土壤pH与养分的空间异质性及土壤肥力分析——以内蒙古旺业甸林场为例

以内蒙古旺业甸实验林场为研究对象,探究不同林分起源土壤pH与养分空间异质性和肥力特征,并结合环境因子对其进行解释,旨在了解该区的森林土壤质量,优化人工林结构,为森林可持续经营提供科学依据。采用经典统计学、地统计学和改进内梅罗综合指数法相结合的方法,分析了81块天然林和72块人工林样地0～10cm土层土壤pH和养分的空间异质性和肥力水平。结果显示：1)天然林土壤pH均值为5.86,人工林均值为6.21,属弱变异;天然林土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量均值高于人工林,均属于中等程度变异。2)天然林土壤速效钾表现出中等程度空间相关性,其它土壤养分指标呈弱空间相关性;人工林土壤速效钾、全氮呈中等程度相关性,其它指标呈弱空间相关性。3)研究区土壤肥力水平高和中等的共占林场总面积的51.20%,没有肥力较差的区域,肥力高值区主要分布在天然林。4)海拔、坡向、坡位、郁闭度、枯落物厚度对土壤养分有显著影响。5)旺业甸实验林场土壤呈弱酸至中性,土壤有机质、全氮含量高,但有效磷含量较低。天然林和人工林土壤pH与养分整体表现为弱和中等空间相关性,肥力水平较好。     

基于改进TOPSIS和COK的土壤养分综合评价

以陕西省周至县北部农耕区为研究对象,选取有机质、碱解氮、速效钾和有效磷4个养分指标,利用主成分分析确定指标权重,将改进TOPSIS技术运用到土壤养分综合评价中,通过计算样点值与最优值、最劣值的距离,以评价对象与最优值的相对接近程度作为评价养分高低的依据,对土壤养分综合指数(Bi)进行COK插值,并绘制土壤养分等级分布图。综合评价结果表明:研究区Bi范围为0.109~0.603,平均值0.285,标准差0.083,变异系数29.12%,属中等变异程度;养分空间分布格局:除南部的马召镇和楼观镇部分区域的养分等级高,由西北角的青花乡、哑柏镇和东部的九峰乡、尚村镇向中部降低的趋势;从高到低的养分等级面积比例为3.47:16.11:29.61:33.12:17.68。研究区土壤养分等级总体偏低,且主要分布在中部地区,与实际情况相吻合,为农耕区土壤肥力改善提供科学依据。该方法相对准确的对土壤养分给予评价,为土壤养分评价提供一条新思路。     

基于云模型的宁南山区小流域土壤养分综合评价

土壤养分受到各因素的综合影响,也是植被生长繁衍的基础.为了解宁南山区小流域土壤养分状况,文中基于260个采样点0 ～20cm土层实测数据,分析了土壤养分含量特征,选取pH值、电导率(EC)、有机质(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、碱解氮(AN)、速效磷(AP)和速效钾(AK)作为评价指标,运用熵权法...     

基于距离聚类与K-means动态聚类的棉田土壤养分评价研究

为了解棉田土壤养分状况及确定养分丰缺程度,研究采用主成分结合距离聚类、K-means动态聚类以及土壤养分综合评价方法对新疆棉田土壤进行分析评价.结果表明:(1)在主成分分析中,有效铜、有效锰和碱解氮起主要作用,有效铜含量为1.82 mg·kg-1,丰缺评价状况属于高等水平,有效锰含量为11.36 mg·kg-1,属于较...     

