基于地统计学烟区土壤养分及pH值空间异质性分析——以重庆市酉阳县岩溶区为例

调查了解土壤养分及pH值空间异质性特征是制定烟区土壤养分管理与施肥决策的前提。本研究基于经典统计学和地统计学方法,分析了酉阳烟区土壤表层pH值及土壤养分要素的空间异质性特征。结果表明:酉阳烟区土壤有机质含量丰富,有效磷较缺乏;土壤养分指标的变异系数在13.11%～71.46%之间,有效磷的变异系数最大,而有机质、全氮、碱解氮在土壤中比较稳定;土壤有机质和全氮、全磷、碱解氮和有效磷呈极显著的正相关,pH值和有效磷和速效钾呈极显著的负相关;有机质、全氮、全磷及速效钾的变异函数曲线理论模型符合指数模型,而pH值和碱解氮则与球状模型拟合较好;全氮、碱解氮、全磷及有效磷表现出中等空间相关性,而有机质、全钾及速效钾的空间相关性表现较弱;分维数大小表现为:全钾的分维数最大,pH值、速效钾、有机质其次,全氮、碱解氮最少;土壤养分及pH值空间分布在东西和南北方向具有显著性差异,且在东西方向上的变异要高于南北方向。酉阳烟区土壤养分空间相关性不强,说明地形、施肥及耕作等随机性因素能够显著影响烟区土壤养分空间异质性。      

基于地统计学和GIS技术的北京市大兴区礼贤镇土壤养分空间变异性研究

运用地统计学和GIS方法,对北京市大兴区礼贤镇的表层土壤全氮、全磷、全钾、全硼、碱解氮、有效磷、速效钾、有效硼、有机质和pH值等参数的空间变异及分布特征进行了研究。结果表明,研究区内有效磷、速效钾、碱解氮变异系数分别为10599%、10043%、8029%,分异性较强。经过不同趋势阶数指标插值误差的综合比较,初步确定全磷、有效磷、全钾、速效钾、全硼、有效硼应该选择一阶,碱解氮、有机质和pH值应该选择无趋势,而全氮则应该选择二阶。全磷、有效磷、全钾、全硼、pH值的理论模型为指数模型,速效钾、全氮、碱解氮、有效硼、有机质的理论模型为线性模型。全磷、有效磷、全钾、全硼、pH值主要受到结构性因素的影响,全氮、有效硼、有机质受到结构性因素和随机性因素的共同影响,速效钾、碱解氮主要受到随机性因素的影响。通过普通克里格插值图清晰可见,按照含量分布特点土壤中全氮、碱解氮、全磷、有效硼、有机质、有效磷的空间展布相似,全钾和速效钾的空间展布相似,全硼的空间展布特点与其他指标都不相同,这与统计学分析结果具有相似性。通过了解研究区土壤中10项养分指标分布情况,对及时调整肥料用量比,实现有针对性施肥,调整农业结构以及优势农产品规划和布局提供数据支持。     

泸州市耕地土壤养分现状调查与评价

本研究利用2022年泸州市定位调查监测数据,分析了耕层土壤p H、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾等养分含量现状,并根据全国第二次土壤调查标准进行土壤养分含量评价,为泸州市耕地土壤科学合理施肥提供数据支持。结果表明,当前泸州市耕地土壤pH平均值为6.15,总体呈弱酸性。耕地土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾平均含量分别为24.7g/kg、117.6mg/kg、23.6mg/kg、137.9mg/kg,土壤有机质、碱解氮和速效钾含量主要处中等水平,有效磷含量主要处于丰富水平。不同区县土壤有机质和养分含量差异较大。因此,泸州市各区县需持续优化施肥结构,增加有机肥的施用量,推进化肥减量技术应用,以提高土壤pH值和有机质含量,改善土壤环境质量,促进农业可持续发展。     

文山州土壤养分空间分布与变化规律

采用GPS定位技术,对文山州基本烟田进行大规模的土壤取样,研究了区域植烟土壤养分状况的总体特征、空间变异特征,并采用普通插值法绘制了土壤养分空间分布图。结果表明:随海拔的升高,土壤pH值呈显著下降的趋势,土壤有机质和碱解氮含量呈极显著增加趋势,而土壤有效磷含量呈先增加后下降的趋势。全州土壤有机质和碱解氮含量整体呈由北向南、由东向西有增加的趋势,土壤有效钾含量整体上呈由中部向北部及南部增加的趋势,土壤pH值和有效磷空间变化趋势不显著。     

