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。      

黄河三角洲内陆到潮滩土壤中碳、氮元素的梯度分布规律

黄河三角洲是我国典型的通过黄河冲积泥沙填海造陆形成的近代沉积区。区域受到黄河冲积、沉积等自然过程和农业耕种熟化等人类活动的双重影响。本研究通过在黄河三角洲地区内陆到河口海湾不同距离采集典型土壤类型剖面发生层样品,探讨土壤有机碳、总氮等生源要素的空间分布规律,为阐明我国典型海岸带地区陆源碳、氮的输送及循环特征提供基础依据。研究结果表明,黄河三角洲内陆与河口地区呈现出完全不同的土壤碳、氮分布规律。表层土壤碳、氮含量在黄河沿岸及三角洲南部均表现出由陆向海逐级递减的空间分布特征,而在黄河刁口流路和清水沟流路沿行水方向有梯度升高的趋势。内陆地区土壤碳、氮与盐分呈一定的负相关关系,表明土壤碳、氮主要受到耕作熟化过程的影响;而在河口地区两者呈显著的正相关关系（p〈0.01）,表明靠近海湾地区土壤碳、氮积累可能受到细颗粒泥沙沉积和滩涂湿地厌氧等环境影响。表层土壤碳、氮比变幅在3.6~8.6之间,说明该地区土壤有机质分解较快,不利于有机碳的积累。土壤剖面中,一些特殊发生层如红色夹黏层、黑色泥炭层对土壤碳、氮的富集具有明显的作用,其中红色夹黏层的土壤碳、氮含量接近耕层土壤。总之,黄河三角洲土壤在耕作垦殖、泥沙沉积等综合作用下形成的空间分布格局以及剖面特征发生层是影响碳、氮封存、释放和增汇等循环过程的关键驱动因素。     

江油市大康镇土壤氮含量特征与土壤营养管理

以江油市大康镇红光村、因明村、星火村为研究区域,对该区域296个典型表层土壤样本进行土壤有机质、pH值、全氮以及水解性氮进行测试分析,并对二种不同土壤类型的四个指标进行相关性分析,得出结论：在pH值一定的前提下,紫色土有机质的高低决定了全氮含量的高低,同时全氮含量也影响了水解性氮的高低,二者呈非常显著的正相关。对于水稻土,土壤pH值降低或者有机质增加有助于提高土壤中的氮含量。根据研究结果,提出营养管理的施肥建议。     

长江三角洲典型区农田土壤碳氮比值的演变趋势及其环境意义

土壤碳氮比值(C/N)是衡量土壤C、N营养平衡状况的指标,它的演变趋势对土壤碳、氮循环有重要影响.本文通过野外调查、采样和分析,运用地统计学方法和GIS技术,分析了张家港市自1980-2004年土壤C/N值的时空演变及其对土壤碳、氮循环的意义.结果表明,张家港土壤有机质呈全氮总体上明显提高,土壤C/N值也发生了不同程度的变异,主要表现在南部的人为土区土壤C/N降低,其中普通铁聚水耕人为土降低显著(p<0.001),平均降低0.85个单位.北部雏形土区C/N亦呈降低趋势,但无显著性(p<0.05).在土壤有机质和全氮提高的同时,C/N的降低提高了微生物活性,加快有机质和有机氮的分解矿化,土壤碳素投入和降低氮素投入,如大力推行秸选秆还田,、增施有机肥、减少无机氮肥,以保持土壤碳氮平衡及土壤的可持续利用.     

我国不同区域农田养分平衡对土壤肥力时空演变的影响

区域农田养分盈亏是驱动农田土壤肥力时空变化的主要因素。对我国6个农业生态试验站（海伦、沈阳、 栾城、长武、常熟、鹰潭）站区农田土壤肥力在近年来时空演变的研究表明,除了海伦站黑土和常熟站水稻土的有机质和全氮平均含量下降外,其他站区均呈现增加趋势,主要原因是黑土和乌栅土有机质和全氮含量较高,目前农田有机C和N投入水平无法维持其平衡;6个站区土壤速效磷有增有减,而土壤速效钾除了栾城和鹰潭站区域外均呈降低趋势。从站区农田养分的年平衡与土壤养分的年变化量关系看,农田氮、磷、钾的盈亏量决定了土壤养分的变化方向。土壤有机碳和全氮的初始含量过高（分别超过15.1 g/kg和1.60 g/kg）时,也会导致其年际间的变化方向从增加变为降低。农田氮素盈亏量与土壤全氮变化量之间相关不显著,主要是由于化肥投入和作物籽粒输出的农田氮平衡不能完全代表土壤氮素的真实盈亏情况;而农田磷素和钾素的盈亏量与土壤速效磷和速效钾的年变化量的显著相关。     

