基于GIS的陆良烟区土壤主要养分空间变异特征

采用GPS定位技术,在陆良烟区采集土壤样品340个,运用地统计学和经典统计学研究了区域植烟土壤主要养分的总体特征、空间变异特征和丰缺格局。结果表明,植烟土壤全氮、全磷和全钾平均含量分别为1.44 g/kg、0.92 g/kg和11.57 g/kg,速效氮、速效磷和速效钾平均含量分别为110.12 mg/kg、44.71mg/kg和131.45 mg/kg。土壤养分的块金效应介于28.30%~48.41%,表现为中等的空间相关性,空间变异受结构性因素和随机性因素共同影响。土壤全氮和速效氮含量中等,44.33%面积的土壤全氮含量过高,22.25%面积的土壤速效氮含量过高;土壤全磷含量较低,96.64%面积的土壤全磷含量缺乏,土壤速效磷丰富,48.07%面积的土壤速效磷含量过高;土壤全钾含量极低,97.68%面积的土壤全钾含量缺乏,速效钾含量中等,14.44%面积的土壤速效钾含量缺乏。     

南陵县耕作土壤速效钾含量分布状况分析

通过野外采集南陵县4 000个耕作土壤样本,并结合室内测定分析,研究了南陵县土壤速效钾的含量及其分布规律。结果表明:南陵县土壤速效钾的平均含量为58.7 mg/kg,低于100 mg/kg的面积占93.3%,土壤速效钾缺乏。各行政区域土壤速效钾含量分布有一定差异,籍山镇土壤速效钾含量最高,为67.8 mg/kg,烟墩镇最低,为45.4 mg/kg。     

贵德县域耕地土壤养分含量空间变异分析

以青海省贵德县耕层土壤(0~20 cm)为研究对象,利用GIS和县域耕地资源管理信息系统分析该地区的土壤有机质、碱解氮、速效钾、有效铁、有效锌等养分含量的空间分布,探讨养分含量变化规律、空间分布规律及变动原因。结果表明:贵德县土壤速效钾、有效锌含量处于高水平面积分别占总面积的61.48%、99.26%;有机质处于低水平的面积占总面积的48.05%,而碱解氮含量处于中水平的面积占总面积的53.16%;有效铁含量处于低水平的面积占总面积的72.96%。     

锦屏县耕地土壤速效钾含量的变化与对策

为了弄清锦屏县耕地土壤速效钾含量的变化状况,利用测土配方施肥项目成果数据和第二次土壤普查数据,对锦屏县耕地土壤速效钾含量现状和变化进行了分析。结果表明:锦屏县耕地土壤速效钾含量≥150 mg/kg的面积为259.4 hm2,占耕地面积的1.54%;100～150 mg/kg的面积为1 022.8 hm2,占耕地面积的6.06%;平均含量为61.2 mg/kg,呈较缺乏状态,比第二次土壤普结果减少72.6mg/kg,下降幅度达118.6%;分析了下降原因,提出了相应对策。     

绍兴县土壤钾素评价及钾肥平衡施用

采用地统计学和GIS相结合的方法,通过2008年数据与1984年第2次土壤普查数据的对比,分析绍兴县土壤速效钾含量的变化情况。结果表明,1984-2008年土壤速效钾含量平均增加6.27 mg·kg-1,缺钾面积下降13%。探讨土壤速效钾变化的原因,并提出平衡施用钾肥的意见。     

