北京市八达岭林场土壤氮元素空间异质性研究

采用经典统计学方法计算土壤中全氮和氨态氮含量的平均值、方差和变异系数,数据分析结果,北京八达岭林场土壤中的全氮量和碱解氮量属中等性变异．经地统学分析结果,全氮含量和碱解氮含量具有显著的空间异质性结构,二者的理论模型采用球型模型拟合较好,土壤中的全氮（0．88）和碱解氮（0．73）具有较强的空间依赖性,其空间分布趋势主要受地形、土壤类型、土地利用方式等因素影响,采用块段克立格空间局部插值方法估计发现．土壤氮元素呈现由东北向西南逐渐降低的趋势．     

陕北黄土区坡面微地形对乔木空间分布的影响

[目的]传统造林树木种植点设计忽略了黄土坡面微地形对其生长的影响,研究切沟、塌陷地、缓台等微地形与现有林分乔木空间分布的耦合关系,可为近自然造林及乔灌混交水土保持林结构配置提供参考。[方法]以陕西省吴起县三道川流域内原状坡面及微地形的植被调查数据为基础,采用Arcgis9.3软件的空间分析工具和格局强度指标研究坡面微地形对乔木空间分布的影响。[结果]坡面微地形面积占样地面积的21.03%,微地形上乔木株数占样地总数的51.77%,乔木主要分布在坡面微地形上。乔木在切沟和缓台主要呈聚集分布,在塌陷和陡坎主要呈随机分布。乔木在不同坡面微地形分布差异极显著,榆树、小叶杨、山杏主要聚集分布在切沟,河北杨主要聚集分布在切沟和缓台,刺槐主要聚集分布在缓台。[结论]坡面各类微地形因其土壤水分等微生境差异而对乔木空间分布影响显著,在近自然植被重建中需根据坡面各类微地形生境及空间分布规律长期保持配置树木种植点,切沟以河北杨、小叶杨、榆树等树种为主,缓台以河北杨、刺槐搭配为宜,塌陷以河北杨、小叶杨为宜。     

六盘山华北落叶松林坡面土壤密度空间变异与合理取样数

目的 明确森林坡面土壤密度的空间异质性并量化其合理取样数,对于准确理解坡面产流变化机制具有重要意义。 方法 结合传统统计学和地统计学方法,分析了六盘山华北落叶松林坡面0～100 cm土层土壤密度的空间异质性,用Monte Carlo模拟重抽样的方法,量化95%置信区间、10%误差下土壤密度的最少取样数。 结果 华北落叶松林坡面100 cm土层土壤密度变化范围0.99～1.48 g·cm−3;随土层加深,土壤密度逐渐增加。传统统计学表明,0～20 cm土层土壤密度属弱变异,其它土层均为中等变异,石砾含量的空间异质性是导致坡面不同土层土壤密度空间变异的主要因素。地统计学表明,各层土壤密度空间结构均为中等空间自相关性。不同土层土壤密度空间变异程度的不同导致其最少取样数存有明显差异,在95%的置信区间,若要控制坡面100 cm土层土壤密度评估精度在10%误差内,至少需布设10个以上的取样点。 结论 森林坡面土壤密度存有较大空间变异,且其合理取样数的大小取决于空间变异程度,未来应基于土壤密度空间变异程度与合理取样数的关系制定合理、高效的取样策略。     