高寒草甸区典型景观单元土壤养分空间变异性研究

应用GIS技术和地统计学空间内插法,对黄河源区达日县跨热洼尔玛流域高寒草甸小流域典型景观单元土壤有机质、全氮和全磷的空间分布特征进行了研究.结果表明: 高寒草甸土壤养分(全氮、有机质、全磷)最佳拟合模型为球状模型;在小流域尺度范围内,土壤养分空间变异性依次为: 全氮＞有机质＞全磷;其中高寒草甸土壤全氮含量具有强空间变异,块金系数(C0/(C0 C))为23.5%,有机质和全磷属于中等空间变异,其块金系数(C0/(C0 C))分别为35.9%、41.7%;全氮、有机质和全磷的有效变程分别为2 133 m、1 412 m和1 239 m.区域土壤养分影响因素分析显示: 不同植被覆盖下土壤有机质和养分的积累和平衡状况存在差异,其空间变异主要受海拔、地形、坡度、植被、根系分布状况等因素影响.     

浙江省瑞安市耕作层土壤养分元素有效态含量空间变异特征及其影响因素

综合采用地统计学、GIS和传统统计分析方法,研究了瑞安市耕作层土壤9种养分元素有效态含量空间变异特征及其影响因素。结果显示,研究区耕作层土壤碱解氮呈西高东低的分布趋势,速效钾、有效硼、有效锰、有效钼、有效铜和有效锌呈西低东高的分布趋势,有效磷呈东西高、中间低的分布趋势,有效铁分布均匀;研究区中西部耕作层有效硼较缺乏,东部碱解氮较缺乏,中部有效磷较缺乏,其他地区9种养分元素有效态含量均达到中等以上;半方差函数分析显示有效锰和有效铁为强空间相关性,碱解氮、速效钾、有效磷、有效钼、有效铜和有效锌为中等空间相关性,有效硼为弱空间相关性。研究认为,中性或是弱碱性、含盐量较高且阳离子较活跃的土壤环境有利于速效钾和有效硼富集,酸性或弱酸性和有机质含量较高的土壤有利于碱解氮和有效铁富集;速效钾、有效钼、有效硼、有效铜和有效锌含量的控制因素相似,主要受成土母质、土壤类型以及地形地貌等结构性因素和施肥、耕作等随机性因素的双重影响,而碱解氮、有效铁、有效磷和有效锰的含量分布主要受成土母质、土壤类型以及地形地貌等结构性因素的影响。     

四川省沐川县典型土壤剖面重金属分布特征和生态风险评价

根据全国土壤污染状况调查显示，全国土壤的环境状况总体不容乐观，耕地土壤环境质量令人担忧，已对粮食安全构成威胁。已有的研究工作多集中于土壤重金属的空间分布特征及污染源分析、重金属污染风险评估以及评估方法，但对于不同土壤深度重金属在耕地中的积累与剖面分布的变化及其生态风险分析相对较少。为研究四川省沐川县土壤剖面重金属分布特征和生态风险，本文在研究区选择三个不同地质背景区采集了土柱剖面样品开展相关工作。结果表明：样品中As、Cd、Hg、Pb、Ni、Cu、Zn七项指标中，除了Cu外，其余重金属元素含量都高于国家和四川省土壤背景值，表明这些元素在土壤中呈现不同程度地富集。土壤中7种重金属的浓度与土壤养分(氮、磷、钾)，土壤有机碳和pH值存在相关性，如在玉米地剖面中，氮和磷与Cd呈显著正相关，相关系数分别为0.845、0.747。大量研究表明，磷肥中含有一定量的重金属。磷肥中重金属含量高低与磷矿及其来源有关，磷肥能够增加土壤Cd含量。土壤有机碳与Cd呈显著正相关，相关系数为0.934，其原因是土壤有机质对重金属的吸附作用，有机碳对土壤中重金属的保留起了重要作用。pH值与Cd呈显著负相关，相关系数为...     

