基于GIS和FCM的宁乡植烟土壤养分管理分区

采用GPS、地统计学和模糊c均值聚类相结合的方法,对湖南省宁乡植烟土壤主要养分的空间变异特征和管理分区进行研究。结果表明,宁乡植烟土壤主要养分指标均为中等程度变异,有机质、有效磷和速效钾3项指标的块金效应在25%~75%之间,表明研究区域该3项养分指标是由结构性因素和随机因素共同作用的结果;碱解氮的块金效应75%,表明研究区土壤碱解氮主要由随机性因素决定。土壤有机质为高水平,碱解氮和速效钾均为中等水平,有效磷为极高水平,研究区大部分区域有机质、碱解氮、有效磷为中等至极高,但约有40%的面积土壤速效钾缺乏。宁乡烟区可划分为3个养分管理分区,分区间有机质、全氮、碱解氮和速效钾含量差异极显著。     

辽北稻田土壤养分的变异特征及相关性分析

采用等值线制图软件和传统统计学方法，对辽北稻田耕层土壤养分进行了变异特征及相关性研究。结果表明，同一地块上的土壤由于取样位点的变化，土壤养分亦随之变异，其变异系数的变化趋势为：速效磷〉有效锌〉有机质〉碱解氮〉有效硼〉速效钾〉pH；从空间分布上看，本试验区稻田土壤养分均呈斑块状分布，土壤有机质和碱解氮的空间分布基本一致，土壤普遍缺钾；土壤碱解氮、速效磷、速效钾与有机质、土壤机械组成具有显著的相关性，土壤碱解氮与速效磷呈显著正相关，速效钾与有效锌呈显著负相关。     

宁夏盐池沙化草地土壤质量分析与评价

在对宁夏盐池沙化草地生态环境进行调查的基础上,以草地土壤的理化性质:有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾、全盐量、pH值、容积质量作为评价指标,应用灰色关联分析法对草地土壤质量进行综合评价.结果表明:整个研究区土壤有机质含量处于较缺乏状态;土壤全氮、碱解氮和速效磷极度贫乏,速效钾的含量丰富;从评价指标的空间变异系数看,pH值最小为2.45%,全盐量最大为65.39%,其余土壤各项指标均呈中等变异强度;土壤质量评价各指标之间相关性分析表明,土壤有机质含量与土壤全氮、碱解氮呈极显著正相关,与容积质量呈极显著负相关,与速效磷、速效钾、pH值、全盐无显著相关关系.容质量与有机质、全氮呈极显著负相关,与碱解氮、全盐量呈显著负相关.根据关联度大小表明研究区总体土壤质量水平属于中等,这与研究区的实际情况相吻合.     

曲靖烟区植烟土壤养分状况分析

为了了解曲靖烟区土壤养分状况,对采集的曲靖烟区3716个土样进行了养分状况分析,结果表明:土壤pH值平均为6.27,有机质含量3.7%,碱解氮、有效磷、速效钾含量分别为130.23、28.14、201.83 mg/kg,有效硼含量0.424 mg/kg,水溶性氯含量27.23 mg/kg。烟区有机质和碱解氮含量总体偏高;有效磷除富源县含量偏低外,其他县(市)都处于适宜或富余范围;陆良县速效钾含量偏低,建议补充钾肥;有效硼普遍缺乏。不同植烟县(市)间养分差异较大,各养分的变异程度大小顺序为水溶性氯>有效硼>速效钾>有效磷>有机质>碱解氮。因此,提出控氮、稳磷、保钾,合理增施硼肥的建议。     