黄土高原土石山区土壤密度的坡面变化——以六盘山香水河小流域为例

[目的]土壤密度是最基本的森林土壤水文物理性质参数,为了定量描述土壤密度随坡位的变化和影响因素,研究不同坡面土壤密度的空间异质性。[方法]在宁夏六盘山半湿润区香水河小流域,选择华北落叶松人工林和天然灌丛2个典型坡面,按坡位从上到下设置连续样地。2014年进行了森林土壤调查,在样地内掘土壤剖面,采用环刀法,分层测定土壤密度。[结果]在1 m深土层内,土壤密度(Y,g.cm-3)随土层(X,cm)加深呈线性增大,拟合关系式:华北落叶松坡面为Y1=0.755 5+0.007 7X(R2=0.99),天然灌丛坡面为Y2=0.919 5+0.004 7X(R2=0.98),其原因包括植被根系活动、土壤生物活动、砾石含量等的土层差异;在2个坡面上,0 100 cm土层平均土壤密度均有明显坡位差异,且2个坡面的沿坡整体变化趋势不相同,华北落叶松坡面从坡顶到坡脚是先逐渐增大,后趋于稳定;天然灌丛坡面从坡顶到坡脚是"增大-减小-增大"的趋势,不同土层土壤密度的坡面变化也各不相同。在华北落叶松林坡面引起土壤密度坡位差异的主要原因是海拔,而在天然灌丛坡面是植物生长状况;2个坡面的土壤密度平均值均出现在相对坡长的0.4 0.5处。坡面上各样地的平均土壤密度和坡面平均值的差值(Z,g.cm-3)随相对水平坡长(样地离开坡顶水平距离和整个坡面水平坡长的比)(X,m)变化的回归关系式分别为:华北落叶松坡面Z1=-0.139X2+0.25X-0.080 1(R2=0.93),天然灌丛坡面Z2=0.494 4X3-0.767 2X2+0.340 3X-0.040 5(R2=0.95)。[结论]华北落叶松林坡面和天然灌丛坡面的土壤密度都存在明显的坡位变化,但变化格局和主要影响因素不同。基于土壤密度坡面变化的拟合关系,可实现从特定坡位测定值推算坡面平均值的尺度转换。     

木荷次生林地土壤养分空间异质性研究

基于GIS与地统计学原理,使用ArcGIS地统计分析模块研究了湖南省青石冈林场土壤(0~60 cm)pH值、有机质、水解性氮、全氮、全磷和全钾空间变异情况。结果表明:实验区土壤为酸性,pH值为4.36,有机质、水解性氮、全氮、全磷和全钾平均含量依次为20.47 g/kg、206.41 mg/kg、1.02 g/kg、0.32 g/kg和11.80 g/kg,该地区pH值变异系数最小,属于小变异,其他土壤养分变异系数在35%以上,为高度变异,变异强度为全钾(72.26%)>有机质(68.96%)全氮(66.96%)>全磷(47.06%)>水解性氮(37.16%)。全钾(49.58%)>全氮(46.08%)>水解性氮(40.09%)>全磷(35.38/%)>有机质(33.85%);半方差最优模型拟合分析表明,全氮、全钾的分布符合指数模型,pH值和水解性氮符合高斯模型,有机质符合球状模型,全磷符合有理二次函数模型;从空间结构特征看,pH值和全钾表现出强烈的空间相关性,其变异主要由地形、土壤母质、气候等自然因素(结构性因素)引起,有机质、全氮和全磷表现出中等空间相关性,主要是结构因素及随机因素共同影响造成,而水解性氮空间相关性很弱,表明随机因素对其空间分布的贡献较大;土壤养分的空间分布特征:有机质、全氮、水解性氮和全磷整体分布趋势比较相似,水解性氮的分布情况相对简单,等值线与等高线基本平行,但5种养分均在低海拔富集,有机质和全氮的分布图零碎,受人为及外界干扰明显。采用克里格插值方法进行最优内插,绘制了养分含量分布图,可更直观地了解县域的土壤养分丰缺状况,为土壤可持续利用、次生林的恢复与重建提供科学依据。     

森林生态系统土壤呼吸空间异质性研究进展

土壤呼吸作用是陆地生态系统碳循环的重要组成部分。了解森林土壤呼吸的空间异质性是估算整个陆地生态系统碳源、汇的基础。文中概述了森林生态系统土壤呼吸空间异质性的研究进展及其影响因子,以及研究土壤呼吸空间异质性的主要方法,指出当前森林生态系统土壤呼吸空间异质性研究中存在的问题及未来该领域的研究重点。     

