海南橡胶林土壤物理性质的空间变异性

以海南长期深沟盖草培肥后的橡胶园土壤为对象,分析土壤物理性质的空间分异特征。结果表明:施肥沟沟壁容重最低,平均为1.29 g/cm3,比施肥沟沟底低0.11 g/cm3,比萌生带低0.20 g/cm3;施肥沟沟壁毛管持水量最高,平均为51.43%;施肥沟沟壁渗透性系数最高,10℃时渗透系数K10平均为1.51;施肥沟沟壁大团聚体(>250μm)平均含量最高。深沟盖草培肥能够改善土壤团粒结构,增加土壤结构稳定性,使施肥沟沟壁土壤物理性状最好。     

太湖流域典型地区土壤磷素含量的空间变异特征

在地统计学和地理信息系统的支持下,以半方差函数为基本工具,分析了太湖流域典型地区土壤耕层全磷含量的空间变异特征,并运用块段克立格法进行线性无偏最优插值,制作了土壤耕层全磷含量的空间分布图。结果表明:研究区域土壤全磷含量具有中等的空间相关性和良好的结构性,其自相关距离在11km左右;土壤磷素含量的空间分布具有明显的斑块状特点,沿江平田区、地势低洼的圩田及低平田区磷素的含量相对较高,应作为农业面源磷污染的重点监控对象。     

山西襄汾农田土壤磁化率和养分空间变异性

应用地统计学方法研究了山西省西南部襄汾县农田土壤的环境磁学和养分特征。结果表明:土壤低频磁化率、高频磁化率、频率磁化率、pH值、有机质、全氮和全钾平均含量分别为92.54×10-8 m3·kg-1、86.93×10-8 m3·kg-1、6.03%、8.26、1.94%、1.02 g·kg-1和2.39%;变异函数分析显示,土壤低频磁化率的空间相关距离最大为14.33 km,说明在一个较大的距离范围内存在空间相关性;块金系数比为23.41%,说明土壤磁化率主要取决于土壤母质、土壤性质、地形等结构因素。耕作和施肥等人为活动虽对土壤磁化率有一定的影响,但未改变其原有空间结构。本结果揭示土壤磁化率和养分的空间分布规律,为农田土壤环境质量评价和管理提供重要依据。     

干旱区典型流域土壤微量元素的空间变异特征研究

采用地统计方法,以新疆三工河流域为例,研究了干旱区流域土壤微量元素的空间异质性特征。结果表明,四种微量元素为对数正态分布;流域内土壤微量元素的空间异质性明显,微量元素含量绿洲区普遍高于荒漠区;其中,有效铁和有效锌含量基本属正常范围,有效锰含量处于普遍缺乏状态,有效铜含量较高;微量元素变异系数在42.28%~83.24%;四种微量元素含量空间变异具有各向异性特征,为中等强度的空间自相关性,表现为二阶趋势效应。用简单克立格法进行最优内插,考虑各向异性及趋势效应,制作研究区土壤微量元素含量的等值线图,分析结果表明其具有明显的空间分布规律。利用地统计学方法,对认识本区土壤微量元素的空间变异结构,流域农业生产合理布局、土壤资源综合治理都具有重要的意义。     

基于RBF神经网络的土壤铬含量空间预测

以广东省增城市为实验基地,采用随机采样的方法采集土壤铬含量样点,并将其分为训练数据集和检验数据集。设计4种样点布局方案,对前三组数据用RBF神经网络方法进行土壤铬含量插值,分析预测误差。研究发现,当样点较少时,RBF神经网络方法的插值结果较精确。而当样点数据为50时,误差较大,不能满足插值要求。通过插值结果的对比发现,较传统的统计学插值方法,RBF神经网络方法克服了平滑效应,特别是在数据较少的情况下,进行空间预测效果较好,是一种适用范围更广的插值方法。     