贵州省仁怀市耕地土壤养分地球化学特征及其影响因素研究

【研究目的】为仁怀市农业生产中土壤养分的合理利用、农业结构调整及土地利用价值的提升等提供科学依据。【研究方法】本文利用电感耦合等离子体发射光谱法、容量法及电位法获取了5486件表层土壤样品氮磷钾（全量和有效态）及有机质的含量，系统研究了其地球化学特征及含量影响因素。【研究结果】仁怀市耕地土壤氮、磷、钾、有机质、碱解氮、速效磷及速效钾的平均值分别为1.74 g/kg、0.75 g/kg、19.90 g/kg、30.90 g/kg、100.28 mg/kg、10.40 mg/kg和101.03 mg/kg。其中，氮、碱解氮、磷、钾及有机质的含量及分布与地层关系密切；速效磷及速效钾的含量及分布与地层关系较差。仁怀市耕地土壤肥力较好，以较丰富等级为主，较丰富及丰富等级占比为57.6%。其中，氮、磷及钾皆处于丰富水平；碱解氮及有机质处于中等水平；速效磷及速效钾处于缺乏水平。【结论】仁怀市耕地土壤养分的含量及分布不仅受地质背景、土壤类型、海拔高度、酸碱度及土壤深度等自然因素影响，还与土地利用方式等人为活动有关。创新点：系统统计了仁怀市耕地土壤氮磷钾（全量和有效态）及有机质的含量，对其地球化学等级开展了评价，并系统分析了它们的含量影响因素。耕地土壤养分的含量及分布不仅受地质背景、土壤类型等自然因素影响，还与土地利用方式等人为活动有关。     

龙海市北部土地质量地球化学评估肥力指标特征研究

利用龙海市土地质量地球化学评估成果,建立基于元素地球化学的土壤肥力指标,探讨土地质量地球化学评估肥力指标含量的分布特征及其相关性,并对肥力指标进行分级,进而总结龙海市土壤肥力特征.评价结果表明调查区土壤有机质、氮、磷含量稍缺乏,钾、铜含量适中,土壤营养元素和不同地块分布很不均匀,需要根据土壤实际地球化学特征进行平衡施肥,防止养分投入不足或过量而引起的土壤质量退化,以有效保护耕地地力.     

内蒙古东来地区土壤养分空间分布特征及评价

在中小尺度上确定土壤养分状况并准确表达其空间分布特征仍需深入研究,了解和掌握土壤养分现状可为土地资源利用提供一定的科学参考。基于内蒙古东来地区土地质量地球化学调查中采集的468件表层土壤样品分析结果,采用主成分分析法和GIS技术对碱解氮、速效磷、速效钾、有机质4项养分指标进行空间分布特征分析及养分丰缺评价。结果表明,研究区土壤养分属于中度变异,呈不均匀分布。主成分分析提取的2项主成分指标可反映土壤养分指标90.34%的原量信息,得出的土壤肥力综合得分IFI值为-1.643～1.972。空间分布特征显示,研究区土壤整体有机质缺乏,碱解氮稍缺,速效磷适中,速效钾较丰富。IFI值的空间插值结果表明：土壤养分达到丰富及以上的区域占研究区面积的29.35%,主要分布在研究区中部的工农村、七间房附近;达到适中等级的占比为41.74%;稍缺—缺乏等级的占比为28.91%,其中缺乏等级分布面积为10.43%,主要分布在辽河农场三分场附近。建议在研究区进行农林业生产活动时,应注意有机肥和氮肥的增施。     

黑龙江五大连池市卧虎山农场土壤营养元素地球化学特征研究

为研究火山岩地区土壤中营养元素的浓度水平及其空间分布特征,选取黑龙江五大连池卧虎山农场为研究区,系统采集41件表层土壤样品,测试分析氮、磷、钾等植物营养元素以及有机质、pH值等15项指标,绘制元素地球化学图,掌握了该区营养元素含量的空间分布特征。根据相关标准,评价土壤中营养元素的丰缺水平。结果表明:(1)研究区为酸性土壤,土壤营养元素含量总体丰足,只有硼含量稍缺或缺乏;(2)土壤营养元素具有明显的空间分布规律,以卧虎山北部含量较高、跃进水库附近较低为特征;(3)研究区为温暖湿润条件下的中等化学风化,伴随着成土作用营养元素持续从岩石释放到土壤中,且有机质对土壤营养元素具有良好的吸附性。本研究为当地农业生产中养分的合理利用和农业种植规划提供了第一手数据资料。     