30年间河北省曲周县土壤速效钾的时空变异 特征及其影响因素

【目的】速效钾是土壤肥力的重要指标之一,与作物产量和品质密切相关。最近10年随着农业结构调整,机械化程度不断提高,秸秆还田等技术的不断推广,迫切需要研究这些因素对土壤速效钾含量时空变化的影响,从而为土壤肥力评价和管理提供指导。【方法】通过野外调查、采样分析和资料搜集得到了河北省曲周县1980年、2000年和2010年3个不同时期耕层土壤速效钾含量的数据,首先对不同时期土壤速效钾含量进行了常规统计和正态性检验;然后应用地质统计学方法分析了不同时期耕层土壤速效钾含量的空间结构特征,结合GIS空间插值、叠置分析和面积统计功能研究了该区耕层土壤速效钾含量的时空变异特征;最后对各种影响因素（土壤质地、土壤类型和土地利用类型）下的土壤速效钾含量进行了方差分析。【结果】3个时期土壤速效钾的平均含量分别为167.1、90.0和87.7 mg•kg-1,2000年的平均含量比1980年减少了46.1%,2010年比2000年减少了2.6%。具体变化为：1980年速效钾含量为I级地（＞200 mg•kg-1）和II级地（150-200 mg•kg-1）的面积比例分别为5.2%和82.9%,而到2000年和2010年时基本减少到无。1980年III级地（100-150 mg•kg-1）的面积比例为11.9%,到2000年增加到22.3%,2010年进一步增加到31.2%。1980年时没有IV级地（50-100 mg•kg-1）,而2000年和2010年该等级面积比例最大,分别为78.7%和68%。1980年、2000年和2010年土壤速效钾的空间相关距离分别为8.1、2.8和9.8 km。前20年变程呈减小的趋势,而后10年变程呈增加的趋势,这是区域因素与随机因素共同作用的结果。不同质地土壤的速效钾含量顺序为：砂土＜砂壤＜轻壤＜中壤＜黏土。潮土的速效钾含量明显高于盐土。各种农用地中,林地的速效钾含量变化最大,1980年和2000年其含量最小,到2010年其含量最大。【结论】30年来曲周县土壤速效钾含量随时间的推移呈递减的趋势,前20年下降很快,后10年表现为总体略有下降,但局部有上升的趋势。土壤类型、土壤质地、土地利用类型和人为管理措施是其主要影响因素。秸秆还田和平衡施肥等措施对于保持和提升土壤速效钾含量起到了非常重要的作用,需进一步大力推广。     

浙东北油菜产区土壤肥力状况及其评价

于2010年测定了杭州市桐庐县514个油菜地土壤肥力。结果表明,桐庐县油菜地土壤的有机质含量为168～300 g·kg-1,平均233 g·kg-1,土壤全氮含量为093～234 g·kg-1,平均173 g·kg-1;碱解氮、速效磷和速效钾含量分别为(187～2680),(06～1331)和(1～238)mg·kg-1,平均含量分别为827,157和636 mg·kg-1。桐庐县油菜地土壤碱解氮和速效钾缺乏面积分别占总面积的681%和693%,速效磷缺乏面积占总面积的467%。油菜产量与土壤碱解氮含量极显著正相关(r=0851**,n=15),与速效磷含量显著正相关(r=0553*,n=15),而与土壤有机质、全氮和速效钾含量无显著相关性。     

宿州市耕地土壤养分时空变化特征分析

分析土壤养分时空演变是实施精准农业与可持续土壤管理的前提。本研究利用反距离权重空间插值分析方法分别对宿州市2010年和2019年的耕地土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量进行时空变化特征分析。结果表明,相比于2010年,2019年宿州市耕地土壤养分总体略微提升。其中：耕地土壤有机质总体分布为砀山县、萧县和泗县较缺,埇桥区中部乡镇较丰,均值为17.95 g·kg^-1,增幅6.15%,土壤有机质中等含量面积占总耕地面积的76.00%;土壤全氮含量基本持平,均值为1.06 g·kg^-1,土壤全氮中等含量面积占总耕地面积的60.80%;耕地土壤有效磷总体分布为砀山县南部乡镇较丰,埇桥区北部、泗县北部及南部乡镇较缺,均值为16.44 mg·kg^-1,增幅10.73%,土壤有效磷中等含量面积占总耕地面积的60.33%;耕地土壤速效钾总体分布为萧县、砀山县中等,埇桥区中部乡镇、灵璧县西部乡镇、泗县北部乡镇丰富,均值为149.37 mg·kg^-1,增幅9.84%,土壤速效钾中等含量面积占总耕地面积的47.30%。砂...     