基于GIS的湖北省江陵县土壤养分空间变异研究

结合应用GIS与地统计学,研究了湖北省江陵县土壤表层(0～20cm)碱解氮、速效磷、速效钾和有机质等属性的空间变异规律。结果表明,所有观测养分的变异系数均属于中等变异强度。结构分析结果表明,碱解氮、有机质、速效磷变异函数曲线的理论模型符合指数模型,速效钾的理论模型符合高斯模型;碱解氮、速效磷、速效钾的空间变异主要是随机性因素引起的,但程度有所差异,有机质的空间变异则主要是结构性因素引起的;4种养分要素的空间自相关程度都属于中等的空间自相关,但尺度范围不同,碱解氮、有机质、速效磷的空间相关距离较大,达49.1km,速效钾自相关距离为17.9km。采用Kriging插值方法生成了养分分布等值区图,可更直观地了解县域的土壤养分丰缺状况。     

盐碱地土壤养分和盐分含量的空间变异特征研究

为了研究盐碱地土壤养分、盐分含量之间的相互关系,采用空间自相关、半变异函数和克里金插值方法,对酒泉市盐碱地土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、盐分含量的空间变异特征及其影响因素进行分析。结果表明,研究区土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量平均值分别为64.30、15.50、121.40 mg/kg,有机质和盐分含量平均值分别为12.80、7.49 g/kg,养分和盐分含量的空间变异系数均表现为中等变异;空间变异性分析发现,研究区5类土壤因子块金系数均小于0.25,表明其主要受地形、成土母质和植被覆盖度等结构性因素的影响;盐碱地土壤中有机质、碱解氮、速效钾含量南高北低,而速效磷、盐分含量从东到西高、低交替循环;相关性分析表明,盐碱化土壤有机质含量、碱解氮含量与盐分含量呈极显著负相关(P0.01),但速效磷含量与盐分含量呈显著正相关(P0.05)。这说明土壤养分含量在一定程度上影响土壤盐分含量状况。     

辽宁瓦房店北部5乡镇土壤质量变异研究

运用地统计学,结合GIS分析了辽宁瓦房店北部5乡镇土壤表层（0=20 cm）有机质、碱解氮、速效磷、及速效钾的空间变异规律及其驱动机制。通过对瓦房店北部5乡镇209个采样点养分含量及其半方差分析和Kriging插值的研究结果表明：该地区有机质均值为8.9358 g/kg,碱解氮均值为65.6744mg/kg,速效磷均值为52.3676 mg/kg,速效钾均值为58.4863 mg/kg。与第二次土壤普查资料相比,有机质含量略有下降,速效磷含量上升非常多,速效钾含量也略有上升。变异系数大小依次为速效磷、速效钾、碱解氮、有机质,分别为53.04%、42.52%、42.32%、29.24%,都属于中等变异。半方差分析的结果表明,瓦房店北部地区土壤养分各采样点的相关系数都在0.25-0.75之间,空间相关性中等。人类的施肥习惯、耕作措施的改变及土地利用变化是引起土壤养分变化的主要原因。     

瓦房店市耕地土壤养分分析

2006年瓦房店市耕地土壤养分分析结果表明,瓦房店市耕地土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾的平均含量分别为11.21 g/kg、86.45 mg/kg4,5.8 mg/kg和75.02 mg/kg。有机质、碱解氮含量总体处于中等水平,有效磷和速效钾含量总体处于高水平。土壤有机质含量的次数分布曲线近似于呈偏正态分布,碱解氮、速效磷和速效钾近似于呈偏正态分布。各养分的变异程度由小到大依次为土壤有机质、速效钾、碱解氮、有效磷。     