河南南阳盆地东南耕区表层土壤养分地球化学综合评价及影响因素

为了全面加强河南南阳西南耕区土地资源的利用、开发和管理工作,充分了解当地土壤的养分状况,通过实地调研、样品采集、实验分析等手段对研究区内各乡镇耕地土壤的pH值及养分(TN、TP和K)的空间分布特征进行研究,讨论不同土地利用方式下pH值及养分数据之间的差异及其各自的影响因素。半方差分析结果表明,TP最佳拟合模型为指数模型,TN、pH值、K含量以及有机质为球状模型。研究区pH、养分均表现出较弱的空间相关性,反映其受到人类活动的影响较为强烈。研究区土壤pH平均值为5.44,偏酸性,总体上呈现南高北低的空间分布特征。养分等级评价显示:TN、TP、K含量较为丰富,而有机质较为缺乏,分别为分级标准中的Ⅲ级、Ⅲ级、Ⅱ级和Ⅳ级。土壤养分地球化学综合等级评价显示,全区养分等级总体上以中等为主,占总点位的69.1%,全区广泛分布。Pearson相关性分析发现研究区内土壤pH与有机质、TN弱负相关,与K显著正相关;有机质与TN表现为显著正相关,与K为负相关。不同土地利用方式下土壤各因子差异显著,旱地土壤pH值、TN、有机质以及K含量的平均值均小于灌木林地,而TP则相反。此外,区内作物调查显示玉米种植区平均pH值低于花生种植区。施肥方式、用量及种类、作物类型、土地管理、种植结构和土壤背景是造成全区养分及pH值分布差异的主要原因。     

基于地形分区IDW的复垦排土场土壤养分空间分布

准确掌握土壤养分的空间分布，对于评价复垦排土场土壤质量，并制定相应的复垦措施具有重要意义，但是排土场的复杂地形导致一般插值方法的预测效果较差。以内蒙古锡林浩特盟胜利一号露天矿北排土场为例，采用基于地形分区的反距离权重法对土壤养分（速效氮、速效钾、有效磷和有机质）进行空间插值并与常规反距离权重法和克里金插值法进行比较。结果表明，使用分区反距离权重法插值得到的交叉验证精度均高于克里金插值法与反距离权重法，除此之外，有效磷的R2值为0.22，速效氮的R2值为0.37，速效钾以及有机质的R2值分别为0.34与0.14，同样高于克里金插值法与反距离权重法。插值结果显示，排土场速效氮含量整体由北至南逐渐减少；有效磷含量仅在中心地区稍高；速效钾在研究区东北部含量偏高；土壤有机质在中心地区含量相对偏低。研究成果为露天矿排土场土壤养分评价提供借鉴。      

浙江嘉善土壤地球化学背景及生态质量评价

通过嘉善全县域4点／km^2密度的表层土壤调查采样调查,取得土壤地球化学元素含量背景值,并依据相关标准进行土壤养分质量和环境质量评价。统计分析表明：全县表层土壤地球化学元素含量空间变异小;土壤养分元素中,有机质、氮、钾总体丰富,磷在该县东南部丰富、西北部缺乏,钼在较多地区缺乏,铁、锰、铜、锌均属丰富,硼为中等含量,有效性钙、有效镁含量丰富,有效态硫、有效硅绝大部分为丰富区;表层土壤的环境质量总体为轻度污染,中度污染区零星分布。     

贵州兴仁市耕地土壤有效态与对应全量、pH、有机质的相关分析

对采集的数据按平均值加标准差法进行异常值剔除后,用Excel、SPSS软件对几种有效态与对应全量、pH、有机质含量和相关性进行了统计及分析,结果为:速效磷、有效硼含量处于稍缺乏状态,其余处于丰富或很丰富水平;pH以酸性为主。不同pH条件下,有效态与对应全量、pH、有机质相关性存在差异性:酸性条件下,各有效态与对应全量均呈极显著正相关;碱解氮、速效磷、有效硼、有效钼与特定pH值呈极显著或显著正或负相关;碱解氮与有机质呈显著或极显著正相关;速效磷、有效钼、有效锌与有机质在特定pH条件下呈极显著或显著相关。分析结果为农作物平衡施肥、耕地提质改造、促进全域土地综合整治提供了基础依据。     

典型黑土中有机质和养分元素的变化分析

依据2003-2008年松辽平原中南部地区多目标区域地球化学调查成果,选择黑土类型土壤样本6553件,研究典型黑土中有机质及养分元素碳、氮、硫、磷、钙、钾、铁、镁、锌、铜、钼、锰、硼的变化特征.发现典型黑土中有机质结构性元素碳、氮、硫、磷以及铜、镁、铁、钙元素的含量变化与有机质的变化具有正相关性.养分元素含量的变化与成土母质和土壤类型关系密切,如锰在黑土中含量普遍偏高.中国土壤以及松辽平原土壤的宏观背景是典型黑土中钾偏高和钼、硼偏低.生物气候带是影响有机质和某些养分元素变化的重要因素.温带-寒温带的气候条件影响着土壤的物理性质和化学性质,如粒级、黏粒性、酸碱性,进而影响元素含量的变化.     