尖峰岭热带山地雨林土壤物理性质小尺度空间异质性研究

采用地统计学的方法,对海南岛尖峰岭热带山地雨林原始林土壤物理性质小尺度空间异质性进行了研究,结果表明:(1)土壤各物理性质空间异质性明显,其半方差函数可以用指数模型、高斯模型和球状模型拟合,变程变化范围为10.810 48.650 m,块金值与基台值比值范围为10.2%87.8%,表明各物理性质有不同程度的空间自相关性;土壤孔隙度和持水特性有较大的块金值,说明存在小尺度(<10 m)的空间异质性;(2)普通克里格插值及绘制物理性质空间分布轮廓图表明,土壤各物理性质在空间分布上具有斑块性,各物理性质在不同土壤深度的空间分布有一定的一致性,地形是影响土壤物理性质空间分布格局的一个主要原因。     

退化红壤物理性质的空间异质性的初步研究

采用地统计学的理论和方法,研究退化红壤区的土壤4种物理性质的空间异质性。变异函数分析结果表明:退化红壤的物理性质有中等程度的空间相关性,土壤容重与毛管孔隙度具有明显的空间异质性,在0～20cm土层深,有效变程尺度分别为700m和12650m,自相关部分的空间异质性为68.5%和73.6%,明显大于随机部分的空间异质性;在空间自相关范围内,土壤各物理因子的空间异质性有重要的密切关系。     

华北山地典型阔叶混交林土壤表层水分空间异质性研究

在华北山地典型天然次生阔叶混交林中选择研究样地,应用地统计学理论,定量分析林分土壤表层含水量空间异质性特征。研究结果表明：以白桦和山杨为优势树种的阔叶混交林,不同空间样点间土壤表层含水量差异不大。土壤表层含水量在较小尺度范围（13.10 m）空间异质性明显,空间自相关因素所占比重较大（71.9%）。空间格局强。     

鲁中采煤沉陷区不同竹种根系功能性状及与土壤理化特性的相关性

为揭示不同竹种对采煤沉陷区土壤环境的适应能力,研究了山东省肥城市石横镇采煤沉陷区百竹园4个竹种的根系功能性状及其与土壤理化特性的关系。结果表明：(1)土壤含水率和速效钾含量均与根长密度、根表面密度存在显著正相关,与根组织密度呈显著负相关(P<0.05);pH值、有机质含量与比根长、比表面积存在显著正相关,与根组织密度、平均根直径呈显著负相关(P<0.05)。(2)淡竹竹根系总根长密度(737.784 m·m^-3)、根表面积密度(1.121 m²·m^-3)均为最大,表明淡竹吸收养分与水分的能力最强;金镶玉竹根系的比根长(5.213 m·g^-1)与比表面积(66.214 cm²·g^-1)最大,表明其资源获取速率最强;其中淡竹通过高根组织密度和低比根长获取资源的策略适应土壤环境。(3)根系生物量与根长密度、根表面密度呈显著正相关(P<0.05),淡竹根系总生物量显著大于其他竹种,可见淡竹通过增加根系生物量和密集鞭根网络系统可抑制采煤沉陷区土壤侵...     

碾子山段金长城坡面的土壤水分空间异质性研究

从水土流失的角度出发,对碾子山段金长城不同坡面的土壤水分进行了研究,以期为金长城的生态保护、环境管理与决策提供科学依据。研究结果表明:金长坡的坡面土壤在同一种土地利用方式下,纵向上随着土层深度的增加土壤容重的差异均不显著;不同土地利用类型是坡面土壤水分变异的重要影响因素;研究区周围土地利用结构是影响金长城不同坡面的土壤容重的关键因素之一;金长城坡面在单一土地利用结构下各坡位土壤容重有差异性,但也只有坡中与坡脚土壤容重差异显著。所以在坡面冶理和保护中更多的要注意人为干扰,合理设计旅游资源,减少耕地,加强周边防护林带的保护。     

潞安矿区煤矸石山植被根系的土壤抗冲性研究

在山西潞安矿区王庄煤矿北矸石山进行了土壤抗冲性试验,对矸石山坡面植物根系的土壤抗冲性进行了研究.研究表明:(1)根系长度随根系径级的增大而不断减小,表明土壤中以小径级根系为主,且不同径级根系在土壤中的分布存在较大的空间变异性;根系生物量随根系径级的增大总体上呈下降趋势,即矿区坡面土壤中小径级根系分布较大根系多;(2)根...     

