沈阳城市土壤pH和养分的空间变异性研究

采用地统计学和地理信息系统（G IS）相结合的方法研究了沈阳城市土壤pH、全磷和速效钾的空间变异特征。结果表明：pH、全磷、速效钾的最佳拟合模型为指数模型。全磷、速效钾的C0/（C0＋C）分别为10.62%、9.94%,说明沈阳城市土壤全磷和速效钾的空间相关性较强,其空间变异主要是结构性因素引起的;pH的C0/（C0＋C）为44.25%,说明土壤pH具有中度的空间相关性,其空间变异是由随机性因素和结构性因素共同引起的。最后通过克里格插值分析沈阳城市土壤pH、全磷和速效钾的空间分布特征。     

喀斯特石漠化地区土壤养分空间异质性研究构想

在前人工作基础上用地统计学的区域化变量理论和变异函数并结合地理信息系统技术,对石漠化地区土壤养分的空间异质性进行定量研究,以揭示石漠化地区土壤养分的空间变异规律,对石漠化地区生态保护与恢复和农业生产有重要的理论指导价值。     

地统计学在湿地土壤养分空间异质性研究中的应用

在地统计学的区域化变量理论和变异函数的基础上建立了一套对湿地土壤养分的空间异质性进行定量化的较系统且完整研究的方法,通过向海湿地的案例研究证实了该方法在湿地土壤养分空间异质性研究中具有较强的操作性和准确性。     

喀斯特峰丛洼地小流域表层土壤养分的空间异质性

为研究喀斯特峰丛洼地小流域土壤化学性质的空间变异性,基于规则网格取样(80m×80m),测定了典型喀斯特峰丛洼地木连喀斯特小流域163个表层(0cm~20cm)土壤样点基本养分全氮TN(total nitrogen)、全磷TP(total phosphorus)、全钾TK(total potassium)、有效氮AN(available nitrogen)、速效磷AP(available phosphorus)、速效钾AK(available potassium)、有机质SOM(soil organic matter)含量和pH值,并利用经典统计学和地统计方法进行了空间变异特征分析。结果表明:研究区土壤这8种指标数值的差异及变异系数均较大,各项土壤养分指标的变异程度依次为TK >AP >AN >TN >SOM >AK >TP >pH。不同养分指标具有不同的空间结构和最佳拟合模型,除TK和pH呈现强烈空间自相关、变程较短、空间依赖性较强外,其余6种指标(TN、TP、AN、AP、AK、SOM)均呈中等空间自相关,变程较长,空间连续性较好。Kriging等值线图直观、清晰的反映了研究区土壤养分空间格局。TN、AN、SOM的Kriging等值线图相似并且它们的空间分布趋势与pH正好相反,TP和AP的Kriging等值线图相似,TK和AK的Kriging等值线图相似。除pH外,木连喀斯特小流域养分空间格局可概括为:东边高,西边低,南边高,北边低,洼地高,坡地低。人为干扰和自然条件(地形、地貌、植被、裸岩率、坡度、坡向)是土壤养分空间异质性的主要影响因素。     

嫩江县土壤速效养分差异性分析

利用地统计学和GIS相结合的方法分析了嫩江县土壤速效养分空间异质性。采集土壤表层0~20 cm土样6 900个,采集土地利用类型为耕地,面积约35.6万hm2,进行化验分析和空间分析。结果表明:速效氮、速效磷、速效钾变异系数均在0.1~1.0,为中等变异;土壤速效磷的理论模型均为指数模型;速效氮和速效钾理论模型为球状模型;速效磷、速效钾的C0/(C0+C)分别为49.9%、50.2%,在25%~75%,变量具有中等空间相关性,而速效氮的C0/(C0+C)为79.5%,变量空间相关性较弱,表明土壤养分速效氮受随机性因子影响较大。     

木兰林区不同针叶林土壤养分状况研究

通过对木兰林区不同林分类型的针叶林林下0~10cm、10~20cm、20~40cm土壤的养分状况进行分析,发现研究区域内的针叶林林下土壤p H值在6.20~7.04,不同深度土层、不同林分的土壤养分含量具有差异性。     

川西亚高山2种典型针叶林土壤碳氮磷和碳稳定同位素分布特征

[目的]为揭示川西亚高山针叶林土壤剖面碳、氮、磷和稳定碳同位素分布特征.[方法]以川西亚高山两种典型针叶林岷江冷杉林(Abies faxoniana)和粗枝云杉林(Piceaasperata)为研究对象,分析其土壤剖面各层碳、氮、磷含量和稳定同位素组成特征.[结果]①川西亚高山岷江冷杉林土壤碳氮磷含量分别为35～400...     

