县域土壤养分空间变异分析——以蒲城县为例

借助GIS和地统计学方法对蒲城县土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾4种土壤养分的空间变异特征进行了分析。传统统计分析结果表明:4种土壤养分的变异系数在21%～80%之间,均属于中等变异性。地统计学半方差分析结果显示:碱解氮、有效磷和速效钾的基底效应介于25%～75%,具有中等空间相关性;有机质的基底效应为78%,空间相关性较弱。最后采用普通克里格插值方法,输出土壤养分空间分布图,据此分析土壤养分空间分布特征。     

运城市夹马口引黄灌区土壤养分空间变异特征

以山西省运城市夹马口引黄灌区为研究区域，在灌区进行田间取样，结合地统计学与Kriging插值方法分析灌区农田有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾的空间分布特征。研究结果表明，灌区土壤有机质、全氮空间变异主要受结构性因素的影响；碱解氮、有效磷、速效钾空间变异受结构性因素、随机性因素的共同影响。土壤有效磷呈斑块状分布，存在局部富集或缺失情况；有机质含量在灌区西南部平坦地区、中部引黄灌区干渠中下游冲积区相对较高，土壤全氮、碱解氮具有相似分布。灌区土壤有效磷、速效钾养分等级较高，土壤碱解氮养分等级中等，土壤有机质、全氮养分等级较低。交叉验证表明，普通克里格插值能较准确地预测灌区的土壤养分的空间变化，其相关系数较高、稳定性较好，为灌区精准施肥提供建议。     

富锦市湿地不同开垦年限土壤养分时空分布特征研究

采用地统计学和GIS相结合的方法,以2012年富锦市实地调查和采样数据为基础,分析了富锦市土壤表层(0-20cm)中有机质(SOM)、全氮(TN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)的空间分布情况。利用空间置换时间法,研究了不同开垦年限土壤养分含量的变化规律。结果表明,富锦市土壤养分含量均处于较高水平,变异程度均为中等变异,各土壤属性均符合对数正态分布。结构分析表明,4种土壤养分均具有中等程度的空间自相关性,受结构性因素和随机性因素的共同影响。克里格插值结果表明,富锦市土壤有机质和全氮呈现由南向北逐渐降低的趋势,有效磷含量由西向东逐渐增加,速效钾含量由西向东逐渐减少。在本研究的时间尺度内,有机质、全氮、有效磷的含量随着开垦年限的变化均呈现出先上升后下降的趋势。速效钾含量随着开垦年限的增加呈现出先增加后减小再增加的趋势,在开垦50年以上的地块,速效钾平均含量最高为202.44mg/kg。研究表明,富锦市土壤养分有明显的空间分布特征,部分土壤养分性状出现退化现象。掌握土壤养分的时空分布状况,对保证区域农业持续、稳定的发展有着重要的意义。     

洛阳市粮田土壤养分状况分析

分析了洛阳市主要粮田土壤247个土壤样品的养分状况.结果表明,土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾的平均含量分别为1.25%、0.91 g/kg、10.88 mg/kg和128.7 mg/kg;总体而言,有机质和全氮含量处于低水平(1%～2%和0.8～1.0 g N/kg),速效磷处于中低水平(5～20 mg P/kg),速效钾处于中等水平(100～150 mg K/kg);有机质、全氮和速效磷含量的次数分布曲线呈高峰偏左的正偏峰,速效钾呈近似为高峰稍微偏右的正态峰;速效磷的变异程度(CV%)最大,有机质和全氮的次之,速效钾的最小.     

艾比湖湿地泥炭土壤养分特征分析

以新疆艾比湖湿地泥炭土壤为研究对象,结合分析化学的手段,对泥炭土壤中的有机质、碱解氮、速效钾、有效磷等养分含量、空间分布特征进行测定与统计分析。结果表明:土壤有机质、碱解氮含量呈现出较强的表聚性,养分含量中有机质含量较高;其它养分含量较低;泥炭土壤中表层土壤有机质与碱解氮、速效钾、有效磷存在显著相关性,泥炭深层土壤的有机质与碱解氮、有效磷相关性较强;空间变异特征显示,土壤各养分指标均表现为中等空间变异特征。     