褐土区乡镇级农田土壤养分时空变异研究

充分了解土壤养分的时空变异特性,结合施肥现状针对性地调节养分供应、合理施肥是提高养分资源利用效率的途径之一,也是促进精准农业快速发展的重要基础。利用经典统计学与地统计学相结合的方法,对寿阳县宗艾镇的土壤养分进行了跨度10年的时空变异分析,结果表明,从空间变异方面来说,速效钾2008年、有效磷2008年、有机质1998年都有强烈的空间变异,有机质2008年、全氮2008年、全氮1998年、速效钾1998年为中等空间变异,有效磷1998年具有弱的空间自相关性。从时间变异方面来说,1998—2008年之间,土壤有机质的平均含量下降了2.06g/kg,而土壤全氮的平均含量则增加了0.07g/kg。土壤有机质含量为20.1～30.0g/kg的面积减少了10.45%;土壤全氮含量为0.76～1.00g/kg的面积增加了11.9%;土壤速效钾含量为100～150mg/kg的面积增加了15.6%;土壤有效磷含量为5.1～10.0mg/kg的面积增加了23%。有机质、全氮、速效钾在时间上表现为中等稳定性,有效磷在时间上表现为不稳定性。     

河北省中部平原土壤速效钾和缓效钾的分析与评价

以河北省中部平原的8个县为研究对象,主要采用空间分析法分析了2010年的20 938个土壤样品的速效钾和缓效钾数据。按照第二次土壤普查分级标准分等,河北中部平原7个县土壤速效钾平均含量处于中等水平,1个县处于高等水平;土壤缓效钾平均含量5个县处于中等水平,3个县为高等水平。将数据按照第二次普查养分指标分级进行空间分析,速效钾中等级别以上的面积统计为200 768 hm2,所占比例为77%;缓效钾中等级别以上的面积统计为228 165 hm2,所占比例为88%,表明土壤速效钾和缓效钾的含量均提高。同时表明第二次土壤普查的分级标准已经不适应土壤现状,应综合土壤养分值、生产需求等综合因素制定新的养分标准。     

冬小麦-夏玉米轮作区土壤养分时空变化特征

【目的】研究冬小麦-夏玉米轮作区土壤养分的时间和空间变化规律以及多年轮作对土壤养分的影响。【方法】以国家精准农业示范研究基地为例,利用GIS技术和地统计学方法,结合《北京土壤养分分等定级标准》,分析冬小麦-夏玉米轮作区土壤养分时空变异特征。【结果】从2000—2007年,研究区严重缺乏磷、钾养分,且含量等级呈下降趋势;土壤全氮含量虽在部分区域偏高,但盈亏等级也呈下降趋势;有机质含量略微增加,处于平衡状态。不同年度的各土壤养分的变异系数范围为11.00%—51.71%,属于中等程度的变异。随着时间的推移,有效磷、有机质、全氮和碱解氮空间分布稳定。速效钾在2001年空间分布规律与2000年和2007年不同,但2000年和2007年空间分布一致,说明土壤速效钾空间分布也具有一定的稳定性。【结论】整体上来说,研究区南部和东北部土壤养分含量偏高,中部含量偏低。当田块土壤物理特性有大的变动时,土壤养分的空间结构特征会受到一定影响;但当长时间田块耕作管理相对一致时,结构性因素（尤其土壤特性、气候）起主要作用。     

微地形土壤养分空间变异特征及养分管理研究

选取安徽省郑蒲港新区作为研究区域,运用地理信息系统与地统计学相结合的方法,选取土壤有机质、p H、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾作为研究对象,选择不同的插值模型,并分析了各土壤要素的空间变异特征。结果表明,受到土地平整和施肥等人为因素影响,地形因子(高程、坡度)对土壤养分的影响程度较小,研究区河流隔开采样数据出现空间不连续,采用区域分块插值的核平滑方法插值模型最为稳定,更加符合研究区实际情况,不会出现为满足假设条件而出现系数为负的插值方程。研究区5种土壤元素均呈现南北低中间高的趋势,土壤速效钾和有效磷的变异系数较高,碱解氮和有机质变异性较弱,p H变异性最弱。占研究区90%以上的土壤4种养分元素均土壤有机质含量均处在中上水平以上,只有占研究区面积的19.66%和72.30%的碱解氮,分别处在中上、中下水平,研究区面积的61.6%和35.67%的p H分别处于酸和弱酸级水平。     