坡向、坡位对泡桐人工林土壤养分空间分布的影响

为选择适宜泡桐生长的坡向坡位,对湖北省咸宁市浅山丘陵区不同坡向和坡位的土壤养分空间分布差异进行了测定、比较和分析。结果表明:1坡位对有机质含量、全氮含量、有效钾含量和有效磷含量空间分布的影响均达显著及以上程度,坡向和坡向与坡位的交互作用对土壤有效P、有效K空间分布的影响多达极显著程度。2对4项养分指标在0~40 cm土层范围内的标准化数据进行聚类分析,可将12个坡向坡位划分为3类,其中第1类为东坡下部、南坡下部、西坡下部、北坡下部;第2类为北坡上部、北坡中部、东坡上部、东坡中部;第3类为南坡上部、西坡上部、南坡中部、西坡中部。3在此3类坡向坡位中,第1类与第2类相比较,土壤有机质含量高29.02%,全氮含量高28.77%,有效磷含量高257.37%,有效钾含量高23.69%,可视为最适宜的坡向坡位;第2类与第3类相比,有机质含量高7.84%,全氮含量高11.30%,有效磷含量低76.56%,有效钾含量低5.59%,整体较第1类坡向坡位差。     

天目山常绿阔叶林土壤养分的空间异质性与植物组成之间的关系

研究常绿阔叶林下土壤养分的空间异质性与植物组成的关系,有利于揭示土壤空间异质性的形成原因,更好地理解植物与土壤之间的相互影响,为森林生态系统的恢复重建提供科学依据.以浙江省天目山国家级自然保护区常绿阔叶林为研究对象,采集了61个土壤样品进行pH值和7种土壤养分指标测定,并对样地内胸径≥1 cm的植物个体进行每木检尺,运...     

微波消解ICP-MS法同时测定土壤中的多种重金属元素研究

提出了微波消解IC P-M S法测定土壤中13种重金属元素的方法。采用硝酸-盐酸-氢氟酸-高氯酸体系消解,稀释定容后用ICP-MS对溶液进行元素的测定,在优化仪器工作参数后,以内标（Sc、Ge、Bi、In、Rh）进行校正。元素检出限为0．006～0．2μg/L ,测定国家标准物质四川盆地土壤成分分析标准物质GBW07428中的元素,测定值与标准值或参考值基本一致,该方法快速、简便、准确,适于土壤中多种微量元素的测定。     

基于GIS海岛土壤有机质和全氮空间变异特征的初步研究

利用统计分析和GIS空间分析模块初步分析了舟山市岱山本岛土壤pH、有机质含量、全氮含量3个土壤性质指标的空间变异特征,揭示这些指标空间变异的主要影响因素,并利用克立格插值法生成三者含量的空间分布图.结果表明:土壤表层pH、有机质、全氮含量变异系数分别为0.11、0.13和0.54,存在中等程度的变异性,且三者空间分布条带状或斑块状分布明显.土壤有机质和全氮含量相关系数达到极显著水平(P＜0.01),两者空间分布格局具有相似性;研究区土壤表层pH、有机质、全氮空间变异性主要受到植被分布、土壤类型、地形等因素的影响,土壤有机质含量空间变异性受植被因素影响明显.     

Suffer软件在构造面变化趋势研究中的应用

指出了枪马金矿位于河南灵宝小秦岭地区,其矿脉严格受断裂构造控制,构造产状沿走向发生改变和构造缓倾区是最有利的构造成矿位置.探讨了利用suffer软件的绘图功能,简单、快捷地识别和判断构造产状变化趋势和构造缓倾地段即有利于成矿部位.