菜田土壤养分空间变异特征

采用传统统计和地统计相结合的方法，对55hm^2菜田耕层土壤养分空间变异特征进行了研究。结果表明，土壤养分主要限制因子是N、P、K和Zn。不同土壤养分的变异情况各不相同。土壤养分速效含量一般呈斑块状分布；土壤NO3^- -N、P、K和Zn含量在空间分布上具有明显的空间相似性。土壤NO3^- -N、P、K含量分别与种菜历史及肥料用量（N、P2O5和K2O）之间均呈极显著的正相关。     

菜田土壤养分空间变异特征

采用传统统计和地统计相结合的方法,对55 hm2菜田耕层土壤养分空间变异特征进行了研究。结果表明,土壤养分主要限制因子是N、P、K和Zn,不同土壤养分的变异情况各不相同。土壤养分速效含量一般呈斑块状分布;土壤NO3--N、P、K和Zn含量在空间分布上具有明显的空间相似性。土壤NO3--N、P、K含量分别与种菜历史及肥料用量(N、P2O5和K2O)之间均呈极显著的正相关。     

鄂尔多斯不同地形下土壤养分的空间变异

通过野外调查采样与室内土壤理化分析相结合，对鄂尔多斯荒漠区不同地貌类型下的土壤养分分布特征进行了初步分析。研究表明：鄂尔多斯沙地土壤养分含量普遍较低，两断面表层有效钾的均值在64.73-70,95mg/kg之间，有机质含量在0.493%-0.508%之间。pH值在8．0左右。在地形部位较高的硬梁，丘顶处土壤养分含量最低，软梁次之，而在地势较低滩地，丘间地土壤养分含量较高。硬梁，软梁，滩地表层土壤有机质和有效钾含量分别为0．18％，0．50％，1．16％和35．29mg/kg.60\67mg/kg,98.32mg/kg，丘顶，丘间，农田表层土壤有机质和有效钾的含量分别为0．09％，1．09％，0．84％和23．91mg/kg，60．34mg/kg，77．42mg/kg。在多数土壤剖面上，土壤养分从上到下递减。通过对两地形断面上土壤有机质和有效钾的一维半方差函数均表现出明显的空间结构性，并且各种养分的独立较大，在艾碱壕断面上土壤有效钾和有机质的独立间距为70．89m和69．15m，在深海沟断面上土壤有效钾和有机质的独立间距为12．48m和35．98m，说明在调查区域内土壤养分存在一定的相关关系。     

县级区域粮田土壤养分的空间变异性

采用传统统计和地统计相结合的方法 ,对面积约 470km2 的玉田县粮田耕层土壤养分进行了空间变异特征研究。结果表明 ,土壤N、P、K、Mn和Zn普遍缺乏 ,不同土壤养分的变异情况各不相同 ;土壤主要养分N、P、K、Mn和Zn含量的空间变异结构明显 ,在较大范围内存在着空间相关性 ,具有一定的渐变性分布规律 ,这一基本趋势对土壤养分分区管理是有利的     

土壤养分的空间变异性及确定样本容量的研究

从澄城、杨陵两地田块均匀多点采取的土样测定结果表明,土壤有机质、硝态氮、铵态氮和水分具有很大的变异性,这种变异性不仅表现在水平方向,也表现在垂直方向,但不同养分在垂直方向上的变异规律不尽相同,因此,在一定精度要求和误差范围内,相同养分在不同土层中的样品容量也不完全相同。只有根据误差理论确定出每层所需的样品容量,才能保证不同土层间的测定结果具有相互可行性。这一研究结果,对指导合理取样和决定样品容量。     

梁子湖湿地土壤养分的空间异质性

2003年10月利用地统计学方法对梁子湖湿地保护区内一块63.9km2区域的土壤养分的空间变异进行了研究。以400m400m的网格采集了101个表层(015cm)土壤样品。分析结果表明,土壤养分有较大的空间变异,土壤有机质、全氮、全磷、速效氮变异系数分别是36.0%、30.6%1、3.7%和29.3%;速效磷的变异系数最高为50.4%。土壤有机质、全氮、全磷、速效氮和速效磷的理论模型均为球状模型。土壤有机质、全氮、全磷、速效氮具有中等空间自相关性,随机变异分别是68.5%、68.3%、75%和71.5%;速效磷的自空间相关性较弱,变异为82.4%。5种养分的空间自相关距离比较接近,变程在2853m～963m之间。通过克里格插值进行土壤养分空间插值制图显示,土壤养分表现出空间分布的相似性。     