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。     

新疆盐渍化区土壤养分的空间结构和分布特征

结合地理信息系统(GIS),在面积约为2000km2的新疆典型盐渍化区渭干河流域布设了土壤取样点43个,测定了土壤表层(0~30cm)养分(全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾)的空间变异规律。结果表明:七种养分元素中除了碱解氮、速效磷的含量服从对数正态分布,其它养分元素均符合正态分布;半方差分析得出各项目都能很好的用模型来拟合,全氮、全磷、速效钾符合指数模型,碱解氮、速效磷、全磷符合球状模型。只有有机质是符合高斯模型;全氮和碱解氮的系统空间相关性很弱,而其余养分元素均表现出中等强度的空间相关性,变程在14.3km~67.0km之间,相差比较大;用Kriging插值法对未测点的养分元素进行最优估计,绘制含量分布图,从而可以更直观的反映研究区土壤养分的空间结构和分布特征。     

冀西北农牧交错带土壤养分时空变异与生产特性研究

以1290个土地样品分析数据为依据,对冀西北农牧交错带张北县土壤养分时空变异与生产特性进行了分析研究,结果表明:张北县土壤pH值为8.23,土壤有机质和全氮含量分别20.4g/kg和1.05g/kg,土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量分别为80.5mg/kg、20.6mg/kg和181.1mg/kg,和80年代相比均有明显地提高;土壤养分空间分布规律为东南部坝头区高于中部平原区,中部平原区高于西北部丘陵区。随着人类生产活动对土壤性质影响的提高,土壤养分的时空变异性增加,根据张北全县及不同分区的土壤养分时空分异提出适宜的农业生产发展建议。提高土壤有机质和氮含量仍是张北县土壤肥力提高的前提基础,保证土壤中磷和钾的稳定供应对保持土壤肥力、作物高产也是十分必要的。     

临潼区土地整理中新增耕地土壤养分现状研究

本研究目的在于分析土地整理项目中新增耕地土壤养分含量的特征,明确生产条件改善后影响土地生产能力的重要因素,为更好地发挥土地整理效果提供依据。采集临潼区新丰土地整理项目中道路交通用地、水利设施用地、疏林地和对照样地等4种土地利用类型经整理后的新增耕地17个土壤样品,测定其容重、有机质、全氮、速效磷、速效钾、代换量、pH值和全盐量,运用SPSS统计软件分析土壤养分状况。结果表明:新增耕地土壤养分含量较低,土壤养分中容重、有机质、全氮、速效磷、速效钾、pH值、全盐和代换量含量平均为1.54 g/cm3,5.37 g/kg,0.54 g/kg,5.42 mg/kg,73.23 mg/kg,8.51,573.81 mg/kg和12.41 cmol/kg;原有土地利用类型对养分含量影响较大;土壤中各养分间相关程度较低,容重-有机质、速效钾-代换量和全盐量、代换量-全盐量具有明显相关性,相关系数分别为-0.54,0.58,-0.62和-0.68,其余养分含量之间无明显相关性。可以看出:新增耕地利用时间较短,养分积累不足,土壤有机质含量低是导致肥力较低的主要原因,土壤养分水平成为制约整理后土地生产能力和影响产量差异的的重要因素,应将提高土壤有机质含量作为培肥中心环节。     

荒漠绿洲区不同土地利用方式下土壤养分差异分析

以塔里木盆地北缘荒漠绿洲区(渭干河—库车河三角洲绿洲)为研究对象,对耕地、林地、荒漠灌丛和盐碱草地利用方式下的土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾进行了测定及统计分析。结果表明:土壤各养分元素的空间变异性由强到弱的顺序依次为有效磷碱解氮速效钾全氮有机质;不同土层深度有机质、全氮、有效磷和速效钾含量在不同土地利用方式之间表现出显著的差异(P0.05),土壤碱解氮含量无显著差异(P0.05);不同土地利用方式有机质与全氮、碱解氮之间的相关性较强,有效磷与速效钾之间的相关性相对较弱。     

仁用杏园不同土层土壤养分含量的测定

在陕北黄土丘陵沟壑区，对仁用杏园的土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷、速效钾进行了测定。0～500cm土层的土壤有机质为3．368g／kg，全氮为0．268g／kg，全磷为0．536g／kg，速效氮为13．644mg／kg。速效磷为2．202mg／kg，速效钾为50．406mg／kg。陕北黄土丘陵沟壑区仁用杏园无论是浅层、根系集中分布层还是源层土壤，土壤养分含量均较低，满足不了仁用杏的正常生长与开花结实。     

华北土石山区森林土壤养分空间变异研究

基于河北省木兰围场国有林场管理局北沟林场4hm2天然次生林中100个采样点0-20cm、20-40cm和40-60cm的土壤养分测定分析数据,运用地统计学方法研究了土壤养分的空间变异特征,并分析讨论了该区域土壤养分的空间分布特点。结果表明:研究区内土壤养分(有机质、全钾、全氮、全磷、速效钾和有效磷)的变异系数在0.17~0.94之间,属于中等变异程度。0-20cm速效钾的结构比为0.534,具有中等空间相关性,其余各层的土壤养分结构比都在0.900以上,具有很强的空间相关性。各土壤养分的空间相关距离为40.53-287.1m,均表现出了明显的空间分布趋势。研究结果对在华北土石山区土壤取样设计及土壤养分的空间内插和制图具有一定的指导意义。     