太湖流域典型地区土壤全氮的空间变异特征

在地理信息系统的支持下 ,运用地统计学方法分析了太湖流域典型地区耕层土壤全氮的空间变异特征 ,并在此基础上利用BlockKriging法绘制了土壤全氮的空间分布图。结果表明 ,研究区域土壤全氮具有明显的空间自相关性 ,自相关距离在 16km左右。在 4 0km步长变化范围内 ,土壤全氮的空间变异表现为明显的各向同性特征 ,超出此范围 ,各向异性趋向明显。Kriging插值结果表明 ,土壤全氮含量在江阴和宜兴境内要高于锡山和武进境内 ,且高值斑块区主要分布在地势低洼的圩田区。     

沙坡头固沙植被若干土壤物理因子的空间异质性研究

采用地统计学的理论和方法,对沙坡头人工植被表层土壤(0~15 cm, 15~30 cm)物理因子的空间异质性进行了研究。传统统计学分析结果显示:土壤水分、容重平均值在0~15 cm层小于 15~30 cm层,毛管持水量、空隙度在0~15 cm层大于15~30 cm层,各因子变异系数在0~15 cm层均大于 15~30 cm层。变异函数分析结果表明:土壤水分、土壤容重、土壤毛管持水量和空隙度在0~15 cm层具有明显的空间异质性,表层土壤水分有效变程最大为28.2 m,土壤毛管持水量有效变程最小为13.8 m,各因子自相关部分的空间异质性变化范围在85.3%~99.9%之间,显著大于随机部分的空间异质性。15~30 cm层土壤容重、毛管持水量、空隙度为线性模型。在 Krig ing插值分析的基础上,绘制了土壤属性各因子的等值分布彩图,清楚直观地表达了各因子在空间上的分布。此外还分析讨论了土壤空间异质性和植被的关系。     

灌淤土壤可溶性盐分空间变异性与棉花生长关系研究

运用地统计学方法，在灌淤土壤上进行了棉田土壤可溶性盐分的空间变异规律与棉花生长关系系统研究。传统统计学分析表明土壤盐分测试数据基本符合正态分布；在一定取样间距下，土壤可溶性盐分的田间合理取样数目为27。半方差分析显示：土壤可溶性盐分具中等的水平变异性，但随着聚样深度的增加未表现出明显的垂直变异特性；随着棉花的生长发育，土壤可溶性盐分呈现出逐渐减弱的时间变异规律，采用直线或曲线拟合方程估计了可溶性盐分的半方差图及其参数，并绘制了其相应的等值线图。土壤可溶性盐分与棉花产量之间的相关分析表明：可溶性盐分含量与棉花产量之间呈显著负相关关系，且花铃期的相关性较播前显著。研究结果为提高田间试验有效性以及盐渍化土壤改良提供了科学依据与基础资料。     

内蒙土壤微量元素含量的空间结构特征

用因子克里格法分析了内蒙地区土壤中１０种微量元素含量的空间结构特征。结果显示,母质和以土类为代表的表生地球化学作用是影响内蒙土壤中微量元素含量窨分布模式的主要因素。母质因子的窨变异尺度较小,而表生地球化学作用因子则具有较大变异尺度。整体而言,母质的影响强于表生地球化学作用。内蒙土壤中微量元素含量在不同空间尺度具有料为一致的相关特征。取决于离子半径的类质同象作用是形成特定相关特征的重要原因。     

古尔班通古特沙漠南缘主要土壤化学特征的空间异质性

运用半方差分析和Kriging插值研究了古尔班通古特沙漠南缘典型沙垄至垄间地浅层土壤(0～30 cm)pH值、电导率、有机质及全N含量的空间变异特征。结果表明,土壤pH值、有机质及全N含量服从正态分布,电导率符合对数正态分布。半方差分析结果显示,土壤pH值、电导率符合球状模型,而有机质、全N含量符合高斯模型。除全N具有中等空间相关性外,其余的都具有强空间相关性。用Kriging插值法对未测点的参数含量进行最优估计,绘制含量分布图,从而更直观地反映研究区土壤参数空间变异特征。     