寿光市土壤养分特性及空间变异性分析

本研究以寿光市为例,在分析其露天耕地土壤养分特征值的基础上,采用GIS和地统计分析相结合的方法研究了土壤养分的空间变异性.研究结果表明:①土壤特性除pH值为弱变异性外,其他均为中等变异;②土壤有机质、Ca、Mg含量较高,N、P、K有一定程度的缺乏;有效态微量元素的含量不均衡,Zn普遍缺乏,Fe含量不高;③NH4+-N、T-N、Cu、Ca、Mg的变异性结构较差,其他土壤养分变异结构明显.Zn在整个区域内表现为恒定的变异.P、K、pH、Mn、B空间变异主要是由土壤母质、地形、气候等非人为的区域因素引起.OM、Fe在研究区域上具有中等空间相关性,其由施肥、作物、管理水平等随机因素引起的空间变异性较小.     

川西亚高山云杉人工林土壤动物群落结构特征研究

[目的]深入了解川西亚高山退化森林生态系统恢复与重建过程中的生态学特征。[方法]2007年在理县毕蓬沟森林样地内,对采伐后人工种植的云杉纯林及人工天然混交林土壤动物群落进行了研究。[结果]川西亚高山针叶林土壤动物群落以线虫纲、蜱螨目、弹尾目为优势类群,以倍足纲、猛水蚤目、轮虫纲、线蚓科、双翅目幼虫等为常见类群。川西亚高山针叶林土壤动物群落垂直分布仍具有表聚性,但有向下层移动的趋势。人工云杉纯林土壤动物群落类群数及多样性指数DG低于人工天然混交林,但并无显著差异。[结论]人工纯林较之混交林退化程度还不高,通过对植被组成和结构的调控,有望增加其生态系统内土壤生物的多样性。     

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。     

贡嘎山暗针叶林生态系统土壤优先流研究初探

优先流是一种常见的土壤水分运动形式,近年来被应用到不同科学领域,但目前仍然没有国际认可的标准定义。以非饱和带土壤水分运动规律为基础,该文利用自制实验仪器,开展室内土柱实验,与野外实地示踪影像分析相结合对贡嘎山暗针叶林生态系统进行优先流研究。研究采用示踪标定及示踪影像等方法,结合作者前期雷诺数计算分析,判定出研究区域土壤水分流动有优先流现象发生,并初步判定优先流类型是管流。同时采用驻留力矩分析穿透曲线(BTC)的平均穿透时间以及蔓延扩散和拖尾程度,结果表明优先流的穿透曲线具有不对称性。     

贡嘎山暗针叶林生态系统溶质优先运移分析

以长江上游贡嘎山暗针叶林生态系统为研究对象,利用自制土柱装置,以KNO3和KBr作为示踪试剂,采用集中输入（脉冲输入）和稳定均匀输入（阶跃输入）两种基本类型,通过淋洗液和出流液的浓度和体积变化获得穿透曲线对研究区域优先流及溶质优先迁移进行研究。结果表明:长江上游贡嘎山暗针叶林生态系统是优先流及优先迁移的典型区域,其优先流运移过程可以分成5个区域,土壤优先流过程引起溶质的快速大量迁移,导致土壤深层和地下水中溶质浓度快速提高,增加了深层土壤污染的程度。      

喀斯特峰丛洼地人工林土壤矿质成分的空间变异特征

基于动态监测样地(200m×40 m)的网格取样分析,采用经典统计学和地统计学方法研究喀斯特峰丛洼地人工林地表层土壤(0～20 cm)主要矿质成分(SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、Al2O3、MnO)的空间变异特征.结果表明:喀斯特峰丛洼地人工林地表层土壤6种主要矿质成分含量从大到小依次为SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO、MnO,变异系数为6.90%～28.89%;Fe2O3、CaO、MgO的半变异函数最佳拟合模型为球状模型,SiO2和MnO的为高斯模型,Al2O3的为指数模型;MgO和CaO呈中等空间自相关,其他成分空间自相关强烈;SiO2与MnO及MgO与CaO Kriging的等值线图相似,Al2O3和Fe2O3的均呈零星斑块分布.     

贡嘎山暗针叶林生态系统林冠截留特征研究

林冠截留能力是反映森林与水关系的一个重要指标.该研究充分考虑林冠结构特征与降雨特性,采用机械布样与林分叶面积指数相结合方法,观测了贡嘎山不同演替阶段的暗针叶林群落林内降雨.结果表明,林内降雨量与林外降雨量线性相关,其回归系数可用来估计林冠蓄水蒸发系数,而截距可以用来估计林冠蓄水容量;林冠截留量与林外降雨量呈幂函数关系.在原有预测季节或生长季林冠截留模型基础上,引入单场降雨平均强度,用叶面积指数修正林冠透水系数,建立新的林冠截留概念模型,能够较好地预测长江上游暗针叶林生态系统单场降雨的林冠截留特征.     