互花米草入侵下福建漳江口红树林湿地土壤生态化学变化

采集了福建云霄漳江口米草入侵下红树林自然湿地保护区内红树林群落、米草群落、红树林—米草交互群落以及光滩的剖面土壤样品,分析了土壤的总养分库、有效养分库及微生物活性等指标。结果表明,不同植被群落下土壤理化性质均存在明显差异。土壤有机质、全氮、全磷、阳离子交换量和微生物生物量碳、氮在同一深度的含量变化为：红树林>红树林—米草混作>米草>光滩;土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶等酶活性指标也表现出相似的变化趋势。从深度变化而言,上述各项土壤质量指标均随剖面深度而降低。米草入侵后土壤的各项养分指标均有明显下降,湿地土壤生态化学性质发生了明显的退化。土壤有机碳、土壤微生物生物量碳、氮含量以及土壤蔗糖酶与磷酸酶活性对滨海湿地土壤退化的反映最为强烈, 可以作为指示性指标。     

互花米草入侵下福建漳江口红树林湿地土壤生态化学变化

采集了福建云霄漳江口米草入侵下红树林自然湿地保护区内红树林群落、米草群落、红树林-米草交互群落以及光滩的剖面土壤样品,分析了土壤的总养分库、有效养分库及微生物活性等指标.结果表明,不同植被群落下土壤理化性质均存在明显差异.土壤有机质、全氮、全磷、阳离子交换量和微生物生物量碳、氮在同一深度的含量变化为:红树林＞红树林-米草混作＞米草＞光滩;土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶等酶活性指标也表现出相似的变化趋势.从深度变化而言,上述各项土壤质量指标均随剖面深度而降低.米草入侵后土壤的各项养分指标均有明显下降,湿地土壤生态化学性质发生了明显的退化.土壤有机碳、土壤微生物生物量碳、氮含量以及土壤蔗糖酶与磷酸酶活性对滨海湿地土壤退化的反映最为强烈,可以作为指示性指标.     

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。     

黄河湿地孟津段不同植物群落类型土壤有机质含量变化特征研究

通过对黄河湿地孟津段不同湿地植被群落类型土壤进行采样分析,探讨了黄河小浪底水库修建之后调水调沙对下游滨河湿地不同植被群落类型土壤沉积特征的影响,并系统研究了滨河湿地土壤有机质的空间分异特征。研究结果表明：受上游小浪底水库建设的影响,滨河湿地不同植被群落类型土壤沉积层次和沉积厚度变化较大,近岸湿地植被向陆生演替的特征明显,土壤沉积加速、并不断向河道推移;滨河湿地不同植物群落类型、不同土壤层次的土壤有机质含量差异显著;典型湿地特征的植被群落表层土壤有机质含量明显高于其它深部沉积土壤;滨河湿地土壤有机质含量的显著差异性和受外部条件的显著控制作用,充分反映了滨河湿地生态系统的脆弱性。     

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.     

再生水补水条件下土壤全氮空间分布特征

土壤中的氮素是植物生长发育的基础,由于城市湿地土壤受特殊水文条件影响,土壤全氮(TN)的分布规律和影响机制较为复杂,因此研究土壤TN的空间分布特征具有重大的生态意义。本文以再生水为主要补给水源的北京门城湖湿地公园为研究区,运用ArcGIS和地统计学对该区土壤TN的空间分布特征进行研究。结果表明:研究区土壤TN质量分数较高,差值明显,变异系数达47.35%;比较不同的植物群落区可知,香蒲群落区土壤TN质量分数最高。对影响研究区土壤TN分布的因素分析得出:土壤TN、全磷(TP)质量分数呈极显著正相关关系(r=0.81,P0.01);TN、土壤有机质(SOM)质量分数呈显著正相关关系(r=0.62,P0.05);气候因子中,湿度和温度对TN分布同样影响显著。水质参数中,再生水出水口处测得的土壤TN的指标数值更高,随出水口距离的增加,参数值总体呈下降趋势且逐步趋于稳定,说明植被对湿地土壤中氮素空间分布的调整具有重要作用。     