黄土高原南部耕地土壤养分空间格局分析——以陕西省富县为例

以陕西省富县为例,采用地统计学与GIS技术相结合的方法,研究黄土高原南部耕地土壤养分的空间变异特征和分布格局,为土壤培肥和农业生产提供理论基础。结果表明,富县耕地大部分土壤养分间存在显著的相关关系。20 a来,除土壤有机质平均含量降低19.08%,有效锰降低9.59%外,其他养分平均含量均有明显增加,增幅介于12.18%~44.20%。在平均间距为1 214m的采样尺度下,土壤有机质、磷、钾、锰和铁表现为中等强度空间相关性,速效氮表现为弱空间相关性。施肥、耕作管理、海拔及降水是影响养分空间变异的重要因子。土壤养分含量高低值区域分布明显,大致呈西高东北低的格局。总体上富县耕地土壤富钾,铁、锰适中,有机质整体缺乏,12%耕地氮素相对不足、88%缺乏,71.16%缺磷,需及时增施有机肥,制定增氮补磷措施。     

塔里木绿洲种植制度对棉田土壤养分性状的影响

为了研究塔里木绿洲种植制度对棉田土壤养分特性的影响,以棉田轮作方式(水稻→棉花、水稻→冬麦→棉花、水稻→冬麦-绿肥→棉花)和连作年限(3、5、8、10、15 a)为试验因素,对0~100 cm土层土壤进行了调查与试验。结果表明:短期轮作对棉田土壤养分含量无影响,棉花连作年限是不同层次土壤养分含量变化的主要影响因素,连作3、8、10、15 a土壤0~20 cm速效氮平均为40.60、48.75、51.96、44.35 mg/kg;速效磷平均为10.16、26.72、27.00、23.37 mg/kg;速效钾平均为184.70、142.60、130.20、105.56 mg/kg;有机质含量分别为10.43 g/kg、12.10g/kg、12.93 g/kg、13.56 mg/kg;无论轮作类型、连作年限长短,从垂直分布上,连作15 a、3 a土壤速效氮F值分别为79.01、299.45;速效磷F值分别为88.99、17.54;有机质F值分别为77.27和171.6。表明长期连作降低了上下层土壤速效氮和有机质含量差异而增加了上下层土壤速效磷含量差异;有机质含量随着土层深度的增加而降低;速效钾含量有随着土层深度的增加而增加的趋势。棉花长期连作有利于增加各层次土壤速效氮、速效磷和有机质含量,同时降低深层土壤速效钾的含量;连作8~10 a耕作层土壤速效氮、有效磷含量达到最大值分别为52.35 mg/kg和27.45 mg/kg。     

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%。     

猕猴桃园和小麦—玉米轮作田两种土地利用方式对土壤养分状况的影响

为深入了解不同土地利用方式下土壤养分水平的差异及施肥和管理中存在的问题,选取陕西省周至县农耕区为研究区域,采用地统计分析和GIS相结合的方法,研究了猕猴桃园和小麦—玉米轮作田两种不同土地利用类型下土壤养分含量、养分相关性、空间变异特征及其分布格局。结果表明:猕猴桃园有机质、碱解氮、有效磷和速效钾4种养分含量分别为:(19.55±3.13)g·kg~(~(-1)),(80.58±14.69)mg·kg~(~(-1)),(23.37±6.09)mg·kg~(~(-1)),(102.79±12.74)mg·kg~(~(-1)),pH值为7.32±0.49;小麦—玉米农田有机质、碱解氮、有效磷和速效钾4种养分含量分别为:(19.43±2.63)g·kg~(~(-1)),(78.80±11.39)mg·kg~(~(-1)),(24.83±6.06)mg·kg~(~(-1)),(95.03±11.75)mg·kg~(~(-1)),pH值为7.41±0.58。猕猴桃园土壤有机质、碱解氮和速效钾含量均高于小麦—玉米农田,仅有效磷含量比小麦—玉米农田偏低。研究区主要养分要素的变异系数都处于10%~100%,属于中等空间变异性。在猕猴桃园中,有机质、碱解氮、有效磷、速效钾两两之间均呈极显著或显著正相关;在小麦—玉米农田,pH值与有机质表现出显著负相关。研究区土壤有效磷含量较为丰富,碱解氮含量处于中等偏高水平,有机质含量处于中等偏低水平,而速效钾含量总体缺乏。整体上猕猴桃园比小麦—玉米农田养分水平高,这主要与不同的田间管理和施肥状况有关。因此,今后应采取维持氮肥、控制磷肥、增加钾肥的措施,并十分重视有机肥的使用。此外,针对不同土地利用类型和土壤肥力状况进行分区培肥管理,普及科学施肥,提高肥料利用效率也是提升土壤肥力水平的重要措施。     