基于主成分分析的土壤养分综合评价

基于蓝田县农耕区2012年924份土壤样本数据：有机质、碱解氮、速效钾、有效磷4个养分指标,通过主成分分析（PCA）法进行土壤含量综合评价;将各土壤养分指标作为协变量,根据相关性强弱控制进入模型的先后次序,对主成分分析综合得分（IFI）进行协同克里格（COK）插值,并将结果按自然裂点法（jenks）分为5类进行空间评价。土壤养分综合评价结果为：IFI值在22.88～87.51,平均值为47.10,标准差为10.72,变异系数为22.76%,属中等变异程度;空间评价结果为：样区土壤养分含量IFI有由孟村-金山镇一线向西北和东南降低的趋势,IFI值多为中等偏下,即在中等及其以下的土壤养分含量空间分布中占全区面积的73.63%,高养分含量土壤占全区面积的21.2%,极高养分含量土壤占全区面积的5.17%。     

沙棘与不同类型植被配置下土壤微生物、养分特征及相关性研究

为探讨黄土高原区露天煤矿沙棘混合配置下土壤生化特性及其与土壤肥力的关系,本文以准格尔旗黑岱沟露天煤矿人工复垦区为例,对沙棘灌丛、沙棘+3种不同类型植被配置及对照区的土壤微生物及土壤养分因子进行了测定和分析。结果表明:不同植被配置下土壤微生物数量均表现出差异性.土壤养分含量大致顺序为:沙棘+羊草>沙棘>杨树+柳树+沙棘>杨+沙棘;土壤微生物数量、土壤养分含量之间某些因子呈显著相关关系,可作为评价土壤肥力的指标。     

河北栾城县农田土壤养分肥力状况与调控

与1979年土壤普查时养分含量相比,2000年栾城县农田土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷含量均有增加,而速效钾含量明显下降。全县氮磷钾肥投入逐年增加,但养分投入结构不合理,氮、磷投入均高于产出,钾的投入则低于产出,产投比严重失调。推广秸秆直接还田技术、调整化肥结构、实行有机无机相结合的培肥措施、改善施肥方法,是调控土壤肥力的有效途径。     

宁夏枸杞园土壤养分资源与枸杞根系形态调查

2005年4月,在宁夏中宁和园林场以不同树龄的宁杞1号枸杞树作为研究对象,采用田间定点调查取样与室内分析的方法,对枸杞园土壤养分资源及枸杞根系形态特征进行调查与分析。结果表明:中宁枸杞园土壤养分平均含量明显高于基本农田,速效养分平均含量是基本农田的1.6~2.0倍;园林场或中宁,不同树龄枸杞树土壤有机质、全氮、全磷和速效养分都主要集中在0~30 cm的土体范围内;园林场枸杞树根系随着其树龄增加,主、须根长及根冠直径都呈增加趋势,中宁树龄3年的枸杞树的主、须根数小于树龄6年以上枸杞树;不同树龄的枸杞树根系都主要分布在0~35 cm的土体范围内,与土壤养分的主要分布范围一致。说明枸杞园农民施肥方法不合理,造成根系分布的不合理。     

黑土区坡耕地土壤酶活性与土壤养分关系研究

对东北黑土区东山沟坡耕地土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷和土壤转化酶、脲酶、碱性磷酸酶活性进行了测定,并对其结果做相关分析,表明土壤酶可以作为评价黑土土壤肥力的指标,有机质仍是黑土土壤养分和酶活性的源和库。黑土区坡耕地土壤表层养分含量和酶活性高于次表层的相应指标,且呈现显著性差异。据此,建议黑土区坡耕地积极探索和推广秸秆还田、免耕等水土保持新措施,提高有机质含量,以遏制土壤表层质量退化。     