中国土壤温度的空间插值方法比较

利用中国698个气象站点1971~2000年的地面气候资料,采用三种不同方法预测中国0cm、20cm和40cm深度年均土壤温度的空间分布,其中普通克里格和泛克里格法直接以年均土壤温度数据为源数据、回归克里格法以中国年均气温数据和中国DEM数据为源数据进行预测。预测结果的准确性通过平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)值来评价。结果表明回归克里格法预测的MAE值和RMSE值均为最小,说明其预测结果的准确性最好、预测的极端误差也最小;其次为泛克里格法;普通克里格法预测的效果最差。回归克里格法预测结果由于采用了中国DEM数据进行修正,在空间特征表达方面能够更好地表达复杂地形地区的局部变异,其平滑效应明显小于泛克里格法和普通克里格法的预测结果。     

塔里木河源流区绿洲土壤含盐量空间变异和格局分析——以岳普湖绿洲为例

基于区域变量理论,在GPS和GIS技术支持下,通过地统计学的半变异函数和Kriging空间插值,以岳普湖绿洲为例,定量分析塔里木河源流区绿洲不同层次土壤盐分的空间异质性。结果表明:0~30cm、30~60cm和60~100cm土壤盐分半方差函数的理论分布模型属于指数模型,100~200cm属于球状模型。不同土层之间的空间自相关范围具有明显的差异,由表层至深层,土壤盐分的自相关范围逐渐增大。土壤盐分的空间格局分析表明,在水平方向上,研究区各层土壤盐分的高值区主要集中分布在人类活动强烈、靠近河渠水源和地势较为低洼区域;在垂直方向上,土壤表层盐分含量最高,向深层逐渐减少。     

克拉玛依干旱生态农业区土壤质地的空间异质性研究

土壤具有高度的空间异质性,而地统计学方法已经被证明是研究土壤空间分布的最有力工具,质地作为一项重要的土壤物理特征,研究其在空间上的异质性在农业中具有重要意义。应用地统计学方法,对克拉玛依干旱生态农业区0～30 cm、30～60 cm、60～100 cm土层进行了土壤质地的半方差函数分析,结果表明:在整个研究区范围内,不同粒径土壤颗粒组成特点类似,均以粉粒平均含量最高,通体土壤颗粒的变异性都很强,尤以砂粒最为突出。研究区内除底层粉粒外,变异半方差模型都为球状模型,各土层土壤颗粒都表现出较强的空间结构性,空间相关距在6～9 km左右。基于半方差模型,用普通克里格法对研究区0～30 cm土层不同粒径土壤颗粒进行插值,表明土壤颗粒的分布情况和研究区地质地貌的分布特点相吻合。     

科尔沁不同类型沙地土壤水分在降水后的空间变异特征

采用地统计学的方法,研究了科尔沁沙地受轻度干扰的沙质草场、禁牧半流动沙地和受重度干扰的丘间低地在降水后的土壤含水量空间变异性。结果表明,土壤含水量变异幅度是丘间低地>半流动沙地>沙质草场。半流动沙地和丘间低地的表层与亚表层土壤水分空间结构差异较小,但土壤水分空间变异性都要高于沙质草场表层。沙质草场表层与亚表层空间结构差异明显,两层土壤含水量变程分别为181.80 m4、.55 m,分维数为1.91、1.99,表层变异性小,亚表层变异性大。半流动沙地表层、亚表层的土壤含水量由随机因素引起的空间变异性,分别占各自总空间变异性的50%和48%,主要表现在1 m以下的小尺度范围内。丘间洼地两层土壤含水量变异特征差异较小,空间变异性大,土壤水分空间格局图表现出由洼地中心向四周递减的分布趋势,但存在一定的尺度范围。由于自然环境的改变和人类活动的干扰,影响着沙地植被、地形小尺度分布格局在大尺度上的配置格局,降水后的沙地土壤水分格局也发生相应的变化,而地形状况、植被条件和小尺度的人为局部干扰在该变化中有着深远的影响。     