贡嘎山暗针叶林林冠对降雨能量再分配的影响研究

雨滴速度、雨滴动能等参量都与土壤侵蚀关系密切。充分考虑林冠结构特征与降雨特性,观测了贡嘎山不同演替阶段暗针叶林群落的林内降雨,采用经验公式和雨谱法计算出降雨雨滴的动能和势能。结果表明:雨滴终点速度与雨滴直径和雨滴动能的大小均成正比;在小雨强时,林冠可以增加降雨落地时的动能,有时甚至可以达到林外的2倍以上;林冠对降雨势能的消减量与降雨量和林冠截留量有显著相关关系,不同月份的降雨特征不同、林冠截留特征不同,致使林冠对降雨势能的削减能力也不同。     

长江上游亚高山暗针叶林林地水文作用初探

通过对贡嘎山林区不同类型峨眉冷杉(Abies fabri)林死地被物层和土壤层的野外调查与室内分析,初步研究了长江上游亚高山暗针叶林林地水文作用.结果表明,枯枝落叶层是保证森林充分发挥水源涵养作用的一个重要层次,具有明显的蓄水保水作用,不同类型峨眉冷杉林死地被物层有效拦蓄量的排序为过熟林>成熟林>中龄林>针阔叶混交林>灌木林,其中成过熟林的有效拦蓄量为4.8～7.4 mm,而其它群落一般则小于2 mm.不同森林植被条件下土壤涵蓄量存在着明显的差异,其涵蓄量的顺序为成熟林>中龄林>灌木;同一森林植被条件下,坡积物土壤的有效涵蓄量为冰碛物土壤的3～4倍,需要在今后森林经营和开发建设中予以足够的重视.     

微尺度下植烟土壤养分的空间变异及分布特征

为促进烟田土壤养分的精细管理和合理施肥,以武隆烟区为例,采用GIS和地统计学相结合的方法,对其植烟土壤的养分空间变异进行分析。结果表明：除速效磷外,其他土壤肥力要素在整个研究区内均表现出中等变异水平。土壤有机质和速效氮、磷、钾的空间变异函数分别为球状、指数、指数、球状模型,其中,土壤碱解氮和速效钾具有较强空间相关性,而土壤有机质和速效磷具有中等的空间相关性。用普通克里格法对研究区土壤速效养分进行克里格插值的结果表明,速效磷在研究区内普遍缺乏,土壤有机质、碱解氮和速效钾含量中等偏高,且在研究区内表现出明显差异性。     

天目山常绿阔叶林土壤养分的空间异质性

采用地统计相关原理分析了天目山国家级自然保护区常绿阔叶林土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾的空间异质特征。研究发现： ①土壤有机质具有较强的空间自相关性,而碱解氮、全氮和有效磷空间自相关为中等程度;速效钾在不同的步长和间距范围下,揭示其空间变异特征的模型不同,其空间变异比较复杂,在不同尺度下空间格局存在差异;②决定土壤养分空间格局的尺度以碱解氮最大,为4.21 ~ 169.50 m,而有效磷的空间异质性尺度最小,为4.21 ~ 50.20 m;③分形维数大小定量反映了不同营养成分空间格局差异及尺度依赖特征,速效钾分形维数较大,尺度依赖性强,空间格局复杂;有机质分形维数最小,空间相对简单;全氮、有效磷、碱解氮分形维数相差不大,其空间分布格局类似,但分形维数的细微变化也揭示了空间格局的在局部范围上的差异。图3表3参16     

集约经营毛竹林土壤养分空间变异特征初探

利用地统计学方法初步分析了浙江省安吉县河干村经过20 a集约经营的毛竹Phyllostachys pubescens林土壤养分变异情况。结果表明：①安吉县河干村毛竹林土壤中pH值、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾、有机质属于中等变异。②在本研究采样尺度下,土壤中碱解氮和速效钾的变异主要受自然因素的影响,但全氮和有机质的变异受到随机性因素和结构性因素共同影响。③土壤养分的分数维值（D）大小排列顺序为碱解氮（D＝1.969）＞速效钾（D＝1.958）＞有机质（D＝1.798）＞全氮（D＝1.787）。表3参11     

浙江宁海农用地土壤有机质和土壤养分空间变异分析

研究农用地土壤有机质和养分的空间变异,为农田管理和测土施肥提供依据,减少农民不必要的成本投入,有利于生态环境保护。以浙江省宁海县为例,采用地理信息系统（GIS）空间分析、地统计学和Kriging插值方法对耕层土壤的有机质、全氮、速效磷和速效钾等4种养分要素的空间变异特征及其影响因素进行了分析。结果表明：土壤有机质、全氮和速效钾变异函数曲线的理论模型符合指数模型,速效磷经对数转换后符合球状模型。土壤有机质、全氮、速效磷的块金值/基台值分别为50.5%,59.7%,50.5%,都具有中等的空间相关性,速效钾的块金值/基台值为77.3%,空间相关性较弱。利用Kriging插值方法,考虑趋势性各向异性,获得了各土壤养分质量分数的空间分布图,分析了空间分布规律,并对高程和土地利用类型对土壤养分空间分布影响进行了分析。研究区土壤养分的空间分布是自然和人为利用因素共同作用的结果。图4表4参7