寻乌县耕地土壤全氮含量空间变异特征及其影响因素

以寻乌县耕地质量与产能评价试点项目采集的耕地表层土壤(0～20 cm)数据为例,采用地统计分析和回归分析等方法,对该区域耕地土壤全氮的空间变异特征及其影响因素进行研究和分析。统计结果表明,寻乌县耕地表层(0～20 cm)土壤全氮含量在0.42 g kg^-1～2.25 g kg^-1之间,均值为1.21 g kg^-1,变异系数为26.88%,处于中等程度的空间变异;从半方差分析的结果来看,块金效应为62.50%,表明随机性因素对研究区土壤全氮的影响程度要大于结构性因素;从空间分布来看,寻乌县土壤全氮的分布总体上呈现出北低南高的趋势,且大致呈条带状和块状分布,全氮含量较高的耕地分布较为零散,且面积不大,而含量较低的耕地主要分布在中部及北部部分地区。回归分析表明,成土母质对土壤全氮有着极显著的影响(P<0.01),土壤类型、耕地利用方式对土壤全氮的影响均达到了显著水平(P<0.05);地形因素对土壤全氮含量的独立解释能力最高,为7.3%,是影响寻乌县耕地土壤全氮含量空间变异的主要因素。     

川中丘陵区典型小流域土壤氮素空间变异特征及影响因素研究

根据94个样点表层土壤(0—20 cm)氮素的化验数据,在ArcGIS 9.0平台上运用地统计学方法研究了川中丘陵区清流河流域土壤全氮和速效氮的空间变异特征及其影响因素。结果表明,研究区土壤全氮和速效氮含量总体水平较低,二者平均值分别为(0.85±0.03)g/kg和(63.8±25.4)mg/kg。土壤全氮含量总体上呈条带状或斑块状分布,高值区(>1.12 g/kg)主要分布于东部大清河下游的石子镇、苏家、互助一带,并以此为中心向北和向西逐渐降低,向西南呈现出先逐渐降低至沱江流域后又有所上升的趋势,低值区(<0.88 g/kg)主要分布于北部的大冶乡、凤天乡、双桥乡以及西部的安全、靖民、郭北一带;研究区土壤速效氮含量空间分布特征和全氮基本一致。研究区土壤全氮和速效氮含量与土壤母质、地形、土地利用方式、灌溉方式、土壤侵蚀、土壤pH和土壤质地等因素密切相关,其中在不同土壤母质、地形、土地利用方式、灌溉方式、土壤侵蚀状况和土壤质地下土壤全氮和速效氮含量差异达极显著或显著水平。     

浙江省森林土壤有机碳密度空间变异特征及其影响因素

基于Moran’s I指数和GIS地统计插值方法研究浙江省森林土壤有机碳密度(SOCD)的空间自相关性及其分布特征,并采用线性回归方程分析影响因素对SOCD的作用。结果表明:浙江省森林土壤0～30 cm层次SOCD为71.2 t hm-2,较全国土壤平均碳密度低;全局Moran’s I=0.176,显示显著空间自相关性;浙江省森林SOCD呈现自西南向东北梯级递减趋势,表现为三条平行的带状分布;优势树种、坡位、龄组、海拔、灌木覆盖度、灌木平均高、平均年龄与SOCD呈极显著正相关关系,坡向与SOCD呈显著正相关关系,草本覆盖度与SOCD呈极显著负相关关系,草本平均高影响不显著;影响因素作用于SOCD14.9%的变异。     

喀斯特峰丛洼地土壤有机碳和氮素空间变异特征

本项试验在喀斯特典型峰丛洼地选择3个生态功能区,运用经典统计学和地统计学方法研究了土壤有机碳、全氮及碳氮比的空间变异特征。结果表明,随着生态系统由人工林(Ⅰ)次生林(Ⅱ) 原生林(Ⅲ)顺向演替,土壤有机碳、全氮和碳氮比平均值均呈现增加趋势,变异系数均在10.40％～80.94％之间,存在中等强度的变异性。人工林和原生林的土壤有机碳和全氮及人工林的碳氮比的块金值/基台值均＜25%,具有强烈的空间相关性;原生林碳氮比和次生林的3个土壤性质指标的块金值/基台值在32.6％～41.7％之间,具有中等的空间相关性;人工林各指标的变程明显大于次生林和原始林。Kriging插值结果表明,3个区域内有机碳和全氮的空间分布均具有显著的相似性,碳氮比变化则较不规则;人工林和原生林土壤有机碳、全氮含量呈片状平缓变化分布,次生林土壤有机碳、全氮含量及碳氮比呈支离破碎的斑块状分布。高度异质性的小生境决定了土壤有机碳、全氮和碳氮比的空间结构和格局,而受重度人类活动干扰的人工林和未受干扰的原生林空间异质性较次生林降低。     