水曲柳人工林土壤养分的空间异质性研究

采用地统计学的变异函数分析方法，定量研究了14年生水曲柳人工林表层土壤（0～10cm）养分的空间异质性特征。结果表明：（1）土壤有效磷、全钾和速效钾变异函数曲线的理论模型符合指数模型，土壤pH值符合球状模型，土壤全氮、水解氮和全磷的理论模型符合指数模型或球状模型；（2）土壤养分各项指标的空间变异主要是由结构性因素引起，且空间自相关程度均属中等以上（空间结构比均在25％以上）；（3）土壤pH值的空间自相关范围最大（2．27～4．46m），土壤全磷的自相关范围（0.73～0．97m）小于全钾和全氮（分别为1．02～1．05m和0．90～1．18m），土壤有效磷的自相关范围（0.90～1．20m）小于速效钾（0.95～2．86m）和水解氮（1．41～4．25m），速效养分的自相关范围均大于或近似等于相应养分的全量养分。（4）土壤pH值、氮、磷和钾素的空间格局明显，土壤pH值、全氮、水解氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾的分数维分别为1．789～1．862，1．217～1．952，1．838～1．927．1．878～1．935，1．899～1．944，1．936～1．965，1．907～1．963。     

华北地区典型农田土壤有机质和养分的空间异质性

华北平原是我国重要的粮食生产基地,研究华北平原土壤有机质及养分的丰缺状况对于区域农业生态系统的可持续性发展具有重要意义。本研究选取华北平原典型农田,通过设置北线、中线、南线3条研究线路,在省域尺度上研究土壤有机质和养分的空间异质性及其平衡状况。结果表明,研究区域内土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾平均含量分别为14.0±3.5 g/kg、0.98±0.28 g/kg、76.6±21.6 mg/kg、18.6±9.9 mg/kg,136.1±42.7 mg/kg,除全氮和有效磷外,有机质及其余养分在不同线路间无显著差异。有效磷在靠近黄河、土壤pH值较高的南线上显著偏低。土壤有机质及养分均为中等程度变异,有效磷的变异系数(47.8%)显著高于有机质及其余土壤养分(24.3%～31.6%)。土壤碳氮比介于4.2～14.3间,平均为8.6,低于全国平均水平。土壤有机质和各养分均较1980年有所增加,主要原因可能是华北平原长期以来投入了大量的有机、无机肥。华北平原农田配方施肥应该考虑增施有机肥、减少氮素化肥的投入。     

基于GIS的库车县耕层土壤养分空间变异研究

基于GIS和地统计学分析方法,对库车县耕层土壤(0—20cm)养分元素的空间变异特征进行了研究。结果表明:有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾均为中等程度的空间变异性,变异系数为19.11%~65.34%。有机质和全氮的理论模型符合球状模型,碱解氮、有效磷和速效钾的理论模型符合指数模型。有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾具有中等程度的空间自相关性,其空间变异主要受土壤类型、土壤质地以及施肥影响。从空间分布格局来看,有机质、全氮、碱解氮和速效钾的含量在东南方向上呈现明显的片状和斑块状分布,并由东南向西北发生递减,而有效磷主要呈斑块状分布,其含量在西南方向高于东北方向,研究区耕层土壤养分总体呈现出东南方向含量高于西北方向。     

城郊耕层土壤养分的空间变异特征

以广州郊区岑村为例,采用G IS与地统计学相结合的方法对城郊耕层土壤(0~20cm)的有机质、全N、全P和全K4种土壤养分要素的空间变异特征进行了分析。结果表明:有机质、全N和全K变异函数曲线的最优理论模型为指数模型;全P为球状模型。几种土壤养分具有很强的空间相关性,异质性特征。各土壤养分由随机因素引起的空间变异占空间总变异的比例小,其值分别为9.90%、8.80%、0.26%和17.10%。说明受母质、地形、土壤类型等自然的结构性因素影响较大。土壤特性的相关距变化范围为139.00~750.00m。该成果可为城郊农业的定位施肥、灌溉以及其它的农田精细管理提供依据。     