黄河三角洲多尺度土壤盐分的空间分异

本文利用多尺度采样数据,探索了两个深度土壤盐分的空间分异,分析了不同尺度、深度土壤盐分的变异系数和空间相关性(结构方差与基台值之比)的变化,揭示了形成这种空间变异的地貌因素,最后利用普通克立格(ordinary kriging)方法对土壤盐分的分布进行了估测。分析发现,研究区土壤盐分的空间变异具有三个尺度。随着采样间隔的增加和区域的扩大,盐分分布空间相关性增强,且下层比上层具有更高的空间相关性。地貌因素(微地貌类型、坡度和高程)均具有较高的空间相关性,当与地貌因素关系密切时,该尺度及深度的土壤盐分空间相关性就大;反之,则小,这时可能主要受具有较小空间相关性其他因子的影响(如人为活动)。最后对合理的土壤采样提出了建议。     

Spatial variability and pattern analysis of soil properties in Dehui city, Jilin province

1IntroductionSoil nutrient, as the synthetic results under the influence of various anthropogenic activities and the factors such as climate and topography, etc., possesses certain spatial distribution characteristics, and certain structural and stochastic characteristics. The study of the differences existing in different parts of the region lays the foundation for adjusting all management measures and all material input capacities and for gaining the maximal economic benefit. Presently, the …     

Spatial variability and pattern analysis of soil properties in Dehui city, Jilin province

Based on regionalized variable theory, semivariograms of geo-statistics were used to research the spatial variation of soil properties quantitatively. The results showed that the semivariogram of soil organic matter is best described by spherical model, the best model for semivariograms of soil total N and available K is exponential models and that of available P belongs to linear with sill model. Those soil properties have different spatial correlations respectively, the lag of organic matter is the highest and that of available P is the lowest, the spatial correlation of N and available K belongs to moderate degree. Spatial heterogeneities are different too, the degree of organic matter and total N are higher, the degree of available K is in the next place and that of available P is the lowest. Influenced by the shape, topography and soil of the study area, all isotropies of available P are obvious in all directions while anisotropies of others are manifested. According to the analytical results, supported by GIS, Kriging and IDW methods are applied to describe and analyze the spatial distribution of soil properties. The results indicate that soil organic matter, total N and available K are distributed regularly from northeast to southwest, while available P is distributed randomly.     

吉林省德惠市土壤特性空间变异特征与格局

Based on regionalized variable theory, semivariograms of geo-statistics were used to research the spatial variation of soil properties quantitatively. The results showed that the semivariogram of soil organic matter is best described by spherical model, the best model for semivariograms of soil total N and available K is exponential models and that of available P belongs to linear with sill model. Those soil properties have different spatial correlations respectively, the lag of organic matter is the highest and that of available P is the lowest, the spatial correlation of N and available K belongs to moderate degree. Spatial heterogeneities are different too, the degree of organic matter and total N are higher, the degree of available K is in the next place and that of available P is the lowest. Influenced by the shape, topography and soil of the study area, all isotropies of available P are obvious in all directions while anisotropies of others are manifested. According to the analytical results, supported by GIS, Kriging and IDW methods are applied to describe and analyze the spatial distribution of soil properties. The results indicate that soil organic matter, total N and available K are distributed regularly from northeast to southwest, while available P is distributed randomly.     

苏南典型区土壤基本性质的时空变化--以昆山市为例

以昆山市为例对苏南典型区土壤基本性质的时空变化进行了研究。结果表明:(1)与第二次土壤普查相比,该区土壤酸化严重,土壤上层pH值的平均值由7.20下降到6.42,土壤上层pH值小于6.0的样点多达36.51%;土壤有机质含量呈下降趋势,土壤上层有机质含量平均值由31.4 g/kg下降到28.3 g/kg,小于20 g/kg的土壤样品由0.56%上升到11.11%;速效磷含量总体上呈现明显的升高趋势,平均值由6.4mg/kg上升到89.1 mg/kg;阳离子交换量(CEC)由19.3 cmol/kg下降为17.8 cmol/kg。(2)不同功能区、不同地貌区及不同剖面层次的土壤基本性质存在较为明显的空间变化。