玛纳斯河流域绿洲土壤养分空间变异特征与格局

运用经典统计学及地统计学的半变异函数定量研究了玛纳斯河流域绿洲表层土壤(0～10cm)中有机质、全氮、全钾和全磷4种养分含量的空间变异特征。结果表明:4种养分含量数据均服从正态分布,有机质、全氮和全磷的理论模型属于指数模型,全钾的则符合球状模型。全氮和全钾的空间自相关范围为24.18km和35.78km,空间结构上具有中等空间相关性,随机性因素引起的全氮和全钾的变异分别占48.93%和48.23%,是结构性因素(气候、母质、地形、土壤类型等)和随机因素(施肥、耕作措施、种植制度等)共同作用的结果;有机质和全磷的空间自相关范围为79.10km和82.63km,空间结构上具有强相关性,块金值与基台值之比分别为25.06%和20.00%,其空间变异主要由结构性因素引起的。在地理信息系统(GIS)支持下,通过Kriging插值研究了玛纳斯河流域绿洲土壤养分的空间水平分布规律并对土壤养分要素含量等级进行了评价。有机质、全氮和全钾具有南北部高,中间低,由南北向中心递减的趋势;有机质、全氮、全钾含量为较丰富以上等级面积分别占研究区的0%、97.91%、99.69%;全磷含量从中心往南递增,北部分布较均匀;全磷含量为较丰富以上等级的面积占研究区的10.62%。     

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。     

耕作层土壤养分含量的空间自相关分析——以秦安县郭嘉镇为例

为了探究土壤养分含量的空间分布特征,运用空间自相关理论,在Geo Da095i,Arcgis等软件的基础上,以甘肃省秦安县郭嘉镇为例,采用Moran,I统计量研究了土壤主要养分元素含量在三种不同权重矩阵下的空间自相关程度以及空间分布规律。结果表明:秦安县郭嘉镇耕作层土壤中各主要养分空间分布并非随机状态,而是存在一定的空间自相关特性;全域型空间自相关的研究表明,rook权重下秦安县郭嘉镇耕作层土壤中有机质、全氮、全磷、全钾、有效磷和速效钾含量的Moran's I指数分别为0.3088、0.0024、-0.0522、-0.2220、0.2678和0.2264,表明有机质、全氮、有效磷和速效钾的含量在空间分布上呈现空间正相关,而全磷和全钾的含量在空间分布上呈现空间负相关;局域空间自相关结合Moran散点图和LISA聚集图的分析结果揭示出郭嘉镇各行政村养分元素含量分布的空间分布规律,可以直观地得到各养分元素含量分布的"高—高"、"低—低"聚集区和"低—高"、"高—低"孤立区的具体位置,其中有机质、全氮、有效磷和速效钾都在空间分布上出现"高-高"聚集区和"低-低"聚集区,而全磷的含量只有"低-低"聚集区,全钾的含量在空间分布上较为分散,没有明显的聚集区。     

博尔塔拉河下游河岸带土壤养分特征及其相关性分析

对博尔塔拉河下游河岸带土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾、pH进行了分析。结果表明：① 土壤有机质在表层和80 cm土层属于强变异;20 cm、40 cm和60 cm土层属于中等变异。② 有机质含量为0.03%～4.19%,差值较大;不同深度土壤有机质含量从表层到深层逐渐减少,递减规律显著;5层（0~10 cm、20 cm、40 cm、60 cm和80 cm）土壤之间有机质含量垂直方向的相关性特征显示,60 cm深度与其他层次土壤有机质含量呈弱正和弱负相关,0 cm与80 cm、20 cm与40 cm之间的相关性极显著。③ 土壤有机质含量与pH、速效钾含量呈负相关,与速效磷含量呈正相关,与全氮呈极显著正相关（[WTBX]R[WTBZ]=0.934）。④ 通过对土壤样品养分含量分级显示,土壤有机质含量和速效磷含量平均值分别为0.44%和1.99 mg•kg^-1,均属于极缺乏型;全氮含量和速效钾含量平均为0.07%和39.78 mg•kg^-1,属于很缺乏型;pH平均为7.47,属于中性。