有机物料对山核桃林地土壤的培肥改良效果

【目的】 山核桃低产区和高产区林地土壤理化性状、肥力水平差异大,比较不同有机物料改良其土壤酸性、提高土壤肥力的作用,为合理施用有机物料提供依据。 【方法】 选择山核桃低产 (红壤) 和高产 (石灰岩土) 林地土壤进行室内培养试验。选取生物有机肥、黄腐酸钾、竹炭和沼渣4种有机物料,按质量1%的比例添加到供试土壤中,在25℃恒温条件下,在培养开始的0、30、60、90、180天,分别测定了土壤pH、碱解氮、有效磷、速效钾及有效态铁、锰、铜、锌的含量。 【结果】 1) 红壤经180天培养后,发现有机物料对不同养分的作用不同。与对照相比,4种有机物料中仅沼渣处理的土壤碱解氮含量显著提高,高于对照52.85 mg/kg (P < 0.05);4种有机物料都提高了土壤有效磷含量,其中生物有机肥和黄腐酸钾的作用明显高于竹炭和沼渣处理,分别高于对照13.21 mg/kg、12.07 mg/kg ( P < 0.05);4种有机物料处理都显著提高了土壤速效钾含量 ( P < 0.05),黄腐酸钾的作用显著优于其它3种有机物料 ( P < 0.05),高于对照136.00 mg/kg ( P < 0.05);4种有机物料中,仅黄腐酸钾处理的土壤有效铁含量显著提高,高于对照71.59 mg/kg ( P < 0.05);仅竹炭处理的土壤有效锌含量显著提高,高于对照0.94 mg/kg ( P < 0.05);而对有效锰、铜均无显著提升作用。2) 石灰岩土培养180天后,4种有机物料对土壤碱解氮都无显著提升效果;但都显著提高了土壤有效磷水平,其中生物有机肥的作用显著高于其它3种有机物料 ( P < 0.05),高于对照4.67 mg/kg ( P < 0.05);黄腐酸钾提高土壤速效钾的作用显著高于其它3种有机物料 ( P < 0.05),高于对照94.00 mg/kg ( P < 0.05);仅生物有机肥和黄腐酸钾处理显著提高了土壤有效铁的含量,分别高于对照190.61 mg/kg、249.43 mg/kg ( P < 0.05);生物有机肥、黄腐酸钾、竹炭处理的土壤有效锰含量显著提高,分别高于对照135.74 mg/kg、155.96 mg/kg、51.51 mg/kg ( P < 0.05);仅生物有机肥和黄腐酸钾处理显著提高了土壤有效铜含量,分别高于对照1.79 mg/kg、2.99 mg/kg ( P < 0.05);但仅沼渣处理对土壤有效锌有显著提高作用,高于对照3.23 mg/kg ( P < 0.05)。3) 在红壤 (pH 4.46) 中施用4种有机物料均提高了土壤pH,但仅沼渣处理的提升作用达显著水平,高于对照0.86个单位 ( P < 0.05);同时,仅沼渣处理显著降低了红壤的土壤交换性Al 3+,较对照降低3.04 cmol/kg (P < 0.05)。在石灰岩土 (pH 6.13) 中,4种有机物料对土壤pH均有显著提高作用 ( P < 0.05),其中黄腐酸钾的作用高于其它3种有机物料,高于对照0.98个单位 ( P < 0.05);但4种有机物料对降低石灰岩土的土壤交换性Al 3+均无显著效果。 【结论】 有机物料对不同产量水平的山核桃林地土壤的培肥改良作用不同:有机物料在高产林地上具有养分供应的提升和协调的作用;有机物料在低产林地上具有显著提高土壤速效养分、提高土壤pH、降低酸性土壤中铝的生物毒害的作用。      

影响山核桃林地土壤生产性能的主要肥力因子及其临界区间

【目的】土壤养分是植物生存的必要条件,探讨山核桃(Carya cathayensis Sarg.)主产区林地土壤肥力因子及其对土壤生产性能的影响,为山核桃的栽植和可持续发展、土壤培肥提供科学依据。【方法】在浙江省山核桃主产区,随机选择58个典型乡镇的山核桃林采集土样,测定了pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、有效钙、有效镁、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌、有效硼12个肥力因子水平,运用主成分分析和回归分析方法,分析了它们对山核桃生长、感病等级、产量等级的影响以及丰缺临界区间。【结果】主成分分析前5个因素(PC1、PC2、PC3、PC4、PC5)的累计贡献率达78.49%。PC1的主要荷载为土壤pH、有效钙和有效镁含量,PC2的主要荷载是微量元素和有效磷含量,PC3是有机质和碱解氮含量,PC4和PC5分别是有效硼和速效钾含量。林分生长性状中,生长势等级与pH、速效钾、有效钙、有效镁、有效铜、有效锌显著负相关(P <0.01),干腐病感病等级与pH、有效钙、有效镁显著负相关(P <0.01),产量等级与pH、有效钙、有效镁、有效磷、有效锌显著正相关(P <0.01)。回归模型分析得出,土壤pH、速效钾和有效钙、有效镁、有效铜、有效锌是当前栽培措施水平下影响山核桃生长的关键土壤肥力因子。综合评价后发现,研究区现有约57%的山核桃林地土壤综合肥力低于平均水平。【结论】对山核桃林地土壤生产性能影响最大的因素是土壤pH、有效钙和有效镁含量,其次是微量元素和有效磷含量,有机质、速效钾含量也有一定的影响。山核桃主产区的林地土壤关键指标丰缺范围:pH 5.19~5.70、速效钾87~129 mg/kg、有效钙817~1374 mg/kg、有效镁93~145 mg/kg、有效铜1.36~4.39 mg/kg、有效锌0.78~2.33 mg/kg。     

