试验干扰下土壤中微量元素空间变异性研究

[目的]为了解烟草试验站土壤中微量元素的空间变异性,进而为大田试验布局提供依据。[方法]用地统计学方法,分析彭水试验站的耕层土壤养分的空间变异特征。[结果]该站内土壤有效铁、有效铜、有效钙的含量丰富;有效锌和有效锰为中等含量水平,有效硫和有效镁含量从低至高均有分布。各中微量元素间具有显著的相关性。所有元素均可用指数模型和球状模型进行较好拟合;有效锌、有效镁和有效硫由于受结构性因素影响而呈现强空间自相关性;其余元素的空间自相关性由结构性因素和随机因素共同作用而呈现中等空间相关性。Kriging插值显示,东部及东北部较高,中部和西南部区域含量较低;有效铁、有效钙和有效硫的空间分布的规律性差。[结论]该试验站土壤中微量元素含量存在较大的空间变异性。在安排大田试验时,要充分认识这种变异性,合理布局大田试验。     

汉中盆地耕地土壤有机质的空间特征

【目的】研究汉中盆地耕地土壤有机质的空间自相关性、空间变异特征以及空间分布规律。【方法】根据地貌特征,以位于汉中盆地中部的平坝区作为研究区,于2010-2011年共采集土样3 568个,测定土样有机质含量,对获得的有机质含量原始数据进行处理后,综合运用传统统计、地统计和地理信息系统技术,研究汉中盆地耕地土壤有机质空间特征。【结果】研究区耕地土壤有机质含量为7.20~38.00g/kg,平均值为21.53g/kg,变异系数为24.48%,属中等强度变异;研究区耕地土壤有机质为空间聚集式分布,呈显著的正空间自相关,空间自相关尺度为4.70km;耕地土壤有机质含量的块金系数为0.55,表现为中等强度空间相关性;研究区61.13%的耕地土壤有机质含量较高(≥20~<30g/kg),整体分布格局为西高东低、南高北低,其中自东北向西南方向土壤有机质含量呈增加趋势。【结论】研究区大部分耕地土壤有机质含量较高,能够满足农作物生长的需要。     

琼中县橡胶园土壤氮素空间变异及分区管理研究

运用地统计学,结合GIS技术对海南省琼中县橡胶园土壤氮素营养进行了空间变异特征及分区管理研究。结果表明,琼中县橡胶园土壤全氮供应水平较低,碱解氮供应较为充足,各土层土壤全氮和碱解氮含量的最大相关距离在51.03～68.93 km之间,0～20 cm土层全氮养分含量具有较弱的空间相关性,20～40 cm土层全氮养分含量具有中等程度的空间相关性;两土层碱解氮养分含量具有中等程度的空间相关性;全氮含量和碱解氮含量呈现较明显的空间分布格局,各土层全氮和碱解氮含量各等级的大块状分布较明显;应用空间叠加方法,对橡胶园土壤氮素进行了管理分区,琼中县胶园可分为5个管理分区,在胶园施肥管理中应根据不同管理分区的特点采取不同的氮素营养管理措施。     

从化区农田耕层土壤有效硅空间分布及影响因素

为探究广州市从化区农田土壤有效硅空间分布及影响因素,以期为促进我国粮食主产区水稻产量增长提供科学依据和参考,采用描述性统计、地统计学、相关性分析与GIS （地理信息系统）技术结合的方法对从化区土壤有效硅开展研究。结果表明,研究区土壤有效硅平均含量为60.31 mg·kg^-1,总体偏低,并呈现中度变异;在中心区域、粮食主产区和丘陵地带,土壤有效硅含量较高;有效硅含量与土壤pH、有机质含量、黏粒含量呈正相关,土地利用方式、成土母质对其也有显著影响。研究表明,在所考虑的影响因素中,成土母质对从化区农田土壤有效硅的影响程度居于首位。     

海南农田土壤中硅的含量及其空间分布

为全面了解海南农田土壤中硅的分布状况及喜硅作物的挖掘开发提供依据,采集海南18个市县的169个农田土壤表层(0~20cm)样品,按照《区域生态地球化学评价样品分析技术要求(试行)》采用比色法测定土壤全硅和有效硅含量,并进行分级评价。结果表明:海南农田土壤有效硅含量为3.85~340.34mg/kg,平均为63.9mg/kg,有效硅属于中度缺乏状态,各市县农田土壤有效硅的含量差异较大,空间上呈以琼北地区为中心向四周逐渐降低的发射状分布,东方与乐东交界地区、白沙的西北地区和定安的局部地区是全岛农田土壤有效硅含量最低的地方;农田土壤全硅含量为135.52~572.26g/kg,平均为426.46g/kg;空间上与土壤有效硅呈互补状态。     