渭河平原县域农田土壤速效养分空间特征

土壤速效养分对评价土壤肥力水平具有很好的表征作用,对其充分了解是土壤养分管理和合理施肥的基础。本研究以兴平市为例,综合运用传统统计学、地统计学和GIS技术,结合“3414”田间肥效方案,研究渭河平原农田土壤速效氮、磷和钾的空间特征及其变化规律,为区域平衡施肥、农田保养和农业生产提供科学指导和理论基础。结果表明,兴平市农田土壤速效氮、磷和钾平均含量分别为38.38 mg·kg^-1,27.13 mg·kg^-1,202.07 mg·kg^-1,速效氮磷比值平均为1.99。在约400 m采样尺度下,3项土壤养分均表现出弱的空间相关性,主要受施肥管理、种植模式等人为活动影响。整体上,土壤速效钾含量丰富;速效磷整体较丰富,7.43%的农田缺乏;速效氮普遍不高,67.98%农田缺乏;速效氮磷比值偏低,92.27%农田比值小于2。30 a来,农田土壤速效氮普遍下降,降幅西高东低、北高南低;速效磷普遍增加,增速北高南低;速效钾北增南减,整体在增加;土壤氮磷比值分布格局逆转,变化上南增北减,整体在下降。盲目施肥和肥料利用率低是兴平市农业生产的主要障碍因素。今后的生产实践中应密切关注土壤氮素的有效补充,磷肥的控制及渭河阶地区土壤钾素的消耗,平衡土壤养分, 以提升区域经济和生态效益。     

县域耕地土壤养分时空变异特征研究

土壤养分空间变异研究是精准农业实施的前提,对提高粮食作物单位面积产量和保护农业生态环境具有重要作用。为掌握陕西渭北旱塬区土壤养分时空变异规律,综合空间自相关和重心模型,分析1980—2007年、2007—2017年白水县耕地土壤有机质(SOM)、速效磷(AP)和速效钾(AK)的时空变异特征。结果表明：(1)研究区土壤SOM的平均含量分别增加了1.29、3.22 g·kg^-1,AP的平均含量分别增加了6.89、24.45 mg·kg^-1,仅有AK的平均含量呈现出先减少后增加的趋势。(2)三期耕地土壤养分的变异系数范围为30.2%～90.8%,属于中等变异。1980—2017年,耕地土壤SOM、AP和AK的全局Moran’s I指数均降低,空间结构性减弱,随机因素作用增强。(3)土壤SOM、AP和AK含量均有不同程度的增加,土壤SOM含量总体呈北低南高分布,土壤AP、AK含量分布情况较为一致,呈东高西低。(4)土壤SOM含量重心在东南方向发生偏移,AP、AK含量重心在东北方向发生偏移。土壤养分标准差椭圆空间分布格局同研究区分布方向一致,转角呈现“...     

模糊评判方法在土壤肥力综合评价中的应用研究

利用GIS技术及层次分析法和模糊数学原理,选用7项评价指标对新疆干旱区农五师81团耕地进行土壤肥力的综合评价。根据作物效应曲线建立肥力指标的隶属度函数,并计算出隶属度值。采用层次分析法确定各指标的权重系数,进一步求得土壤肥力综合指标(IFI);然后进行综合评价,使评价结果能更好地为科学施肥服务。     

栗钙土农田土壤养分空间变异特性及采样方法研究

以西宁市二十里铺村的农田为研究区域,采用5 m×5 m网格法,选取84个观测点取样,进行室内分析,测定土壤有机质、水解氮、速效磷、速效钾的含量,分析土壤养分的空间变异规律。研究表明,土壤有机质、水解氮、速效钾的空间变异性不太明显,速效磷的空间变异性明显;有机质、水解氮和速效钾的空间变异主要是由结构性因素引起的,速效磷的空间变异是由随机因素引起的。有机质的变异函数理论模型为指数模型,水解氮、速效磷、速效钾变异函数理论模型为球形模型。栗钙土农田采样的密度范围在1~11 m之间,将能够满足精确农业生产对这4种土壤养分的分析要求。     