四川盆地水稻土有机碳与全氮的时空变异及影响因素研究

利用全国第二次土壤普查数据与2008年采样数据对四川盆地水稻土有机碳和全氮的含量水平变化进行了研究。结果表明:研究区1982年和2008年3种水稻土亚类有机碳含量均呈现潜育型水稻土显著高于淹育型和潴育型水稻土。研究区1982年3种水稻土亚类全氮含量呈现潜育型水稻土显著高于淹育型水稻土,2008年则为潜育型水稻土显著高于淹育型和潴育型水稻土。26年间水稻土有机碳与全氮含量均增长明显,且淹育型与潜育型两种水稻土的增长幅度高于潴育型水稻土。1982年至2008年,平坝、冲沟和坡脚稻田中有机碳及全氮含量增长明显,且大致呈从平坝、冲沟到坡中上部递减;冲积物和泥岩发育的水稻土有机碳及全氮因易于积累而含量更高;质地黏重的土壤有机碳与全氮的含量较高,同时也比质地偏轻的土壤更利于碳、氮的积累;冬水田与稻–油轮作的农田土壤有机碳与全氮的含量与增长幅度显著高于稻–麦轮作田。     

丹江流域土壤全氮空间变异特征及其影响因素——以陕南张地沟小流域为例

以商州区张地沟小流域为例,采用GIS与地统计学相结合的方法,对表层土壤全氮的空间变异特征及其影响因素进行研究.结果表明:张地沟小流域土壤全氮平均质量分数为0.986 g/kg,变异系数为24.14％,属于中等程度变异;土壤全氮具有强烈的空间自相关性,主要由结构性因素引起;空间分布上呈现斑块状和带状格局;不同土地利用类型土壤全氮质量分数顺序为农地＞果园＞林地＞荒草地;土壤全氮质量分数在不同高程间具有显著差异,随高程和坡度的增加而降低;阳坡与半阴坡方向上土壤全氮质量分数分别为最高和最低.研究结果可为丹江流域农业结构调整、土壤全氮有效利用和水质清洁提供科学依据.     

东北黑土有机碳、全氮空间分布特征

应用经典统计学方法,分析了东北黑土表层1100个样点的土壤有机碳(SOC)和全氮空间分布规律。结果表明土壤有机碳和全氮平均含量分别为19.25 g kg-1和1.89 g kg-1,从南到北随纬度增加而增加,土壤有机碳和全氮与纬度的相关系数分别为0.70和0.76;土壤有机碳、全氮与黏粒、砂粒在P<0.01水平上显著相关,其中与砂粒为显著负相关,而SOC与粉粒则在P<0.05水平下显著正相关;土壤全氮与粉粒没有相关性。     

四川盆地耕地土壤pH空间变异特征及影响因素

基于四川盆地4362个耕地表层土壤（0~20cm）采样点数据，采用地统计学法、方差分析和回归分析法分析了该区域耕地表层土壤pH的空间分布特征及其不同影响因素对土壤pH空间变异的影响程度。结果表明：研究区土壤pH值在3.53~8.76之间，平均为6.54，以微酸性至中性为主；变异系数为18.89%，属于中等程度的空间变异。半方差分析表明，指数模型为该区域土壤pH变异的最佳拟合模型，块金效应为49.97%，属于中等程度的空间自相关性，受结构性因素和随机性因素共同影响。空间分布上，整体呈现北高南低、西高东低、中间高四周低的空间分布格局。回归分析结果表明，土壤pH的空间变异主要受到土壤类型、降雨量、地形和耕地利用方式的影响。其中，土壤类型和降雨量分别能独立解释14.6%和11.6%的土壤pH空间变异，是该区域土壤pH空间变异的主控因素。     