天山南坡农区土壤养分空间分布特征

【目的】研究天山南坡农区土壤养分空间分布状况,分析土壤养分与地形因子间的相关关系。【方法】 共采集研究区487个样品,土壤指标有pH、有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾。采用GIS和地统计学相结合的方法,研究区土壤养分的空间分布特征,并分析土壤养分含量与地形因子之间的相关性。【结果】 土壤pH值的变异性最低,而有效磷和速效钾的变异系数最大,其他的变异系数较接近;全氮和有机质的相关性最强,碱解氮与其他土壤养分均达到极显著相关性,全氮和速效钾的相关性最弱;有机质和全氮含量偏低,碱解氮含量极低,而有效磷含量中等偏高,速效钾含量中等偏低;有机质、全氮和碱解氮的块金效应分别为44.99%、44.47%和49.83%,而有效磷和速效钾的块金效应分别为12.39%和15.16%;有机质的变程最大为0.936 km,其次是全氮、碱解氮,变程分别为0.873和0.582 km,有效磷和速效钾的变程分别为0.051和0.042 km。【结论】 天山南坡农区土壤养分属于中等程度变异,区域内土壤养分存在的空间丰缺差异明显;有机质、全氮和碱解氮表现为中等空间相关性而有效磷和速效钾表现为强烈的空间相关性;地形因子对土壤养分含量的影响也较大。需有针对性地对天山南坡农区进行施肥指导和管理,合理增施氮肥和有机肥,适当施用磷肥和钾肥。     

胶东苹果园土壤有效养分状况及与产量关系研究

本文于2003～2006年采集山东苹果主产区烟台、威海主要县市1105个土壤样品,分析了其有机质、碱解氮、速效磷和速效钾的含量与分布,并研究了有机质、碱解氮、速效磷和速效钾与产量的关系,结果表明:胶东半岛苹果园有机质的平均含量为1.14%、碱解氮含量为74.9 mg.kg-1、速效磷含量为40.9 mg.kg-1、速效钾含量为122.7mg.kg-1土壤养分特征为有机质偏低、碱解氮呈两极分化、速效磷偏高,而速效钾偏低.不同主产县间土壤养分差异较大,栖霞有机质偏低、碱解氮中等、速效磷偏高,而速效钾偏低;文登有机质较高、碱解氮两极分化总体偏高、速效磷偏高,而速效钾较高;环翠有机质很低、碱解氮总体偏低、速效磷偏高,而速效钾很低.对栖霞248个果园土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量分别与产量进行相关性回归分析,在测定范围内土壤有机质含量与产量呈正相关,增加有机质含量可增加产量;土壤碱解氮、速效磷、速效钾在小于100、70和150 mg.kg-1左右以下时,土壤有效氮磷钾养分与产量呈正相关,而超过上述值时二者呈负相关.高产园的土壤有效养分含量均高于中、低产园,与低产园相比,高产园磷钾增幅较大,磷、钾是产量上升的主要限制因子.建议氮磷钾肥比例为1:0.65:1.34.     

黑龙江精准农业示范区土壤养分空间变异研究

以面积为129 hm^2农田为采样区,使用Ag132 DGPS仪定位,网格法采集0～20 cm耕层土壤样品,实验室测定土壤碱解氮、速效磷、速效钾和有机质的含量.应用传统统计学方法和空间分析方法对土壤养分变异进行了研究.结果表明,土壤养分性质均存在着空间变异性,速效磷、速效钾和有机质变异相对较大,碱解氮变异亦小;土壤养分性质均存在半方差结构,分别拟合Exponential、Gaussian、Pentaspherical、Gaussian模型;碱解氮、速效磷、速效钾和有机质均显示中等的空间相关性.     

吕梁山红枣经济林土壤养分评价与施肥建议

为促进吕梁山红枣经济林土壤肥力提升,从临县、柳林县、石楼县、兴县这4个县具有代表性的红枣经济林中采集土样,分析土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾等基本养分含量,并根据全国第二次土壤普查养分分级标准进行评价。结果表明,吕梁山红枣经济林土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾均为中等变异;土壤有机质、碱解氮含量主要处于5,6级水平,有效磷含量主要处于4级及以上水平,速效钾含量主要处于3,4级水平。吕梁山红枣经济林土壤有机质和碱解氮含量较低,有效磷含量中等偏下,速效钾含量中等,在今后的施肥过程中应注重有机肥和氮肥的投入,增施适量磷肥和微量钾肥,并实行保护性耕作方式。     

