GIS将588个采样点数据同其地理坐标相结合,在地市级大范围内进行地统计学分析.研究表明,碱解氮、速效磷、速效钾经对数变换后,样点数据呈正态分布;利用半方差函数模拟变异函数曲线,三者均符合球状模型;3种养分要素的空间自相关程度都属于中等的空间自相关,但空间相关的尺度范围不同,速效磷空间相关尺度最大,速效钾的相关尺度最小;经交叉验证,模拟的球状模型可较好的对整个区域进行插值预测.插值结果表明,速效氮和速效磷在西北到东南的方向上有明显的结构性,速效钾的方向结构性不明显.     

利用Kriging插值方法研究山东龙口北马镇农田土壤养分的空间变异

以山东省龙口市北马镇1 000 hm2的科技示范区为研究区,在地理信息系统平台ArcGIS上,采用Geostatistical Analyst地统计分析模块中的Kriging插值方法研究土壤养分的空间变异性.该分析过程中,发现影响分析工作结果精度的是Kriging插值模型的选择及Cross-Validation交叉验证法的检验与系数修正.数据分析结果表明,龙口市北马镇0～20 cm耕层土壤中碱解氮、速效钾含量空间相关性中等,速效磷含量具有强烈的空间相关性,有机质含量空间相关性较弱.     

农田土壤养分空间变异特征研究

以浙江宁波市三七市镇1个面积为256．2hm^2的农业示范区为研究区域,运用地统计学与GIS相结合的方法对其土壤养分的空间变异特征展开研究．结果表明,速效钾、有机质和pH值的C0／（C0＋C）〈25％,表现出强烈的空间相关性,碱解氮和有效磷的C0／（C0＋C）为25％～75％,具有中等的空间相关性．通过Kriging插值并依据养分的分级标准,所得的空间变异图能很好地反映农田土壤养分的空间变异特征和丰缺状况．几种养分要素中碱解氮、有效磷和有机质含量总体丰富,而速效钾的含量处于中低水平,有机质和pH的空间变异不明显．     

基于地统计学的莱州湾南岸土壤盐分离子的空间变异性研究

土壤中可溶性盐的分析是研究盐渍土盐分动态监测与盐渍化防治的重要基础工作。以莱州湾南岸地区作为研究对象,利用地统计学的方法研究了该区土壤盐分离子的空间变异特征,并运用Kriging插值绘制了盐分离子的空间分布图。结果表明,除Cl-属强变异强度外,其他离子均具有中等变异强度;受结构性因素和随机性因素的共同作用,各盐分离子均具有中等强度的空间相关性,自相关距差异不大;东西方向上各盐分离子都呈明显的2阶趋势效应,南—北方向上,除SO42-呈1阶趋势效应外,其他盐分离子都呈现明显的2阶趋势效应;Kriging插值图表明大部分盐分离子的空间结构性都较好,东部的离子含量明显低于其他方向。该研究结果为莱州湾地区盐渍化土壤的防治、改良和利用提供了理论基础。     

不同尺度下低山茶园土壤阳离子交换量空间变异性研究

 【目的】研究茶园土壤阳离子交换量（CEC）的空间变异性特征，可以为茶园生态建设以及茶园土壤肥力管理提供理论依据。【方法】本文利用地统计学方法探讨了两个取样尺度下四川蒙顶山茶园土壤CEC的空间变异性特征。【结果】（1）小尺度下，茶园土壤CEC具有强烈的空间相关性（C0/（C0+C）值为18.84%），相关距离高达1 818 m，结构性因子是影响其空间变异的主要因素；（2）微尺度下，茶园土壤CEC仍具有强烈的空间相关性（C0/（C0+C）值为16.52%），空间相关距离达311 m，结构性因子是影响其空间变异的主要因素。【结论】小尺度下土壤CEC在坡度方向变异明显，横坡方向变异最弱；普通Kriging插值分析表明其在东北至西南方向呈明显的条带状分布，并在垂直方向随海拔高度的上升而增加；微尺度下土壤CEC的变异方向与小尺度下不同，在接近坡度的方向空间变异明显，接近横坡方向变异最弱；土壤CEC沿横坡方向呈条带状分布并伴随部分斑块状分布，从坡面至上而下，呈先增加后减少再增加的趋势。     