洞庭湖典型湿地土壤碳、氮和微生物碳、氮及其垂直分布

以洞庭湖3类湿地的典型剖面为代表,研究了土壤碳、氮和微生物C、N状况及其垂直分布.结果表明不同类型湿地土壤碳、氮和微生物C、N有明显差异,而且均随深度的增加而降低.湖草滩地表层有机碳、全氮含量明显高于芦苇滩地和垦殖水田.湖草滩地表层微生物碳,湖草滩地与垦殖水田接近,而远大于芦苇湿地.湖草滩地表层土壤微生物N,高于芦苇滩地和垦殖水田.土壤表层微生物C占有机碳的比例,垦殖水田高于湖草滩地,高于芦苇滩地.土壤微生物C与有机碳之间存在极显著的正相关关系(p<0.01);土壤全氮、微生物N与土壤有机碳之间存在极显著的线性相关关系(p<0.01);土壤容重与有机碳、土壤全氮和微生物生物量C、N之间呈现极显著的指数负相关关系(p<0.01);土壤<0.001 mm粘粒与有机碳、土壤全氮和微生物C、N之间呈现极显著的指数或对数正相关关系(p<0.01).     

北京市农田土壤有机碳密度空间变异及影响因素

探明区域农田土壤有机碳密度（soil organic carbon density, SOCD）空间分布特征及其影响因素对增加农田土壤碳汇、实现“双碳”目标具有重要意义。该研究以北京市为研究区,基于2022年采样实测的0～60 cm各层SOCD数据,采用3D概念模型、Mantel test、地理加权回归、地理探测器模型开展SOCD空间变异分析,探究不同因素对SOCD的影响程度及各因素间交互后的作用力。结果表明：1）研究区SOCD在空间上呈自表层向深层逐渐降低的趋势,其中0～15 cm土层的SOCD显著高于30～60 cm（P < 0.05）,0～60 cm土层的有机碳储量约为10.80 Tg。2）土壤含水率、土壤亚类、地形部位分别对0～15、15～60、45～60 cm土层的SOCD产生了显著影响（P < 0.05）;土壤亚类、土壤母质、土壤质地、地形部位与SOCD的空间关联性较强,关联程度自表层向下逐渐增大。3）各重要因子交互后对研究区SOCD的解释能力呈双因子增强或非线性增强的关系,土壤亚类与其他各因子交互后对SOCD的解释能力提升最为突出。今后研究区内开展土壤有机碳空间变异等相关研究时应尽可能综合考虑多因素间的交互作用,其中土壤亚类（土壤类型）可作为重点指标。研究结果可为优化农田资源空间结构,制定农田固碳增汇措施提供科学参考。     

中国耕地利用强度分化特征及影响因素研究

中国耕地利用正在发生转型,呈现耕地集约化与边际化同时存在的现象,而这种双向变化会引起耕地利用强度发生分化。该研究在对耕地利用强度分化过程进行理论解释的基础上,通过修正变异系数构建区域耕地利用强度分化测度模型,测度中国2000-2014年耕地利用强度分化演变特征及区域差异影响因素。研究结果表明：全国及区域尺度耕地利用强度分化时间上基本呈扩张趋势,仅中部地区呈收缩特征,空间上呈\     

中国耕地景观细碎度时空变化特征及其影响因素

耕地细碎化是中国耕地利用效率提高和农业现代化转型的关键制约因素。2014年以来中央政府试图通过鼓励土地经营权流转以实现耕地细碎度降低和适度规模经营耕地的目标。然而,少有研究开展中国全域尺度的耕地细碎化趋势分析,土地经营权流转政策的相关实施效果也尚不明晰。该研究基于长时序土地利用数据,辅以景观格局指数、趋势分析和动态面板模型等方法,对1990-2020年中国耕地景观细碎度的时空变化特征进行了识别,并剖析了土地流转政策实施对耕地景观细碎化的影响。结果表明,1）中国耕地景观细碎度大致呈\     