不同地形条件下样点密度对土壤养分空间变异的影响

以湖南省安仁县的豪山乡(山地地形)和渡口乡(丘陵区)为研究对象,根据传统统计学和地统计学的相关原理,运用变异函数分析法和空间插值估计法,研究耕地土壤养分碱解氮含量、有效磷含量、速效钾含量、有机质含量的空间变异及其分布特征,研究不同地形条件样点密度对插值精度的影响。结果表明：土壤养分变异系数为16.56% ~97.9%,属于中等变异;山地地区碱解氮含量、速效钾含量、有机质含量的基底效应值<25%,丘陵区有机质含量、碱解氮含量的基底效应值为38.15% ~74.45%,2种地形有效磷含量的基底效应值为88.44% ~100%;根据研究区土壤养分的空间变异情况,建议山地区采样密度为0.16个/hm2,丘陵区采样密度为0.10个/hm2。     

洞庭湖区典型菜园土壤主要养分的空间变异——以岳阳广兴洲为例

为加强洞庭湖区菜园土壤的养分管理,控制其养分流失,采用传统统计和地统计学相结合的方法,研究其土壤养分含量的空间变异特征和分布规律.结果表明,土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量分别为54.2～315.3、10.9～64.8、19.5～87.9 mg/kg,有机质含量为14.53～26.22 g/kg,养分含量较高.土壤主要养分属于中等变异,变异系数为0.1～1.0.从趋势分析看,土壤碱解氮、有效磷、速效钾、有机质含量从东向西和从南到北均呈一阶线型变化.从空间分布结构看,碱解氮和有机质含量呈基本一致的空间环状分布,以菜园地中心区较低;有效磷由东南向西北呈条带状分布,中部含量较高,速效钾含量由东南向西北呈马鞍形分布.     

黑龙江食品安全示范区农田土壤养分空间变异研究

以面积为450000m2农田为采样区,使用手持式GPS定位,网格法采集0￣20cm耕层土壤样品,实验室测定土壤碱解氮、速效磷、速效钾和有机质的含量。应用传统统计学方法和空间分析方法对土壤养分变异进行了研究。结果表明,土壤养分性质均存在着空间变异性,受常规施肥措施影响较大的碱解氮、速效磷、速效钾变异相对较大;常规施肥有机质投放较少,变异相对较小;土壤养分性质均存在半方差结构,分别拟合Circular、Pentaspherical、Exponential模型,碱解氮、速效磷、速效钾和有机质均显示中等的空间相关性。     

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。     

近35年红壤稻区土壤肥力时空演变特征—以进贤县为例

【目的】明确红壤稻区典型县域农业生产中土壤养分的变化特征以及当前土壤肥力水平,为红壤稻田土壤培肥改良提供依据。【方法】通过数据收集和野外采样分析得到江西省进贤县1982年、2008年和2017年3个时期稻田耕层土壤属性的数据,统一选取土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾作为土壤综合肥力评价指标,首先对3个时期各项肥力指标进行常规统计和差异性分析,采用主成分分析找出不同时期肥力差异的关键因子并确定权重,通过隶属度函数得到各项肥力指标的隶属度值,将各项肥力指标的权重和隶属度值加乘得到土壤综合肥力指数,最后结合土壤各项肥力指标和综合肥力指数的GIS空间分布图探究该区域稻田土壤肥力时空演变特征。【结果】1982—2017年进贤县稻田土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾均呈不同程度的上升趋势,土壤pH呈下降趋势。1982、2008和2017年3个时期进贤县土壤pH的平均值分别为5.9、5.1、4.8,年均下降0.03个单位;35年来土壤pH整体由西部向东南和西北下降速率逐渐减低,2017年99%的稻田土壤处于酸性水平（4.5—5.5）。35年间稻田土壤有机质含量的平均值由28.1 g·kg^-1上升至36.8 g·kg^-1,1982—2008年和2008—2017年土壤有机质年均增加速率分别为0.21和0.31 g·kg^-1,2017年土壤有机质含量在30—40 g·kg^-1之间的稻田占比达94%,1982—2017年土壤有机质整体由东北向西南上升速率逐渐降低。1982—2017年土壤有效磷含量的平均值由7.0 mg·kg^-1上升至32.1 mg·kg^-1,2017年进贤县以土壤有效磷含量在20—40 mg·kg^-1的稻田为主,占比75%。1982—2017年稻田土壤速效钾累积缓慢,1982—2008年和2008—2017年土壤速效钾年均增加速率分别0.58和0.53 mg·kg^-1,2017年进贤县稻田土壤速效钾含量平均值为73.2 mg·kg^-1。稻田土壤碱解氮在1982—2008年和2008—2017年两个阶段增长均呈先快后慢的趋势,前后两个阶段的年增长速率分别为1.24和0.29 mg·kg^-1,1982—2017年进贤县土壤碱解氮含量东南地区上升速率高,西北地区上升速率低。1982、2008和2017年进贤县稻田土壤综合肥力指数的平均值分别为0.43、0.50和0.55。3个时期稻田土壤肥力指标综合得分分别为：碱解氮有效磷>pH>速效钾>有机质（1982年）;pH>有效磷>速效钾>有机质>碱解氮（2008年）;速效钾>有效磷>pH>碱解氮>有机质（2017年）。【结论】经过35年的长期耕作,进贤县稻田土壤肥力得到改善。当前进贤县稻田土壤仍存在碱解氮过量、速效钾亏缺、土壤酸化严重等问题。土壤碱解氮、pH和速效钾分别为1982年、2008年和2017年3个时期造成进贤县稻田土壤肥力空间分布差异性的关键因素。     

