基于地统计学的苏北县域土壤全氮空间变异研究

以江苏省沛县为案例区,基于网格法采集的212个土壤样品,通过地统计学方法研究了该县土壤全氮空间变异特征。结果表明,该县土壤全氮含量均值属于中等偏下水平,仅为0.96 g/kg;变异系数为0.31,属中等变异程度;土壤全氮空间自相关性为中等程度,自相关距离为14 250 m;全县土壤全氮含量主要集中在0.75～1.00和1.00～1.25 g/kg 2个等级;在空间上,该县北部和南部的旱地土壤全氮含量较低,其中北部的轻盐碱土含量为最低,而分别靠近微山湖和大沙河的东部和西部水—旱轮作区含量较高。研究结果指出该县不同区域土壤全氮含量的提升潜力,为该县乃至苏北地区制定合理的农业和环境管理措施提供参考。     

北京市平谷区土壤有机质和全氮的空间变异分析

探明土壤有机质和全氮的空间分布,是合理科学配方施肥的重要依据。在北京市平谷区布设了1076个采样点,测定了其耕层（0～20cm）、亚耕层（20～40cm）土壤有机质和全氮的含量。统计结果表明,两个土层的有机质和全氮含量属中上水平,变异系数为中等程度变异,其剖面分布表现一定的表聚性;通过结构分析,耕层有机质和亚耕层全氮的理论模型采用球型模型拟合较好,耕层全氮及亚耕层有机质采用指数模型拟合较好,耕层土壤有机质与全氮的空间自相关范围较小,变程分别为18．32和19．0km,亚耕层有机质和全氮的变程较大,分别为131．9和51．0km,它们的空间变异主要是由结构性因素引起的;采用Kriging方法对未测点进行了估值,绘制了等值线图,表明有机质和全氮含量空间分布格局基本一致,由东北向西南逐渐减少,主要受地形、土壤类型、土地利用方式和施肥状况等因素的影响。     

泊江海子流域土壤有机质、全氮空间分布特征

以鄂尔多斯国家级遗鸥自然保护区所在的泊江海子流域为研究对象,根据采集的土样中有机质、全氮含量的数据,利用ArcGIS进行地理信息系统分析和并绘制了含量分布图,分析了整个流域土壤中有机质、全氮含量的水平、垂直分布特征及与土壤覆盖类型、pH值之间的相关性。结果表明:泊江海子流域表层土壤有机质含量均值为6.67 g/kg,全氮含量均值为0.36 g/kg,二者含量均偏低且存在显著正相关性(P0.01);在垂直方向上,0~20、40~60、90~100 cm土壤深度下的有机质含量均值依次为10.46、8.86、7.06 g/kg,全氮含量均值依次为0.40、0.29、0.25 g/kg,分布规律为随着土壤深度的增加,有机质含量、全氮含量均逐步降低。在整个流域,草本植物分布区的有机质含量、全氮含量相对较高,土壤pH值和土壤中有机质、全氮含量呈现负相关关系;相比之下,有机质含量更易受到pH值的影响,而土壤覆盖类型是全氮含量分布的重要影响因素。     

秦巴山区汉阴盆地耕层土壤全氮的空间变异特征及其影响因素研究

利用GPS定位,在陕西省汉阴县采集耕地表层土样(0 ～ 20 cm) 1500个,应用经典统计学与地统计学方法,对汉阴县耕层土壤全氮含量的空间变异特征进行了研究.结果表明:汉阴县土壤全氮的平均含量为1.20 g·kg-1,为中等偏上水平;土壤全氮的变异系数为0.31,为中等变异程度.通过各向同性和备向异性的半方差模型分析可得,汉阴县全氮含量空间变异以各向同性指数模型拟合效果最好,其块金系数为0.425,表明全氮空间变异主要是由结构性因素引起的.土壤全氮空间分布呈现中部高、东北和西南低的趋势,这主要受当地地形、土壤类型和施肥状况等因素的影响.     