重庆典型山区耕地资产贬值特征及其发生机理

耕地边际化是山区一种典型的土地利用现象,厘清其表现特征及机理对实现土地资本增值和乡村振兴具有重要价值。基于2012和2018年重庆典型山区901份农户问卷及农产品成本收益资料,该文揭示了耕地资产价值的演变特征,并构建Probit模型识别其驱动因素与发生机理。结果表明:1)近年来,案例区耕地资产价值不断下降,单位面积玉米收益由正转为亏本,主要农作物加权净收益从2012年的1384.50元/hm~2降至2018年的252.30元/hm~2;耕地租金从1577.45降至361.65元/hm~2,同时零租金流转比例从71.09%升至82.21%,说明研究区耕地资产价值正处于下滑阶段。2)地块面积、与家庭距离、地块质量和土地细碎化是耕地零租金流转的关键因素,而务农机会成本上升是根源。耕地资产贬值的机理是,城镇化推高了劳动力成本,农业利润不断下降直至亏本,耕地资产出现贬值。期间,山区闲置或抛荒的土地资源变得愈发丰富,政府应合理引入资本,充分挖掘相对富裕的土地资源,以实现土地资本增值和发展当地经济。此外,政府应停止在山区大规模的开垦耕地,但可通过土地整治适当补充耕地,避免公共财政资金浪费和破坏生态环境。     

典型耕作土壤团聚体力稳性的区域分异特点及其影响因素

土壤团聚体力稳性直接影响根系生长和农业耕作等过程。为探究不同类型土壤团聚体力稳性的区域分异规律,自北向南选取典型农业种植区耕作土壤(黑土、褐土、红壤和砖红壤),通过抗压试验测定不同粒径团聚体(1～2、3～5、>5～8、>8～10 mm)的抗张强度、破碎能量和易碎性指数,分析其与土壤理化性质和气候因子间关系。结果表明:抗张强度和破碎能量自北向南逐渐减小,并随团聚体粒径增大而减小,但具体变化特征因土壤类型而异。易碎性指数自北向南先增大后减小,其中红壤最大(0.87),黑土最小(0.47);相比温带地区黑土和褐土,亚热带和热带的红壤和砖红壤易碎性指数的粒径分异更为明显,表现为其小粒径团聚体易碎性指数(1.10和0.76)显著高于大粒径团聚体(0.65和0.58)。抗张强度和破碎能量与蛭石呈极显著正相关关系(r=0.73和0.70,P<0.01),与年均降水量呈极显著负相关关系(r=-0.72和-0.72,P<0.01);易碎性指数与年均降水量呈极显著正相关关系(r=0.66,P<0.01),与蛭石、碳氮比、非晶形氧化锰呈极显著负相关关系(r=-0.75～-0.6...     

山西省典型县域农田耕作层厚度空间格局及影响因素

均匀随机地选取山西省9个县市,以各县农田耕作层作为研究对象,测定各县全区样点的耕作层厚度、有机质、质地等理化性状,同时收集各样点的多年的气象数据、高程、耕地坡度、最高地下水位等信息;利用地统计方法分析各县农田耕作层厚度的空间变异特征,采用相关性分析和方差分析讨论了农田耕作层厚度空间分布的影响因素。结果如下:①灵丘县的耕层厚度整体平均水平最大,均值为32.18 cm,隰县最小,均值为7.06 cm;介休市的耕层厚度变异系数最大,为27.56%,天镇县最小,为5.43%;②朔州城区、介休市、隰县的耕层厚度最优半变异函数为球状模型,天镇县、岚县、阳曲县、壶关县为高斯模型最优,灵丘县和垣曲县为指数模型最优;③天镇县、隰县耕层厚度整体偏低,灵丘县整体偏高,朔州城区、岚县、壶关县均为四周高中部偏低的格局;垣曲县、阳曲县为四周偏低而中部偏高的格局,介休市为北高南低;④在影响耕作层厚度的各因素中,距村距离、海拔、降水量和无霜期对耕层厚度表现为负相关(P0.01),田面坡度、有效积温和有机质含量对耕层厚度表现为正相关(P0.01),种植作物、地貌类型、土壤质地、成土母质、土壤类型、土壤结构也对耕层厚度构成影响。耕层厚度空间分布特征以结构性为主,耕层厚度由人为因素和自然因素共同作用影响。     

皖北平原蒙城县农田土壤有机碳空间变异及影响因素

以皖北平原典型农业生产大县亳州市蒙城县为代表,运用统计学、地统计学方法和GIS技术研究了其农田耕作层(0～20 cm)土壤有机碳(SOC)含量的空间分布及其影响因子。结果表明:研究区SOC含量为10.41±2.52 g kg-1,近30年来提高了55.61%,SOC变异系数为24%,属于中等变异程度。SOC含量在空间分布上表现为东北部、中部和西南部含量高,由西北向东南先逐渐增加后逐渐降低,变异程度较高。整个县域范围内SOC空间变异的主要影响因素为土壤机械组成(粉粒和砂粒含量),其次为秸秆还田。     