祁连山青海云杉(Picea crassifolia)林土壤有机碳与化学性质的相互关系

通过对祁连山大野口流域的青海云杉林大样地进行土壤剖面取样, 分析了样地土壤有机碳与pH值、养分和阳离子交换量等基本化学性质的变化规律及其相互关系. 结果表明: 随土层深度不断增加, 土壤有机碳含量逐渐减小, 在20～30 cm以下趋于稳定(P > 0.05); 土壤pH值不断增大, 仅在0～10 cm与10～20 cm差异显著(P<0.05); 土壤全氮、速效氮、全磷和阳离子交换量不断减小, 全氮含量在30～40 cm以下趋于稳定(P > 0.05), 速效氮含量变化剧烈(P<0.05), 全磷含量差异性不显著(P > 0.05), 阳离子交换量与有机碳含量变化规律相同; 土壤速效磷、全钾和速效钾含量没有明显的变化规律, 速效磷和全钾含量差异性不显著(P > 0.05), 速效钾含量仅在0～10 cm与10～20 cm差异显著(P<0.05). 土壤有机碳与全氮、速效氮、全磷、速效磷、速效钾和阳离子交换量之间呈极显著和显著正相关, 与土壤pH值和全钾含量之间呈极显著和显著负相关. 土壤有机碳与其他基本化学性质的回归方程具有较高精度(R²=0.793), 影响土壤有机碳含量的主要化学因子依次为土壤阳离子交换量、速效钾和全磷含量.     

富硒区土壤养分质量评价:以陕西省紫阳县闹热村为例

为在典型富硒土壤分布地区科学种植和大力发展绿色富硒农产品,选取陕西省紫阳县闹热村为研究区,进行土壤养分质量评价。共采集138件表层土壤样品,测试分析了氮、磷、钾等植物营养元素以及土壤有机质、pH等16项指标。结果表明:(1)研究区硒资源丰富,表层土壤硒元素含量范围在0.50~25.30 mg/kg之间,平均含量为3.85 mg/kg;(2)研究区表层土壤为中性—弱碱性土壤,其中的大量元素和中量元素整体达到丰富及以上水平,锌、铜等微量元素和土壤有机质较缺乏;(3)研究区表层土壤养分综合等级均达到了三级及以上水平,土壤养分情况整体良好。该研究成果对于推动当地富硒产业经济发展具有重要的意义。     

塔里木盆地东北缘绿洲区土壤养分特征及主控因素分析

土壤健康关系人民生产生活水平，关乎国家粮食安全，是重要的战略资源。为摸清塔里木盆地东北缘典型绿洲区土壤养分特征，采集研究区土壤表层样品140件，测定主要养分元素含量，分析其生态化学计量特征、空间分布规律及影响养分富集的主控因素。结果表明：(1)研究区Fe、Mn含量高值分布面积最广，Mg含量高值分布范围最小；分析土壤生态化学计量特征，发现缺氮少磷是限制区内植物正常生长的主控因素。(2)从数量上来看，研究区贫瘠、极贫瘠级别的土地面积占总面积的99.14%，仅0.86%的土地处于中等级别水平。从空间分布上来看，中等肥力的土地分布在区内东南部，呈孤岛状；极贫瘠的土地主要分布在绿洲–荒漠的过渡带上。(3)研究区4种土地利用方式中，耕地的土壤养分含量较高；土壤养分元素的含量与坡向、地表粗糙度呈正相关关系，与海拔呈负相关关系。同时，土壤养分的丰缺与长期连作、作物施肥、灌溉技术等人为影响也有着密切的关系。     

流域尺度的岩溶区土壤pH值空间变异研究——以云南小江流域为例

以云南小江流域为例,利用地统计学与GIS相结合研究流域尺度上岩溶区土壤pH的空间变异.结果表明,流域土壤pH平均值为6.74,变异系数为9.9%;半方差函数分析表明,流域土壤pH的空间变异符合指数模型,其变程为12 km,反映了流域尺度上岩溶区土壤的连续性较差.纯块金方差与基台值的比值为50%,土壤pH具有中等的空问相关性,由空问自相关部分引起的空问变异性的程度较大;全局趋势分析和Kriging插值分析结果表明,流域土壤pH整体明显地呈条带状分布,但在流域中西部地区为斑块状分布,空间变异明显,土壤pH值在东西、南北方向上呈明显的倒U形;地质背景的异质性和地形起伏以及复杂的土地利用方式是土壤pH空间变异较大的主要因素.