Spatiotemporal Changes in Soil Nutrients: A Case Study in Taihu Region of China

The accurate assessment of the spatiotemporal changes in soil nutrients influenced by agricultural production provides the basis for development of management strategies to maintain soil fertility and balance soil nutrients. In this paper, we combined spatial measurements from 2157 soil samples and geostatistical analysis to assess the spatiotemporal changes in soil organic carbon (SOC), total nitrogen (TN), available phosphorus (AP) and available potassium content (AK) from the first soil survey (in the 1980s) to the second soil survey (in the 2000s) in the Taihu region of Jiangsu Province in China. The results showed that average soil nutrients in three soil types all exhibited the increased levels in the 2000s (except for AK in the yellow brown soil). The standard deviation of soil nutrient contents increased (except for TN in the paddy soil). Agricultural production in the 20 years led to increases in SOC, TN, AP and AK by 74, 82, 89 and 65%, respectively, of the Taihu areas analyzed. From the 1980s to 2000s all the nugget/sill ratios of soil nutrients indices were between 25 and 75% (except for AK in the yellow brown soil in the 2000s), indicating moderate spatial dependence. The ratio of AP in the yellow brown soil in the 2000s was 88.74%, showing weak spatial dependence. The spatial correlation range values for SOC, TN, AP and AK in the 2000s all decreased. The main areas showing declines in SOC, TN and AP were in the northwest. For AK, the main region with declining levels was in the east and middle of western areas. Apparently, the increase in soil nutrients in the Taihu region can be mainly attributed to the large increase in fertilizer inputs, change in crop systems and enhanced residues management since the 1980s. Future emphasis should be placed on avoiding excess fertilizer inputs and balancing the effects of the fertilizers in soils.     

基于GIS的缓坡烟田土壤养分空间变异研究

综合运用地统计学和GIS相结合的方法,分析了缓坡地形下土壤养分的空间变异规律,并绘制养分空间分布图,为山地缓坡烟田养分分区及精准施肥决策提供理论依据.结果表明:研究区内4种养分含量均具中等程度变异.土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾的变程分别为61.8、76.3、70.5 m和57 m.土壤速效钾的分形维数最高,有机质和碱解氮其次,速效磷最低.有机质和速效钾的最适模型为指数模型,块金系数分别为30.9％和31.1％;碱解氮和速效磷可用球状模型进行较好拟合,其块金系数分别为37.7％和26.4％,4种养分均有中等程度的空间相关性.各向异性和趋势性分析均显示,有机质和速效磷具有较强的各向异性,碱解氮和速效钾的各向同性范围最广.研究区4种养分的空间分布格局在海拔和坡度的影响下呈现出一定的规律性,低值均在坡度较大的中北部出现,东北部和南部较平缓区域出现高值.     

半干旱区和湿润区木麻黄海防林凋落物、土壤主要养分特征及其影响因素

以海南岛木麻黄海防林为研究对象,采用典型抽样调查方法,通过设立71个临时样,对其进行凋落物、土壤养分空间分布特征及其影响因素的研究。结果表明:1）木麻黄凋落物现存量较大,平均值和最大值分别为2.74 kg·m^-2和10.09 kg·m^-2,凋落物分解缓慢,半分解凋落物质量平均占比为72.2%;2）土壤pH、有机质含量、铵态氮、有效磷和速效钾变化范围均较大,分别为4.83～9.51、0.30%～3.61%和2.26～49.43、2.92～342.55、3.36～111.93 mg·kg^-2;3）有机质、速效钾和碱解氮整体较为缺乏,其中缺乏样地占比均>88.7%;有效磷则较为丰富,中等以上样地占78.8%;4）土壤养分与凋落物、土壤pH和气候区有明显的相关性,其中速效钾与凋落物厚度和半分解凋落物质量都呈极显著负相关,铵态氮则与之呈现显著正相关;铵态氮与pH呈显著负相关,有效磷则与其呈显著正相关;湿润区土壤有机质和铵态氮均显著高于半干旱区,但有效磷和速效钾则无显著差异。这说明土壤养分虽然与凋落物现存量具有一定的相关性,但大量积累的凋落物并没有明显改善滨海沙土贫瘠土壤的状况,其原因可能与快速生长的木麻黄对土壤养分的利用大于凋落物的归还、沙土淋溶,包括凋落物分解缓慢等多项因素。     

中尺度上水稻田质量与精确农业

将GIS和地统计学方法相结合,以浙江省平湖市为例,分析了县级尺度上水稻田有机质、全氮、有效磷和速效钾的空间结构及其变异机理,并绘制各要素的空间分布图.与北方旱地土壤相比,水稻田的空间变异机理有其特殊之处,清楚其养分的变化驱动机理,可以为精确农业管理以及防治农业非点源污染提供科学的决策依据.     