塔里木盆地西缘土壤碳氮垂直分布规律研究

棕漠土和灌淤土在塔里木盆地西缘洪积平原上广泛分布,文章选取这两种类型的土壤作为研究对象,测试分析了在不同的土壤层位有机碳和全氮的含量,探讨了有机碳和全氮含量、以及它们与粒级组之间的相关关系。研究结果表明:洪积平原两种土壤剖面在0～100cm层位上有机碳和全氮含量随着土壤层位深度的增加而降低,而在40～60cm层位上两种土壤的有机碳和全氮含量差值达到最大值,并且整个剖面上有机碳和全氮含量变化呈正相关的关系。     

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。     

成都地区土壤硼元素含量及其养分管理建议

成都地区浅层土壤中全量硼较为丰富,但是部分地区土壤有效硼较为缺乏。土壤中有效硼的含量与土壤有机质含量、pH值呈正相关,与土壤类型也有关系,而与硼全量关系不大。有效硼的缺乏主要是由于有机质缺乏、土壤pH值较低引起。黄壤地区酸性土壤种植油菜会有缺硼症状;水稻土和紫色土有效硼含量达到植物正常生长所需要的临界值,种植油菜就不缺乏硼,但是种植小麦仍然会缺硼。开展硼的区域生态地球化学评价时,不能只用土壤硼全量来评价其丰缺,还应该考虑用有效硼、有机质、pH值、土壤类型以及不同的植物种类等进行综合评价,更有利于指导农业生产土壤养分管理和选择种植适宜的植物。增加土壤有效硼含量的主要措施是施用硼肥,同时施用有机肥,酸性土壤适量施用石灰。     

岩溶区坡耕地土壤肥力综合评价——以重庆中梁山坡耕地样区为例

坡耕地是我国西南地区最重要的土地利用类型,也是我国一项重要的国土资源。由于该地区坡耕地石漠化程度高,土壤侵蚀问题严重,致使坡耕地土壤肥力不断退化。以重庆市中梁山坡耕地样区为例,采用模糊综合指数法进行小尺度坡耕地土壤肥力评价。经取样数合理性分析表明,25个样点估计研究区土壤肥力评价能够满足90 %置信水平条件下,10 %、15 %和20 %的相对误差取样数的精度要求;运用主成分分析（PCA）,通过计算变量的Norm值筛选有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、耕层厚度和粉黏比进入最小数据集（MDS）,并对进入MDS的肥力因子进行相关系数分析检验,表明选取的MDS能最大程度表达坡耕地土壤属性信息;利用隶属度函数实现评价指标量纲归一化并对单项肥力指标进行评价,采用加权求和模型计算土壤肥力综合指数（IFI）,结果表明,土壤有机质和全磷是影响研究区土壤肥力的限制因子,研究区80 %样地肥力综合指数在0.40～0.60之间,肥力水平处于中等程度。      

基于GIS和改进灰色关联模型的岩溶区土壤肥力评价——以重庆市丰都县岩溶区为例

文章在GIS技术支持下,以重庆市丰都县岩溶区为研究对象,根据该县的地形特征、土地利用现状及土壤类型等共采集316个土壤样品,在此基础上,通过主成分分析法、隶属度函数等方法改进的灰色关联模型,对丰都县土壤肥力进行综合评价,并利用地统计学方法揭示其空间变异特征。结果表明:土壤肥力综合指数处于0.352~0.881之间,均值为0.579;其空间变异具有一阶趋势,去除趋势后所剩残差表现出较弱的空间相关性;研究区总体土壤肥力质量中等偏上,其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等级的土壤肥力分布面积分别占总区域面积的10.61%、31.09%、35.94%;土壤常规养分和微量元素养分的综合肥力贡献率分别为76.77%和23.23%。这表明将土壤微量元素养分同时纳入土壤肥力评价指标体系是合理可行的,利用改进的灰色关联模型能较好地定量化评价土壤综合肥力,地统计学方法能更好地揭示土壤肥力的空间变异。