区域土壤养分空间变异研究--以新疆生产建设兵团农一师16团为例

应用地统计学方法,结合GIS技术对新疆生产建设兵团农一师16团土壤表层（0～20 cm）有机质、速效氮、速效磷、速效钾4种养分要素的空间分布特征,进行了定量分析,并绘制出这几种元素的空间分布图.结果表明,4种养分要素的空间相关程度均属于中等的空间相关性,变异尺度在5～9 km范围内.通过养分分布图来看,有机质和速效氮的相关性较大,含量属于中等偏低;速效磷和速效钾含量则较高.分布情况与实地的产量和地形地貌基本一致.     

巢湖流域土壤全磷含量的空间变异特征和影响因素

采用GIS和地统计学方法分析了巢湖流域土壤全磷含量的空间变异特征,揭示了土壤全磷空间变异的主要影响因素。结果表明,研究区土壤全磷的半方差拟合模型为指数模型,全磷分布显示为中等的空间自相关性。NE60°方向上全磷各向异性结构明显,长轴变程为37.9km,短轴变程23.8km;主要受成土母质的控制,土壤全磷在NE-SW方向整体上呈带状分布,空间结构性较好。受地形影响,在海拔较高的丘陵区和主要河流两侧土壤全磷含量相对较高;在城市周边地区,由于肥料投入较高,也往往形成局部的全磷高含量区。土壤全磷含量的分布格局及其主导影响因素随着研究尺度的不同而存在差异,受当前采样尺度的限制,具体在哪些区域受到哪些因素的影响为主还需要进一步在较小的尺度下开展研究。     

北京市大兴区南部土壤有机质空间变异及其影响因素

以北京市大兴区南部平原为研究区,基于2 272个农用地土壤样点,采用地统计方法揭示表层土壤有机质空间分布特征,并利用方差分析法和缓冲区分析法探讨其影响因素。结果表明：研究区土壤有机质含量为（11.25±3.68） g·kg-1,变异系数为32.71%;基于指数模型的空间变异拟合效果最佳,变程为7.1 km,块金效应为7.02,存在中等强度的空间相关性,由结构因素引起的变异程度略强于随机因素。土壤有机质空间分布总体呈斑块状,高值区主要分布在中轻壤质上,低值区主要分布在砂质土。除居民点外,土壤质地、土壤类型、土地利用方式、设施农业用地和畜禽养殖等因子对研究区土壤有机质空间分布均具有显著影响,黏质、耕作强度大、蔬菜用地、距设施农业用地1 km以内和距畜禽养殖地1.4 km以内的土壤易于积累有机质。上述结果可为相似区域土壤有机质空间变异特征及其影响因子研究提供参考。     

乌鲁木齐市蔬菜基地土壤有效态锌的空间变异特征

以乌鲁木齐市北郊蔬菜基地为典型区,对干旱区绿洲城市郊区土壤有效态锌含量的结构特征进行分析,得出该区有效态锌的空间分布格局并揭示了引起这种分布格局的成因和污染来源,结果表明：乌鲁木齐市北郊蔬菜基地有效态锌属中等变异。半方差函数模型拟合表明有效态锌含量可以用指数函数拟合,且在一定范围内存在空间相关性。采用Kriging最优内插法得到了有效态锌含量的空间分布格局,表明土壤有效态锌含量与工业活动、污水灌溉和大气降尘密切相关。     

临猗县耕地有机质与大量元素的空间变异

根据临猗县实地采集的土壤样品,应用GS+软件对该地区土壤养分的空间变异特征进行研究,采用地统计学方法分析了土壤有机质与大量元素的空间变异。结果表明:土壤有机质、全氮的变异程度较小,速效钾次之,变异最大的是有效磷,各养分的变异都属于中等变异;土壤有机质、全氮和速效钾的空间变异主要是由区域因素引起,空间分布体现为中等空间相关性;有效磷的空间变异受随机因素影响较大,空间分布体现为弱空间相关性。     

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。     

关中平原区土壤5种微量元素的空间变异及分布评价

为了揭示黄土高原地区农田土壤微量元素空间变异规律及分布特征,选择陕西省扶风县揉谷乡新集村为试验区,在219 hm2耕地上用网格法采集364个耕层(0~20 cm)土壤样品,对其5种微量元素B、Fe、Mn、Zn和Cu有效含量的空间变异进行地统计学分析,并结合Kriging插值结果对其不同级别含量的分布状况进行评价。结果表明,土壤有效B、Fe、Mn、Zn和Cu的理论半方差模型分别符合线性、指数、球状、指数和线性模型,有效B和Mn具有中等的空间相关性,有效Cu、Fe和Zn具有强烈的空间相关性;5种微量元素最大相关距离依次为:B、Cu>Zn>Mn>Fe,最大相关距离为648~1 855.1 m;5种微量元素表现出条带状和斑块状空间分布;有效Fe、Mn、Zn和Cu的含量分布与土壤水分有关,有效B的分布与土壤酸碱度有关。     