延边地区水稻土壤速效养分对开垦年限和施肥方式的响应

为了探明不同的施肥方式和种植年限对延边水稻土壤速效养分的影响,采集了不同区域的土壤样品,测定了土壤p H值、碱解氮含量、速效磷含量、速效钾含量和有机质含量。研究结果表明,开垦年限影响了土壤0~20 cm耕层碱解氮的养分空间分布,开垦年限越长,碱解氮的空间异质性越弱,且随开垦年限增加,土壤碱解氮含量不断下降;稻田单施有机肥比单施化肥明显增加了土壤速效磷的含量,且导致下层速效磷含量增加;开垦年限和施肥方式对0~20 cm耕层土壤速效钾的空间分布影响较小,但不同开垦年限对稻田土壤速效钾影响不同,开垦时间越长,土壤速效钾的含量越高;稻田施用有机肥有利于速效磷的积累。     

烟台市郊区樱桃园土壤肥力状况调查

对烟台市郊区3个村庄共31个樱桃园0～20 cm和20～40 cm土层的土壤容重、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾以及pH值分别进行了采样测定。结果表明:烟台地区樱桃园土壤总体呈酸化趋势;3个地区的碱解氮含量均属中等,速效钾含量为中等到适量,含磷量由中等到偏高,有机质平均含量低于1.0%,碱解氮、速效磷含量与有机质含量呈线性相关。     

宁夏南部黄土高原流域土壤速效养分空间变异研究

以退耕还林还草6 a后的宁夏南部黄土高原阳洼流域为例,通过地统计学的半变异函数,定量研究了黄土高原典型小流域土壤速效养分的空间异质性特征.结果表明,土壤速效钾、碱解氮、有机质、速效磷变异函数曲线的理论模型均为球状模型.土壤碱解氮、速效钾、有机质属中等变异,变异系数为34.24%~36.62%,土壤速效磷变异属强变异,变异系数为178.08%.土壤速效钾具有中等相关性,c0/(c0 c)比值为54%,由施肥、作物、管理水平等人为因素引起的空间异质性起很大作用.土壤速效磷、碱解氮、有机质具有弱相关性,c0/(c0 c)比值分别为88%,76%,85%.其空间变异主要由施肥和母质、地形、土壤类型引起.4种速效养分具有较强的空间自相关格局,但它们的空间自相关范围具有明显差异,土壤有效氮变程最小,为144.11 m,速效钾次之,土壤有效磷和有机质的变程较大,分别为209.93和399.07 m.