八达岭森林土壤养分空间变异性研究

环境的变异性对于物种的分布是十分重要的,许多研究已经证明了环境的变异性和物种丰富度之间存在正相关的关系[1,2]。在森林生态系统中,这个关系可以通过地下资源的变异性来解释说明。而土壤资源的空间变异性在个别尺度上很可能影响到该区域植被的分布、物种的丰富度和个别有机体的性能。因此,研究土壤特性的空间变异性对于了解森林群落结构和生态系统进程有着极其重要的作用[3,4]。从20世纪70年代开始,国外许多学者开始了土壤特性空间变异性研究。20世纪80年代以来,我国一些学者也开始了土壤某些特性空间变异性研究。20世纪90年代,土壤空间变异性的研究方法得到了近一步的发展。主要表现为地统计学和地理信息系统的有     

土壤养分空间异质性与根系觅食作用:从个体到群落

土壤中分布着许多大小不一的养分富集区域（也称之为养分斑块）。植物为了适应环境最大限度的获取资源,会对这些养分斑块做出形态及生理上的响应。当根系接触到这些富集养分的区域就会大量的增生,尤其是比根长较大的细根,并且根系对养分的生理吸收能力也强于养分富集区域以外的根系。养分斑块的属性（大小、强度、组成和位置等）和植物体本身的属性（敏感性和觅食能力等）共同决定了养分空间异质性对于植物体生长的影响。由于不同物种的根系对于养分斑块的可塑性和养分斑块的属性的差异及植物根系接触到养分斑块的时间和规模的不同会加剧种间或种内的竞争强度;先接触到养分斑块的植物根系可能在其他植物的根系到达之前将养分斑块内部的养分大部分吸收或耗尽,从而引起根系间的不对称性竞争。养分空间异质性造成的群体内部竞争强度的增加甚至不对称性会引起群体内植株大小变异性的增加,从而进一步影响群体结构。同时养分空间异质性对根系竞争的影响也会改变群落内部物种的多样性及整个体系的生产力,这与群落内物种之间觅食精度及竞争力的差异有关;觅食能力较强的物种可能会高效整合并占据大量的小养分斑块从而提高自身生长,进而降低了小养分斑块对群落物种丰度的正效应。     

农田表层土壤养分空间变异特性研究

为给田间养分监测设施布设方法提供依据,在陕西杨凌选取2块农田,采用12 m×12 m嵌套6 m×6 m的采样方法,采集表层土壤（0～20 cm）养分数据,运用经典统计、地统计学结合Kriging插值方法,分析农田土壤养分空间变异特征。结果表明：冬小麦抽穗期与成熟期农田表层土壤全氮（TN）变异系数<10%,为弱变异,土壤有机质（SOM）、有效磷（AP）变异系数介于10%与100%之间,为中等变异,有效钾（AK）和铵态氮（NH4+-N）变异系数>100%,为强变异,成熟期硝态氮（NO3--N）由强变异转为中等变异。土壤养分最优半方差模型为球状模型,作物不同生育阶段,土壤养分空间相关性存在一定的差异,土壤SOM、TN块金系数<25%,空间相关性强烈,以结构性因素为主导;冬小麦抽穗期速效态养分块金系数介于25%与75%之间,空间相关性中等,随机性因素主导,成熟期<25%,空间相关性增强。采样密度由6 m×6 m变为12 m×12 m时,变异程度保持不变,土壤养分空间变异系数差值在0.04%～59.48%范围内,成熟期2号样地的AK除外,块金系数差值在0.065%～34.177%范围内,2种采样间距获得的土壤养分空间变异特征基本一致,建议选用12 m×12 m网格。     