吉林省大豆种植区土壤的机械组成、pH值及营养元素与产量的关系

试验研究了吉林省大豆种植区土壤的机械组成、pH值及主要营养元素与产量的关系。结果表明：粘粒、粉粒与大豆产量具有显著相关关系(r=0．734，r=0．788)。大豆生长理想的土壤质地条件为粉砂粘壤土和粘壤土，土壤中的粘粒含量为15％～25％、粉砂粒含量为25％～45％有利于大豆的高产；土壤pH值与大豆产量具有显著负相关关系(r=-0．834)，但土壤pH值为5．5～6．5有利于大豆的高产；土壤碱解氮与产量具有显著正相关关系(r=0．899)，碱解氮为80～140mg／kg大豆的产量较高；土壤速效磷和钾与大豆产量无显著相关性；大豆种植区养分有效性的发挥与土壤的pH值、机械组成及氮磷钾的比率等有一定的关系。     

西安咸阳国际机场绿地土壤养分分析与评价

采用野外调查及室内分析的方法,对西安咸阳国际机场4个主要功能区绿地土壤的有机质、pH值、全钾、全磷、全氮、速效钾、有效磷、碱解氮8项养分指标进行了测定分析,并运用模糊评价方法进行了综合评价。结果表明:8项养分指标的权重系数分别为有机质9.79%、pH9.32%、全钾17.48%、全磷8.43%、全氮14.13%、速效钾12.99%、有效磷14.20%、碱解氮13.65%;西安咸阳国际机场的4个功能区的绿地土壤肥力综合性指标值（IFI）分别为东进场0.410 2、一号桥0.493 7、广场区0.478 9、西进场0.509 4,均处于3级水平。总体来看西安咸阳国际机场绿地土壤的养分含量处于中等水平,存在的主要问题是有机质含量严重缺乏、全氮和碱解氮含量偏低、pH值偏高等。建议应在使用化肥的同时增加有机肥的施用量,以实现机场绿地土壤的养分平衡。     

绿洲滴灌棉田土壤养分空间变异性研究

以新疆生产建设兵团农五师89团一连面积为73 hm2的条田为研究区域,运用地统计学与GIS相结合的方法对其土壤养分的空间变异特征展开研究.结果表明,碱解氮、有效磷和速效钾的CO/(CO+C)为25%～75%,具有中等的空间相关性.通过Kriging插值并依据养分的分级标准,所得的空间变异图能很好地反映农田土壤养分的空间变异特征和丰缺状况.几种养分要素中碱解氮、速效磷舍量处于中低水平,速效钾养分含量较高,空间变异性不明显.     

喀斯特地区土壤丛枝菌根真菌群落对岩性和人工造林的响应

明确丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)群落对岩性和人工造林的响应特征,是合理利用AMF改善喀斯特地区人工林土壤质量、提升造林效益的重要前提。本文以我国西南喀斯特地区石灰岩和碎屑岩区人工林为研究对象,并以耕地为对照,通过野外区域采样与室内分析相结合,采用高通量测序技术分析土壤AMF多样性和群落结构,探讨其对岩性和人工造林的响应。结果表明：球囊霉属(Glomus)为研究区主要优势属,其相对丰度为58.50%～89.37%。AMF群落对人工造林的响应在不同岩性条件下存在差异：在石灰岩区,人工造林显著增加了AMF香农多样性指数;在碎屑岩区,人工造林显著增加了球囊霉属相对丰度,却降低了近明球囊霉属(Claroideoglomus)和类球囊霉属(Paraglomus)的相对丰度。进一步分析发现,土壤pH和速效磷是影响AMF群落的关键环境因子。岩性主要通过影响土壤pH间接作用于AMF群落变化(p < 0.05);而人工造林则通过改变土壤养分(特别是速效磷)对AMF群落起到直接或间接作用(p < 0.05)。可见,人工造林对土壤AMF群落的影响...