南方丘陵区耕地土壤养分空间特征及其影响因素

以江西省峡江县为研究对象,采集样点,获取土壤有机质、有效磷、速效钾、碱解氮等土壤养分数据,借助地统计软件对土壤养分的各类因子进行空间变异性分析与空间自相关分析,探究其主要影响因子。结果表明:峡江县耕地土壤养分分布符合正态分布,碱解氮含量总体丰富,有机质与速效钾含量属于中等水平,有效磷含量偏低。有机质、有效磷均属于中等变异性,速效钾属于强烈空间变异性,碱解氮空间变异性较弱。研究区西部耕地土壤养分含量总体低于东部。研究区高程较高区域有较高的土壤养分含量,坡度、坡度变率、土壤侵蚀程度较大区域土壤养分含量较低。成土母质中砂质岩类风化物分布区土壤养分较高,酸性结晶岩类风化物分布区土壤养分含量较低。     

永德烟区土壤pH值分布特点及其与土壤有效养分的关系

对云南永德烟区258个土壤样本的pH值分布特点及其与土壤养分的相关关系进行了分析.结果表明,云南永德烟区的的土壤pH值总体上处于适宜范围,平均值为5.97,变幅为4.61～8.23.变异系数为14.60%;处于适宜烤烟生长的pH值(5.0～7.0)的土壤样本占总样本数的88.48%;处于最适宜烤烟生长的pH值(5.5～6.5)的土壤样本占总样本数的42.31%.永德烟区不同海拔的pH值随着海拔的升高而有降低的趋势;不同土壤类型pH值的变化顺序为:砂岩赤红壤>红壤>石灰岩赤红壤>潴育型水稻土>千枚岩红壤>石灰岩红壤>砂岩红壤.不同土壤质地pH值的变化顺序为沙壤土>轻壤土>壤土.土壤pH值与有机质、有效锌、水溶性氯之间的相关关系不显著,速效氮、速效钾与土壤pH值呈显著的负相关,而速效磷、有效硫、有效硼、交换性钙、交换性镁呈显著正相关.     

紫色土坡地尺度土壤养分的空间变异特性

利用地统计学方法,结合坡地土壤养分采样分析与G IS技术,分析紫色土坡地土壤养分空间变异特征。结果表明地块尺度上土壤养分的空间变异特性和空间相关性具有明显特征,其中土壤有机质、全氮和有效磷具有很强的空间异质性;碱解氮和pH具有中等的空间异质性;而速效钾不具有空间异质性。利用克里格法进行插值并绘制各养分属性的等值线图,表现出空间分布的类似性,但因微地形和耕作管理的影响而表现出各自的规律性,其中土壤有机质、全氮和有效磷的分布具有相似性,而碱解氮、速效钾和pH具有明显不同的分布规律。对典型地块的空间异质性分析有助于坡地和小流域尺度的土壤采样和调查分析,同时对地块水文过程分析和模型应用有重要参考价值。     

湘南丘岗红壤地区土壤肥力质量指标的空间变异特征

采用地理信息系统(GIS)和地统计学方法研究了湘南丘岗红壤地区土壤表层(0～20 cm)pH值、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾8项土壤肥力指标的空间变异特征.结果表明:土壤pH、有效磷、全氮和全钾的理论模型为球状模型,有机质、碱解氮和速效钾的理论模型为指数模型,全磷的理论模型为高斯模型;碱解氮和全磷的基底效应分别为13.6％、19.0％,表现出强烈的空间相关性,土壤pH、有机质、有效磷、速效钾、全氮和全钾的基底效应分别为28.7％、29.9％、54.7％、53.1％、55.6％、73.0％,具有中等的空间相关性;研究区域的书林寺村南部和官山坪村北部以石灰岩风化物母质为主,土壤肥力较高,属Ⅰ～Ⅲ级,幸福桥村区域以板岩风化物母质为主,土壤肥力为Ⅳ级,官山坪村南部以第四纪红土母质为主,土壤肥力属Ⅴ级,应重视第四纪红土母质地区土壤退化防治和肥力恢复调控.     