沂蒙山区桃园棕壤斥水性对理化性质的空间响应

以沂蒙山区典型土地利用桃园棕壤为例,在分析降雨前后桃园棕壤斥水性与理化性质空间变异的基础上,探讨了棕壤斥水性对土壤含水量、有机质含量和土壤质地的空间响应特征。按照1 m×1 m网格等间距测定降雨前后土壤实际斥水性与含水量,同时采集表层0~3 cm土壤样品,分析其有机质含量与砂粒、粉粒、黏粒含量,并借助经典统计学、地统计学与空间自相关理论对土壤斥水性及理化性质进行空间格局与空间相关性分析。结果表明:沂蒙山区桃园棕壤的斥水程度强烈,雨后斥水性显著降低;降雨前后棕壤斥水性均具有中等变异水平和较强的空间自相关性,且呈指数模型分布,各向异性显著。受结构变异和随机变异作用,斥水性空间格局沿耕作方向呈条带状分布,在其垂直方向上最小变程为1.4 m。土壤质地是影响棕壤斥水性空间变异的主要因素,斥水性与粉粒含量呈空间正相关,与砂粒和黏粒含量呈空间负相关,相关程度粉粒砂粒黏粒;棕壤斥水性与含水量呈空间负相关,相关度雨前较弱,雨后显著。     

桔梗与大葱间作对土壤养分、微生物区系和酶活性的影响

【目的】 分析桔梗大葱间作对土壤特性的影响,明确桔梗大葱间作消减桔梗连作障碍的效果。 【方法】 在桔梗连作3年的地块进行大田试验。设桔梗单作、桔梗大葱行比2∶1、3∶1、4∶1三种间作,移栽后15天开始,每隔30天取一次0—20 cm土壤样品,测定了土壤微生物区系、土壤脲酶、磷酸酶、转化酶和多酚氧化酶活性及土壤有效养分的含量。 【结果】 与桔梗单作相比,间作大葱土壤有效氮含量增加了22.3%～50.0%,提高幅度随着桔梗大葱间作行比的增加呈下降趋势。5～8月 (移栽后105天内) 桔梗大葱间作土壤有效磷含量高于桔梗单作,8月后低于桔梗单作。间作大葱对土壤速效钾含量的影响不显著。桔梗大葱间作提高了土壤碱性磷酸酶、土壤多酚氧化酶活性,且在桔梗生长后期的作用效果优于前期,但对土壤脲酶和转化酶的活性及变化趋势没有显著影响。桔梗大葱间作增加了土壤微生物总量和细菌数量,降低真菌数量,提高了土壤细菌/真菌比值。 【结论】 土壤细菌数量和细菌/真菌比值随桔梗大葱间作行比的增加而降低,而真菌数量反之。桔梗间作大葱是消减桔梗连作障碍的一种新型种植模式。      

黑土区县域土壤养分空间分布特征及其影响因子

【目的】 土壤养分是农业生产的必要条件,了解土壤养分的空间变化,对指导精准施肥有一定意义。 【方法】 本文以地统计学为基础,利用ArcGIS软件,对克山县土壤养分数据进行析取克里格以及泛克里格插值,得到土壤养分的空间分布图,并通过DEM数据提取坡度、坡向、曲率等相关地形因子,在SPSS软件中进行地形因子与土壤养分的相关分析。 【结果】 克山县土壤有机质、有效磷、速效钾和全氮含量平均值分别为43.89 g/kg、28.35 mg/kg、184.75 mg/kg和1.81 g/kg,有机质与全氮的变异系数均为0.09,属于弱变异强度,而有效磷与速效钾的变异系数分别为0.18与0.11,属于中等变异强度。有机质、速效钾及全氮的含量与海拔均呈显著的正相关关系（P<0.01）,其中,有机质与全氮受海拔的影响程度最大。有机质以及全氮的含量还受到坡度的影响,与坡度呈显著的正相关性。不同土地利用方式间,旱地和菜地有机质和速效钾含量显著高于水田,而有效磷显著低于水田,全氮含量差异不显著。 【结论】 克山黑土区土壤有机质和全氮含量变异小,而有效磷和速效钾含量变异大。土壤养分的空间分布受到坡度与海拔的影响,尤其海拔对有机质与全氮的影响程度最大。土地利用类型、土壤类型以及成土母质也影响养分的分布。      

太湖流域丘陵地区土壤养分的空间变异

土壤养分的空间变异的分析是土壤养分管理和合理施肥的基础,本文采用半方差和克立格插值法,研究了太湖丘陵地区高强度开发背景条件下土壤肥力质量的空间变异特点。从变异系数看,土壤速效P最大,达120.76%,而pH最小,仅为14.85%。土壤养分在空间上有一定的自相关性,PH、有机质、水解N、速效P和速效K的相关距离分别为958.45、1295.18、449.37、299.53和295.37m。土壤养分的空间变异受土地利用方式的影响,其中菜地、水田土壤养分含量总体较高,而自然林下的土壤养分含量相对较低。同时,随着农业结构的调整,短期种植的经济林地土壤养分含量有明显的降低,这是农业结构调整过程中出现的新问题,应该加以重视。