甜樱桃重茬土壤有效养分及酶活性的变化

为了探讨甜樱桃重茬土壤中有效养分以及酶活性的变化,在樱桃苗圃地分别从尚未栽种过甜樱桃苗、正茬、重茬区域采集土壤样品,测定土壤有效养分含量(NO3--N、NH4+-N、速效K、有效P及有效B等)和4种土壤酶(脲酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶以及蔗糖酶)的活性。结果表明:与樱桃正茬土壤相比,甜樱桃重茬土壤NO3--N、速效K、有效P、有效B、有效Zn、有效Fe、有效Cu、可交换性Mg含量、脲酶以及碱性磷酸酶活性含量显著降低;与正茬土壤相比重茬土壤中随着土层深度的增加,矿质元素含量(除有效Mn、Fe以及可交换性Ca含量外)和4种土壤酶活性显著降低,但可交换性Ca含量上升;樱桃重茬土壤有效养分比例失调,其中Ca/P、Ca/K及Ca/Zn严重失调,其中0~20 cm土层失调比例高达104.93%、140.45%和184.59%,20~40 cm土层失调比例分别为110.03%、178.42%以及144.47%,Zn/Mn和Zn/Mg失调较严重,失调比例高达50%以上。其中相关性分析表明:茬数与有效Mn含量呈线性极显著正相关;脲酶和碱性磷酸酶与速效K、有效P、有效B、有效Zn及有效Cu呈极显著正相关;蔗糖酶与速效K、有效P和有效Cu呈极显著正相关;脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶与交换性Ca含量呈极显著负相关。总之,重茬土壤的有效养分含量以及土壤酶活性显著降低,养分比例失调。     

宁夏银北灌区灌淤土营养元素空间变异性研究

规则网格取样,传统统计学和地统计学方法分别进行资料分析,研究宁夏银北灌区灌淤土耕层土壤有机质和速效Ca、Mg、N、K、P、S含量分布特征及其空间变异性。结果表明,研究区土壤有机质、氨态N和速效K、P含量普遍较低,低于临界值的比例分别为100%、11.8%和22.7%,而Ca、Mg和S含量处于较高水平;速效Ca的变异系数最大为131.13%,其它元素变异系数32.97%~77.45%。利用球型模型对各元素的实验半变异函数进行拟合,结果表明,速效N在田间尺度的空间自相关性表现为纯块金效应,说明其空间变异性主要受灌溉、作物类型、施肥等随机因素影响。而有机质、Ca、Mg、K、S具有较强的空间结构,块金效应在1.6%~20%之间。由于速效P含量的预测值和测量值在0.01水平未达到显著相关,仅用普通克里格插值法绘制了土壤速效Ca、Mg、K、S含量分布图,以直观地反映其空间变异性。     

子午岭地区植被演替过程中土壤养分及酶活性特征研究

选择植被自然恢复不同年限的阳坡梁坡地作为研究对象,采用时空互代法研究子午岭地区植被恢复过程中土壤养分和酶活性的变化.结果表明,植被恢复140 a内,不同土层土壤有机质含量、全氮含量、蔗糖酶活性、脲酶活性、碱性磷酸酶活性和过氧化氢酶活性增加,且表土层(0～20 cm)土壤养分含量和酶活性高于下层土壤(20～40 cm).以裸露地为对照,土壤0～20 cm土层,有机质含量、全氮含量、蔗糖酶活性、脲酶活性、碱性磷酸酶活性和过氧化氢酶活性分别增加了23.8%～534.9%、9.3%～300.0%、213.6%～521.5%、40.4%～286.5%、22.7%～232.2%和3.2%～22.4%,土壤速效磷含量呈现波动变化, 过氧化氢酶活性变化幅度比其他三种酶低.土壤有机质含量与全氮、速效磷含量密切相关;土壤蔗糖酶与土壤有机质、全氮均为极显著的相关关系(0.930/0.918);土壤脲酶活性与全氮含量相关系数最高(0.804);土壤碱性磷酸酶活性与有机质、全氮含量都呈极显著相关(0.977/0.984);土壤过氧化氢酶活性与全氮含量极显著相关,相关系数达0.996.     