天全河流域土壤氮素的空间分布特征及其影响因素分析

【目的】研究天全河流域土壤氮素的空间分布特征及其影响因素。【方法】采用常规统计、地统计学和地理信息系统相结合的方法分析780个表层土壤(0～30cm)样点数据。【结果】该流域土壤全氮含量达(1.40±0.52)g/kg,碱解氮含量达(125.79±56.24)mg/kg。土壤全氮含量由高到低为水稻土>潮土>黄壤>紫色土,土壤有效氮含量则为水稻土>黄壤>潮土>紫色土。全氮和有效氮块金值/基台值分别为0.78～0.90和0.96～0.97,两种氮素空间变异均以指数模型最好。【结论】全氮和有效氮的空间分布均呈由西向东逐渐减少的趋势。成土母质、地形部位、土地利用和耕地种植制度都极显著地影响土壤全氮和有效氮的含量。     

土壤养分空间分布特征研究

以青海省农林科学院试验田中的一块占地4．7hm^2的农田为研究区，对该试验田内的92个观测点取样分析，测定土壤速效磷、速效钾、水解氮和有机质等养分含量。应用地统计学的方法对所测的数据进行了分析，绘制了四种养分的等值线图和三维图，直观的表征出田块养分分布特征。提出该地块平衡施肥方案与施肥建议。为精确农业的研究和发展提供了土壤地理信息方面的基础工作。     

土壤全氮含量的测定

结合实际工作操作经验,简述土壤全氮含量测定的技术过程,包括土壤样品的采集与处理、测定仪器及试剂的准备以及整个测定方法和化验分析步骤过程。     

洪泽湖农场土壤碱解氮含量的地统计学和GIS分析

应用地统计方法和GIS技术,研究了洪泽湖农场土壤碱解氮的空间分布规律,较为精确地衡量了农场速效氮的供应能力。该方法和结果对于在农业生产中合理施肥、发展精确农业、农业可持续发展等都有重要的参考价值。     

崇明三岛土壤有机质和全氮的空间分布特征及影响因素分析

采集了崇明三岛土壤表层(0～20 cm)土样135个,测试了其中有机质、全氮的含量,在AreGIS 9.1平台上运用地统计学、叠置分析等方法,研究了土壤有机质和全氮的空间分布特征及其影响因素.结果表明,崇明三岛土壤全氮和有机质含量总体水平偏低,全氮平均值为(0.93±0.47)g·kg-1,有机质平均值为(18.97±9.27)g·kg-1,全氮和有机质变异系数分别为0.509 6,0.488 6,均属中等变异程度.土壤全氯分布的理论模型为球状模型,有机质分布模型为高斯模型,其块金值和基台值之比分别为0.625和0.653,都为中等程度空间相关.崇明土壤全氮和有机质含量总体上呈条带状或斑块状分布,城镇地区呈现以城桥镇和堡镇为2个高值中心向周围逐渐递减的趋势,西沙、东滩和北湖地区含量最低.土壤全氮和有机质含量的空间分布与崇明垦殖和培肥历史表现出较密切的相关性,且表现出一定的城镇效应.     

基于随机森林模型的旺业甸实验林场土壤全氮数字制图

为探究林场土壤全氮含量的空间分布特征及对环境因素的响应,以旺业甸实验林场为研究区,采用随机森林模型和Cubist模型建立了不同土层深度（0~10、10~30、30~50 cm）土壤全氮含量与环境协变量（海拔、归一化植被指数、年平均降水量、年平均气温、y坐标和坡向）之间的定量关系模型,对该区土壤全氮含量进行预测并制图,并分析了影响土壤全氮空间变异的控制性因素。研究结果显示：0~10、10~30、30~50 cm土层实测全氮含量的均值分别为3.20、2.02、1.47 g/kg,土壤全氮的平均含量随土层深度的增加而降低;3个土层深度土壤全氮预测随机森林模型的决定系数R²分别为0.59、0.42和0.39,均优于决定系数R²分别为0.56、0.38和0.34的Cubist模型,2种模型预测精度都随土层深度的增加而降低,各环境因素对土壤全氮空间分布的影响作用随土层深度的增加而减小;从随机森林模型土壤全氮预测图来看,不同土层深度土壤全氮含量均呈现西部、北部和中部低,西南、东南和东部高的空间格局,不确定性图显示随机森林模型预测土壤全氮含量分布具有较低的标准差;海拔对土壤全氮含量的影响最大,其他依次为：归一化植被指数>年平均降水量>年平均气温>y坐标>坡向。结果表明,随机森林模型可以作为有效预测该林场不同土层深度土壤全氮含量的方法。     