荒漠草原区土壤养分空间变异及评价

采用经典统计学和地统计学相结合的方法,结合GIS技术,分析了宁夏红寺堡孙家滩园区（0～20 cm）土层土壤养分的空间变异特征,并运用普通克里格（Kriging）进行最优插值,制作了土壤碱解氮（AN）、速效钾（AK）、速效磷（AP）、全氮（TN）、全磷（TP）、有机质（OM）及pH的空间分布图.研究表明,速效磷变异系数最大为82％,pH变异系数最小为4％,变异系数由大到小依次为速效磷＞全磷＞全氮＞速效钾＞碱解氮＞有机质＞pH.各土壤养分都具有良好的半方差结构,pH、速效钾、全磷和有机质符合球状模型,碱解氮和速效磷符合线性模型,而全氮符合指数模型.在空间自相关范围上,全氮最大为37 750m,全磷最小为1 340 m.采用Kriging最优内插法对未测点进行了估值,绘制了等值线图,各种土样养分都在一定程度上受地形、土壤类型、土地利用方式、施肥等因素的影响,且均表现出明显不同的分布规律,土壤综合肥力水平较低.该研究揭示了孙家滩园区土壤养分的空间分布规律,对于实施精准农业和草地的可持续利用具有积极意义.     

双流县不同地形条件下Cu、Zn的空间变异特征

以双流县耕地为例,通过常规统计分析、正态分布检验,并且利用国家土壤环境质量标准对不同地形条件下耕地土壤重金属Cu、Zn的污染状况进行评价.结果表明,在不同地形条件下耕地土壤2种元素含量均值未超过土壤环境质量二级标准（GB156182-1995）,土壤Cu、Zn含量服从正态分布;以半变异函数为主要工具,通过GS＋软件对Cu、Zn拟合得到Cu与Zn的半方差函数模型,且在一定范围内存在空间相关性;采用Kriging内插法对未测点重金属进行最优估计,所绘制的Kriging插值图能较好地反映该区耕地土壤重金属Cu和Zn的空间变异特征.     

豫中植烟田土壤颗粒组成的空间变异性分析

对豫中烤烟种植区土壤颗粒空间变异性特征的分析表明:>0.1 mm和0.01～0.05 mm粒级的都符合高斯模型,空间自相关距离分别为155700和763500 m;0.05～0.1 mm粒级的符合指数模型,空间自相关距离为370500 m;0.001～0.01mm粒级的符合球形模型,空间自相关距离为10600 m。豫中植烟区土壤表层0.01～0.05 mm和0.001～0.01 mm粒级的颗粒含量的空间变异主要受成土母质等结构性因素的影响,而土壤表层<0.001 mm粒级颗粒含量的空间变异主要受随机因素的影响。土壤颗粒0.001～0.01 mm粒级的主要分布在研究区的北部和西南部一带,0.05～0.1 mm粒级的土壤颗粒主要分布在研究区的东部,>0.1 mm粒级的土壤颗粒主要分布在研究区的西部一带。     

豫中典型烟田土壤养分空间变异特征分析

利用地统计学方法研究了豫中植烟土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾的空间变异规律。结果表明:4种土壤养分的空间结构模型均符合球状模型;土壤全氮的块金值/基台值25%,表现出强烈的空间相关性;有机质、速效磷和速效钾的块金值/基台值在30%~46%,表现出中等强度的空间相关性,空间自相关距离在274~556 m。利用Kriging法生成土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾的空间分布图,为研究区域开展精准施肥提供了决策参考。     

呼兰县土壤重金属元素镉·铬的空间变异性研究

基于ArcGIS技术,应用地统计学方法和半方差理论对呼兰区土壤中的重金属镉和铬进行空间变异性研究和Kriging插值。结果表明:研究区中铬具有较强的空间变异性,在土壤中受其他因素的影响逐渐增强;镉具有中等空间变异性。镉和铬的污染情况变化不是很大,基本上都呈连片分布,主要集中在中部地区,并由中部地区向周边逐渐减弱。     

重庆耕地土壤重金属Hg、Cr含量的空间变异性研究

在兼顾重庆三峡库区耕地土壤类型与样点分布相对均匀性的前提下,对重庆三峡库区内39个县区耕地的455个观测点取样分析,测定了代表不同土壤类型耕地的Hg、Cr重金属含量,并应用地统计学的方法分析了数据的统计特征值和结构特征。结果表明:Hg和Cr服从对数正态分布。拟合得到Hg和Cr的半方差函数模型分别为幂函数和球状模型,Hg、Gr在空间上均存在中等相关性。采用Kriging内插法对未测点重金属进行最优估计,并绘制了Kriging插值图,发现研究区土壤中Cr的含量受局部的随机性因素影响程度较大。