水分对旱稻土壤及植株中主要营养元素含量的影响

在防雨棚池栽条件下研究了不同水分处理下土壤矿质元素的释放及旱稻植株对矿质元素的吸收利用特点。结果表明：土壤水分对土壤N、P、K含量及植株养分吸收存在明显影响。随着土壤水分含量的提高,土壤硝态氪含量显著下降,氨态氪含量显著上升;磷素在低水分处理下先升高后基本保持较高水平,而在高水分处理下有一个升降升的变化过程;钾素在65％、100％水分处理下在分蘖中后期显著大于其它水分处理,而在分蘖前期各水分处理都有一个先降后升的变化趋势。在植株对矿质元素的吸收上,100％水分处理下植株体内的全氮含量一直呈下降趋势,65％、75％处理下磷素变化呈“U”型,其余各处理下植株体内的N、P、K含量都呈W型变化。随土壤含水量的增加,旱稻植株对N、P、K的吸收总量均增加。     

外源铅在土壤中的年际变化及对土壤有机碳矿化和速效养分的影响

以关中土为供试土样进行田间试验,向耕层土壤中添加不同浓度外源铅(Pb0:背景值,CK;Pb1:175 mg·kg~(-1)+背景值;Pb2:350 mg·kg~(-1)+背景值),进行小麦—玉米轮作试验。分别于2011—2013年小麦收获季采集耕层(0~20 cm)土壤,分析土壤中铅全量及有效态铅含量的年际变化,以及铅对小麦-玉米轮作模式下土壤有机碳(SOC)、溶解性有机碳(DOC)、微生物量碳(MBC)、碱解氮、速效磷、速效钾含量的影响。结果表明,三年中,施铅处理下土壤中铅全量及有效态铅含量分别下降13.22%和30.65%,总体呈现逐年下降趋势。与对照(CK)相比,Pb1、Pb2处理下SOC平均含量分别下降了16.30%和11.86%;DOC平均含量分别下降了4.05%和7.34%,与土壤铅含量呈现显著负相关关系;低浓度铅污染下土壤微生物商(q M)显著高于对照土壤,微生物量碳含量变化不显著。此外,土壤速效养分的分析显示,土壤碱解氮含量在外源铅加入初期下降明显,且在Pb1处理下碱解氮减少量最大;土壤速效磷含量随土壤铅含量增加而呈现下降趋势;土壤速效钾含量则随土壤铅含量的增加而增加。试验表明,外源铅的加入影响了土壤有机碳的稳定性,对土壤碳、氮循环产生了一定的影响;能够与土壤溶液中的磷酸根生成难溶性盐,与土壤胶体或土壤矿物晶格中的K+发生置换,加大土壤速效养分的流失风险。     

银川平原不同类型盐渍化土壤酶活性及其与土壤养分间相关分析研究

为了研究银川平原不同类型及程度盐碱地土壤酶活性及其分布特征,文中采用高锰酸钾滴定法、硫代硫酸钠滴定法及比色测定法和相关分析法研究了银川平原不同类型及盐渍化不同程度土壤酶活性及其与土壤养分间的相关关系。结果表明:随着碱化土壤pH值和盐化土壤全盐含量的增加,土壤过氧化氢酶、转化酶、碱性磷酸酶和脲酶活性均呈现逐渐降低的趋势(p<0.01)。土壤碱性磷酸酶活性表现为碱化土壤显著高于盐化土壤,过氧化氢酶、转化酶和脲酶活性在不同类型土壤间差异不显著。0-20cm深度土壤酶活性表现出明显的季节变化,碱化土壤碱性磷酸酶活性、盐化土壤过氧化氢酶活性表现8月>6月>9月;碱化盐化土壤转化酶活性、碱化土壤脲酶活性、盐化土壤碱性磷酸酶活性季节变化表现为随着取样时间的推移而逐渐增加,即9月>8月>6月。碱化、盐化土壤过氧化氢酶、转化酶、碱性磷酸酶和脲酶活性之间及其与土壤有机质、全氮、全磷、有效磷、全钾、碱解氮、速效钾含量之间有很好的正相关关系。