四川盆地丘陵区农户行为对耕地质量的影响

农户行为是耕地质量变化的直接推动者,农户对不同质量耕地的响应直接影响耕地现实生产能力。该文采用BP神经网络模型对重庆市大足县耕地自然质量进行评价,发现研究区水田自然质量等级以二等地和三等地为主,旱地以一等地和二等地为主,耕地自然质量总体偏高;但耕地自然质量仅仅是耕地自然属性的反映,因此在基于对研究区农户行为调查的基础上,采用“影响力系数”对耕地自然质量进行修正,并将农户收益作为耕地质量货币化价值的表现,进一步讨论了耕地自然质量和农户投资结构对这种价值的影响以反映对耕地质量的影响。结果显示,耕地自然质量指数和农户收益间的数学关系以三项式模型、二项式模型等曲线方程模拟效果最佳,重庆市大足县大部分乡镇都是受到某单一投入因素的制约,通过分析弹性系数大小可以调整研究区农户投资结构。该文阐明耕地质量不仅仅取决于耕地自然属性,还受到农户行为诸如投入水平、管理方式、种植模式等因素的制约,因此,应进一步规范农户行为以提高耕地质量。     

浙江省耕地多功能时空格局变化、影响因素及空间溢出效应

探讨耕地多功能的时空变化规律、影响因素及其空间上的溢出效应或交互作用，对深化耕地多功能认知、提升耕地资源可持续利用能力具有重要意义。该研究选取浙江省为研究区域，基于耕地利用、气象、土壤、社会经济等数据，综合运用GIS制图、空间自相关分析和基于可拓展随机性环境影响评估（Stochastic Impacts by Regression on Population，Affluence and Technology，STIRPAT）的面板空间计量模型探讨了浙江省2000-2015年耕地多功能的时空变化特征、影响因素及空间溢出效应。结果表明：1）2000-2015年浙江省各区县耕地功能综合水平呈现"先减少，后增长"的变化趋势，耕地物质产出功能、净固碳功能和景观美学功能均呈上升趋势，水源涵养功能保持平稳，劳动力承载功能逐步降低；2）耕地多功能水平的提升对邻近地区有较强的辐射影响作用，本县域耕地多功能水平每增长1%将导致邻近县域耕地多功能水平增长0.224%。农业劳动力、农村居民可支配收入和农业机械水平对耕地多功能具有显著的正向效应，第二产业占比和城镇化水平对耕地多功能具有显著的负向效应；3）第二产业占比、农业现代化水平、农业劳动力投入对耕地多功能有直接效应，城乡居民收入、城镇化水平对耕地多功能水平有溢出效应。研究建议重视区县内部以及区县与邻近地区之间的空间交互作用，加强区域间土地整治、生态保护和农业技术升级等多方面合作。应充分考虑各县域资源禀赋的特殊性以及社会经济发展阶段的异质性，制定针对性的耕地保护和农业扶持适应策略。     

成都典型区水稻土有机碳组分构成及其影响因素研究

农田生态系统土壤有机碳对农业生产、生态平衡和全球气候变化至关重要,有机碳组分构成及平均驻留时间对深入了解土壤有机碳特征及演变规律意义重大。通过土壤呼吸培养实验和三库一级动力学方程,模拟分析了成都典型区水稻土有机碳组分构成特征;利用土壤定量化属性与有机碳各组分相关及回归分析,建立研究区土壤有机碳各组分预测模型。结果表明,有机碳组分的活性碳、慢性碳和惰性碳含量在表层(0~20 cm)分别为0.42、6.13、11.43 g kg-1,均高于亚表层(20~40 cm)的0.23、4.09、7.50 g kg-1,两土层间有机碳组分含量具有显著性差异,但有机碳组分比例没有显著性差异。剖面(0~100 cm)有机碳组分含量随着深度增加而减小,活性碳和慢性碳比例随着深度增加而降低,惰性碳比例则随着深度增加显著升高。容重、全氮和全磷对有机碳各组分含量,质地对活性碳组分含量、比例及平均驻留时间,p H对慢性碳和惰性碳组分比例均具有显著影响;活性碳和惰性碳组分含量与土壤全氮、碳氮比、p H以及土壤细粉粒(0.02~0.002 mm)含量间存在显著线性关系,可用来预测水稻土有机碳各组分含量,研究结果对其他地区土壤有机碳各组分研究及预测具有积极启示作用。