北京市土壤重金属潜在风险预警管理研究

区域土壤重金属的潜在环境质量风险预警研究是区域土壤重金属管理研究的热点之一。以北京市为研究区,在镇域尺度上建立土壤重金属输入-输出通量模型和重金属年累积率模型,计算2006年北京市各乡镇Cr、Ni、Zn、Hg、Cu、As、Cd、Pb八种重金属的通量和累积量。以2006年作为基期年,采用指示克里格法预测北京市未来30 a土壤重金属含量变化趋势和环境质量风险。研究表明,在当前发展趋势下,未来30a北京市Pb、Cr和Ni土壤环境污染风险较小,含量均处于国家土壤环境质量二级标准以下;Cu、As和Zn最高达到中警级别,Hg和Cd的污染风险变异较大,各预警级别均有出现,但概率大小不等,其中Cd的环境风险最为严重,高风险区部分位于北京市东部,呈带状分布;Hg的环境高风险区域随城市的扩张而蔓延。采用地统计学与区域物质流通量模型结合的方法,可为区域土壤重金属的宏观预警研究提供技术支撑。     

遥感数据结合地统计学方法在林业中的应用

在林业研究中,具有空间属性的林业数据分析、建模和预测越来越受到关注。遥感技术与地统计学方法相结合,提供了大尺度空间格局分析、森林资源动态监测和预测的方法。文中简单介绍了遥感技术与地统计学的方法和特点,从监测与分类、估计与模拟2个方面综述地统计学结合遥感技术在林业中的应用,并针对遥感数据结合地统计学方法在林业研究中存在的问题加以讨论。     

河北献县表层土壤全氟空间变异性特征分析

为了对河北献县土壤改良及对地氟病的防治提供指导性建议,采用地理信息系统与地统计相结合的方法对研究区表层土壤全氟的空间变异特征进行了分析。结果表明:献县表层土壤全氟经对数转换后符合指数模型,全氟具有很强的空间相关性,说明其有明显的可迁性特点,受水文地质、地形等自然结构性因素影响较大而受人为因素影响较小;用Kriging内插法对未测区域全氟进行最优估计,并形成插值图,可更直观的反映出研究区内表层土壤全氟的空间变异特征。从整体上看献县表层土壤全氟含量呈现东南西三部含量高而北部偏低的分布特征,其分布特征受河流走向影响较大且远离河床处氟含量呈渐增趋势。     

不同阈值下土壤盐分的空间变异特征研究

指示克里格法(Indicator Kriging,IK)应用的关键是阈值的合理选择。本文以黄淮海平原盐渍土改良区典型县域禹城市为研究区域,在1.0 g kg-1、2.0 g kg-1、3.0 g kg-1等3个盐分阈值下,对0～20 cm耕地土壤盐分的变异函数、预测概率、预测概率空间分布的变化规律进行了研究。结果表明,(1)不同阈值下土壤盐分含量均具有中等强度的自相关性,随着阈值的减小,土壤盐分的空间结构性增强,变异函数的模型精度增大,因此从指示变异函数模型精度考虑,1.0 g kg-1盐分含量为研究区域盐渍化风险评价的最佳阈值;(2)土壤盐分的预测概率最大值和预测概率均值随盐分阈值的减小而增大,可为不同土壤盐渍化风险评价目标下的阈值选择提供参考;(3)不同阈值下土壤盐分的概率预测分布存在空间上的规律性与相似性,高概率区域主要集中在研究区域的西部,低概率区域主要集中在研究区域的东部。研究区域土壤盐分含量的概率分布与地形地貌特征和河流的分布状况有着密切的关系。     

呼兰县土壤重金属元素镉·铬的空间变异性研究

基于ArcGIS技术,应用地统计学方法和半方差理论对呼兰区土壤中的重金属镉和铬进行空间变异性研究和Kriging插值。结果表明:研究区中铬具有较强的空间变异性,在土壤中受其他因素的影响逐渐增强;镉具有中等空间变异性。镉和铬的污染情况变化不是很大,基本上都呈连片分布,主要集中在中部地区,并由中部地区向周边逐渐减弱。     