湘西植烟土壤有效铜含量及分布规律研究

为摸清湘西植烟土壤有效铜含量分布状况,测试了湘西主要烟区488个土壤样本的有效铜含量,并采用传统统计学和地统计学方法分析了湘西植烟土壤有效铜含量适宜样本分布、县域差异、土壤类型差异、海拔差异及空间分布。结果显示:①湘西植烟土壤有效铜含量总体上属偏高水平,平均值为2.125mg/kg,变幅为0.024～7.840mg/kg,变异系数为69.98%,处于适宜范围内的样本占13.81%。②不同县之间的植烟土壤有效铜含量差异达极显著水平,按从高到低依次为:凤凰县>花垣县>泸溪县>保靖县>古丈县>永顺县>龙山县。③不同土壤类型土壤有效铜含量差异极显著,按从高到低依次为:水稻土>红灰土>黄棕壤>黄壤>红壤>石灰土。④不同海拔高度的植烟土壤有效铜含量差异达显著水平,且以海拔(600m,800m)组土壤有效铜含量最高。⑤植烟土壤有效铜含量Kriging插值图显示,湘西植烟土壤有效铜含量总体上呈斑块状分布态势,但有从南向北方向递减的分布趋势。     

邵阳植烟土壤pH时空特征及其与土壤养分的关系

为了解邵阳烟区植烟土壤pH时空特征及其与土壤养分的关系,采用传统统计学和地统计学及灰色关联方法分析了邵阳烟区植烟土壤pH状况、空间分布、演变趋势及其与土壤养分的定量关系。结果表明:①邵阳烟区植烟土壤pH总体上适宜,平均值为6.01,变幅为4.12~7.91,变异系数为11.98%,处于适宜范围内的样本占61.68%。②植烟土壤pH大小依次为邵阳县>隆回县>新宁县,3个县差异达极显著水平。③邵阳烟区植烟土壤pH呈斑块状分布态势,总体上有从北部、东部和西南部向中部递减的趋势,在新宁县的东北部有一个低值区。④隆回县和新宁县植烟土壤pH呈降低趋势,邵阳县植烟土壤pH呈上升趋势。⑤植烟土壤有机质、速效钾、交换性镁与土壤pH呈显著或极显著正相关;植烟土壤有效磷、有效锌、水溶性氯与土壤pH呈显著或极显著负相关。⑥土壤养分与土壤pH的关联顺序为:交换性镁>速效钾>有机质>有效磷>碱解氮>水溶性氯>有效硼>有效锌。     

华北落叶松人工林地土壤养分与土壤酶的季节变化及关系

以秦岭地区幼中龄林（5,10,20年生）华北落叶松Larix principis-rupprechtii人工林地土壤为研究对象,在林木生长季节（5-10月）每月中旬采集表层（0~20 cm）土壤样品,通过测定不同物候期的土壤速效养分质量分数与土壤酶活性,研究分析两者的物候季节动态特征及相互关系,旨在发现华北落叶松人工林地土壤肥力最低的时期并为人工林的合理施肥提供基础理论指导。结果表明:3种林龄人工林（5,10,20年生）土壤速效养分（速效氮、速效磷）质量分数在整个生长季节内变化规律趋于一致,在林木生长旺盛期土壤速效氮和速效磷质量分数最低,土壤速效氮质量分数最低值分别为29.49,19.96和47.32 mg·kg-1;土壤速效磷质量分数最低值分别为2.31,2.79和1.60 mg·kg-1。3种龄林人工林（5,10,20年生）土壤酶（脲酶、转化酶、磷酸酶、过氧化氢酶）活性在整个生长季节内变化规律基本相同,由萌芽展叶初期到落叶末期土壤脲酶活性和转化酶活性呈逐渐上升趋势,土壤脲酶活性最低值分别为0.33,0.25和0.15 mg·g-1;土壤转化酶活性最低值分别为40.82,41.91和22.25 mg·g-1。从生长旺盛初期到落叶期土壤磷酸酶活性呈缓慢下降趋势,土壤磷酸酶活性最低值分别为0.16,0.13和0.22 mg·g-1;在生长旺盛初期土壤过氧化氢酶活性最低,土壤过氧化氢酶活性最低值分别为1.39,1.44和2.68 mL·g-1。与幼龄林（5年生,10年生）相比,中龄林（20年生）土壤速效磷质量分数显著下降（P<0.05）。土壤速效养分与土壤酶相关性密切,说明土壤酶可以较好地反映土壤肥力状况。因此,土壤肥力由萌芽展叶期到生长旺盛期出现下降而到落叶期有上升趋势,且由幼龄林到中龄林土壤肥力有下降趋势,应在生长旺盛期对中龄林林地进行适当施肥。图2表3参38