近红外光谱法测定土壤全氮和碱解氮含量

为探寻采用近红外光谱技术在野外快速测定土壤全氮和碱解氮含量的方法,采集土壤光谱信号,结合偏最小二乘法和主成分分析法,分别建立土壤全氮和碱解氮含量测定的定标模型。结果表明,采用PLS方法建模时,土壤全氮和碱解氮含量测定定标模型的精度较高。为提高模型的预测精度,采用多元散射校正、标准归一化、基线校正、卷积平滑和小波变换5种方法对光谱信号进行预处理,当用小波变换法对光谱信号进行去噪处理,并与PLS方法结合时,模型的预测精度最高,土壤全氮样品校正模型的相关系数为0.838 5,均方根误差为0.153 1,对应验证模型的相关系数为0.754 9,均方根误差为0.184 2,校正集和验证集土壤全氮含量预测值(y)与实测值(x)之间的关系模型分别为y=0.685 8x+0.198 0和y=0.621 4x+0.237 9;土壤碱解氮样品校正模型的相关系数为0.866 5,均方根误差为0.007 7,对应验证模型的相关系数为0.796 1,均方根误差为0.009 4,校正集和验证集土壤碱解氮含量预测值(y)与实测值(x)之间的关系模型分别为y=0.749 8x+0.019 4和y=0.700 7x+0.023 3。综合分析结果表明,应用近红外光谱技术对土壤全氮和碱解氮含量进行定量预测是可行的,且应用小波变换方法对光谱冗余信息进行预处理后,再与偏最小二乘法相结合可有效地提高模型的精度。     

海南槟榔种植地土壤全氮及有效态氮分布特征

为了解决槟榔早衰、产量下降等难题.采用常规分析方法,研究槟榔土壤全氮及水解氮、铵态氮和硝态氮的分布特征.结果表明:硝态氮变异性强,变异系数大,分布不均匀;水解氮、铵态氮和全氮的变异性都属于中等程度,水解氮和全氮的变异系数相对少些,分布尚算均匀;对照区土壤铨氮含量显著高于槟榔园,全氮及有效态氮地区间差异十分显著,不同种植年限的全氮及有效态氮差异也显著.全氮平均值0.10(±0.04)%达到中等指标水平,但总体上全氮贫缺比例高达42.05%.水解氮平均值107.85(±34.77) mg/kg达到中等指标水平.但总体上水解氮贫缺比例高达35.625%.硝态氮平均值4.44(±5.31)mg/kg太低,揭示了土壤的氨化作用、硝化作用和异养硝化作用都减弱,阻碍槟榔正常生长所需求的有效营养供应.导致槟榔产量下降和植株早衰.硝态氮含量低是槟榔十壤地力退化的表现特征之一.     

氮沉降对杉木人工林土壤有机碳和全氮的影响

通过野外模拟试验,研究氮沉降增加对杉木人工林土壤有机碳、全氮及C/N比的影响。试验设计为4种处理,分别为N0(0 kg.hm-2.a-1)、N1(60 kg.hm-2.a-1)、N2(120 kg.hm-2.a-1)、N3(240 kg.hm-2.a-1),每处理重复3次。以尿素[CO(NH2)2]作为氮源,每月以溶液方式对林地进行喷施。通过2 a的处理后发现,随着氮沉降水平的增加,土壤有机碳呈下降趋势,而全氮含量则不断上升,致使土壤C/N比降低。     

水文响应单元划分对SWAT模型总氮模拟效果的影响

为分析水文响应单元(HRU)划定要素的阈值选取对SWAT模型模拟的影响,以东苕溪上游区域为研究对象,对土地利用、土壤类型和坡度三要素设置5%～30%阈值范围,以5%为梯度形成18种方案,以纳什系数(NSE)和均方根差与标准偏差的比值(RSR)为主要评判指标,探究三要素划分阈值对SWAT模型总氮负荷模拟效果的影响。研究结果显示:较为粗放的坡度分级有利于缩小总氮模拟值与实测值的偏差,而土地利用和土壤类型在阈值较小的情况下,总氮模拟的效果较好;各种方案对总氮模拟的结果表明土地利用阈值变化对其影响最大,而耕地面积占比是主要的影响因素,土壤类型阈值的影响相对较小。综合18种方案的总氮模拟结果,土地利用阈值5%、土壤类型阈值5%、坡度分级阈值20%是相对最合适的HRU划分方案。     

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。     

湖南邵阳烟区耕层土壤碱解氮含量分布及变化趋势

为了解邵阳烟区耕层土壤碱解氮含量分布状况,采用传统统计学和地统计学方法于2012年分析了邵阳烟区耕层土壤碱解氮含量适宜样本、不同pH组、不同有机质组、空间分布及变化趋势。结果表明:①邵阳烟区耕层土壤碱解氮含量总体处于适宜水平,平均值为112.70mg/kg,变异系数为32.70%,处于适宜范围内的样本占40.50%。②邵阳县耕层土壤碱解氮含量极显著高于隆回县和新宁县。③土壤碱解氮含量总体上从中部分别向西南部和北部递减的分布趋势。④耕层土壤pH与土壤碱解氮含量相关关系不显著。⑤土壤碱解氮含量有随有机质提高而增加的趋势。⑥与2002年相比,耕层土壤碱解氮含量呈下降趋势。