河北省吴桥县土壤微量元素空间分布特征

为揭示土壤微量元素在空间上的分布,更好地指导农田培肥管理,以河北省吴桥县4 965份土壤样品为研究对象,利用地统计学与GIS相结合的方法,分析土壤有效铁、有效铜、有效锰、有效锌等土壤养分质量分数的空间分布特征。结果表明:1)吴桥县土壤有效铁、有效锰、有效铜及有效锌平均质量分数分别为11.54、11.84、1.30和0.97 mg/kg。2)通过半方差函数相关参数分析,土壤耕层中有效铁和有效铜的空间自相关范围较大,变程分别为879和660 m;耕层有效锌和有效锰的变程较小,分别为33和36 m。3)4种有效微量元素的变程大小顺序为有效铁>有效铜>有效锰>有效锌。4)4种微量元素变异函数的理论模型符合指数模型,有效铁和有效铜的块基比在25%~75%之间,具有中等的空间相关性;有效锰和有效锌的块基比>75%,系统空间相关性很弱。通过普通克里格插值所得的空间分布图能很好地反映土壤微量元素的空间分布特征,经检验插值精度较高。     

空间插值法在北部湾渔业资源密度评估中的应用

为弥补采样过程中可能存在的缺陷,进而获得更加合理的渔业资源密度分布情况,本研究将空间插值方法与渔业声学技术相结合,利用Echoview渔业声学数据处理系统(Version 6.1)对2014年7月至8月间的北部湾渔业声学调查数据进行预分析,再对实际探测数据进行反距离权重插值(IDW)、普通克里格插值(OK)、简单克里格插值(SK)。通过计算对比几种插值模型的决定系数(R~2)、平均误差(ME)、均方根误差(RMSE)等,筛选最优插值模型。结果表明,鱼类密度总体分布较均匀,相对集中的区域较少,分别在中东部沿岸区域、中越共同渔区中西部区域和北部远岸海域,而在中南部远岸海域分布稀少;比较3种插值参数发现,R~2和RMSE显示的优劣顺序相似,OKSKIDW,ME显示的优劣顺序为OKIDWSK,说明在该区域进行的渔业声学资源密度评估中,普通克里格插值(OK)能够更好的预测北部湾海域的资源密度分布情况。     

淮北平原农田土壤养分空间变异特征——以安徽省蒙城县为例

以安徽省淮北平原的蒙城县为例,利用测土配方施肥获取796个农田表层样点数据(0~20 cm),运用地统计学方法研究了土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、速效磷(AP)和速效钾(AK)含量的空间变异特征及其影响因素。结果表明,蒙城县SOM含量为17.14±2.70 g kg~(-1),TN含量为0.85±0.14 g kg~(-1),AP含量为16.63±9.66 mg kg~(-1),AK含量为129.63±35.24 mg kg~(-1),属中等水平。变异系数介于15.75%~58.09%,属中等变异强度。地统计分析表明,蒙城县土壤养分的变异函数符合指数模型,具有中等强度的空间自相关性。SOM和TN的空间自相关性稍强,AP和AK的空间自相关性稍弱。土壤养分在空间上呈块状分布,SOM、TN和AK的空间分布总体上北高南低、在东南—西北方向上变异较强,在西南—东北方向上变异较弱。AP含量总体上由北到南,先降低再升高。     

基于Kriging估计误差的县域耕地等级监测布样方法

为了监测耕地的质量等级,通常采取抽样调查的方法.由于空间样本间存在不独立性等原因,传统抽样方法效率低、精度不高.为此,该文提出基于Kriging估计误差的布样方法,定义了反映Kriging估计情况的统计量作为评估监测网的标准,通过分析样本量与抽样精度的变化趋势确定最优样本容量,将调整过的方形格网作为监测网的基础,在泰森多边形限制下对监测网优化增密,并选用部分标准样地作为监测点.以北京市大兴区为例对该方法进行验证,结果表明,当监测点数同为48时,该文方法均方根误差小于简单随机抽样、分层抽样以及单一使用格网布样的方法,预测总体均值的相对误差为0.07%.因此,该文方法使用较少的监测点反映县域耕地等级的分布状况和变化趋势,能够满足县域耕地等级监测的需求.     

农田尺度下影响土壤表层有机质空间分异性的因子研究

为研究在农田尺度下,对土壤表层(0~25 cm)有机质产生影响的空间分异性因子,通过对采样的土壤样本进行理化分析,运用Arc GIS10和Geo Da软件对土壤有机质数据进行地统计分析、普通克里金插值和空间相关性分析等研究,得出在研究区内土壤表层有机质的空间分异与地形因子呈现负相关性,并且护田林对土壤表层有机质的空间分异影响显著。原因是地形通过地表径流从而间接影响土壤表层有机质的空间分异,而护田林则通过根茎叶等直接影响其周围地带的土壤有机质的空间分异。