黔中马尾松成熟林土壤养分空间异质性研究

在贵州平坝8200m2的马尾松成熟林中设82个10m×10m的网格样地,分别采集网格中心0～5cm(a层)、5～10 cm(b层)和10～20 cm(c层)3个垂直土样,测定土壤有机质(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、速效氮(AN)、速效磷(AP)和速效钾(AK)7项养分指标,采用经典与地统计学方法分析土壤空间分布特征,为黔中马尾松林可持续经营提供理论参考。研究结果表明:①土壤SOC、TP、AP、TN、AN、TK和AK变异系数为24.25%～60.48%,均属于中等变异程度;SOC c变异最大,TP b变异最小;SOC c、TK c和TN c最大值与最小值倍数为26.13、23.45和11.63倍,CV分别是60.48%、45.74%和50.48%,变异程度相对较大。土壤中除AP、TK两种养分外,SOC、TN、TP、AN和AK含量随土层厚度的增加而变小。②除TP a、TN c外,其余土壤养分R2决定系数均0.5,说明其模型拟合度较好;AN b、AK b结构方差比0.75,两者空间属于中等相关,其余结构方差比均0.75,说明土壤养分在研究尺度上存在强烈的空间自相关性。③AP空间分布呈带状,含量由西向东逐渐降低,SOC、TP、TN、AN、TK和AK空间分布呈斑块状和环状分布;SOC、TP、AN、TP西北与西南呈相反分布,且西北含量最高,西南最低;TN、TK和AK中坡位含量相对较高,由中心向四周逐渐递减。     

农用地土壤重金属空间变异及合理采样数确定

［目的］通过对土壤重金属含量的空间分布和和合理采样数量研究,可为农用地土壤环境质量调查提供帮助。［方法］在江苏省宜兴市农用地共布设1 139个采样点,测定了土壤重金属As、Cd、Cu、Hg、Pb、Zn的含量,利用经典统计法和地统计分析对土壤重金属的空间变异性进行了研究,并采用克里格法（Kriging）确定土壤重金属合理采样数目,相比于普通克里格法（Ordinary Kriging）,协克里格法（Co-Kriging）插值利用与目标变量相关性较好的辅助变量,可以更合理地确定采样数量。［结果］县域尺度研究区土壤中6种重金属元素空间变异系数范围为3066％～12537％,其变异系数由大至小为Cd>Cu>Hg>Pb>Zn>As,且这些土壤重金属均在一定范围内存在中等空间自相关,空间相关距排列为Cu=Pb>Cd>As>Hg>Zn; 6种土壤重金属与Fe2O3、OM间相关性极显著,且土壤Zn和Cd与土壤pH间相关性极显著,以此作为协同克里格插值的基础。为保证土壤重金属协同克里格的插值精度,土壤Cd的合理的采样点数量应该在1 139个以上,土壤As、Cu、Hg、Pb、Zn可减少至1 025个。［结论］研究可为县域尺度农用地土壤重金属空间变异和采样调查研究提供参考,为制定农用地重金属防治决策提供科学依据。     

湿地土壤养分的空间异质性定量研究方法

湿地土壤养分是时空连续的变异体,不论尺度大小均具有高度的空间异质性;湿地土壤养分变量属于区域化变量,同时具有随机性和结构性特征,所以仅仅运用经典的Fister统计方法已经不能满足土壤空间异质性研究的需要;地统计学是近几十年发展起来的一门新的空间分析方法,其变异函数则适合于定量研究区域化变量空间结构变异特征,能够全面反映区域化变量的结构性。作者在前人的工作基础上意欲用地统计学的区域化变量理论和变异函数对湿度土壤养分的空间异质性进行定量研究,并对其研究方法进行了构想。     

黑瞎子岛地区土壤养分特征分析

以黑龙江省黑瞎子岛地区为研究对象,采用野外调查与实验分析相结合的方法,选取代表土壤性质的8个指标作为分析参数,对其进行经典统计分析、相关分析、主成分分析和聚类分析。结果表明,黑瞎子岛地区土壤养分含量异质性强,土壤养分含量较高,差异比较大,除pH之外的7个土壤理化指标均呈强度变异。主成分分析结果表明,土壤综合养分因子(有机质、全氮、全磷)是影响土壤养分水平的主要因子群,其次是土壤的碱解氮和速效磷水平,速效钾和全钾的作用相对较弱。根据土壤养分综合得分进行聚类分析的结果,可将土壤样本划分为5种类型,植物类型和地形直接导致了土壤养分含量的变化。     

辽东半岛丘陵区土地利用方式对土壤特性的影响

土壤理化性质是影响土壤肥力的内在因素,是综合反映土壤质量的重要组成。在母质、气候、生物条件基本一致的区域内,土壤性质主要受人类活动的影响。本文采用从熊岳镇杨运乡南岔村境内带回土样的实验数据,利用标准差、变异系数等数学方法对区域内三种不同利用方式的土壤进行了特性对比。研究表明,在相同母质等其他条件下,不同土地利用类型,土壤特性有所差异:林地受人为因素干扰最小,土壤吸湿水、有机质和全磷含量充足,土壤肥力相对较好;果园和耕地属于掠夺式开发利用地,枯枝落叶回归土壤较少,导致有机质含量较低,同时由于经济效益不同,农户对土壤的投入不同,导致果园全磷含量高于林地,耕地全磷含量与林地持平。     

基于数据稳健性的农用地土壤重金属空间分异研究

研究目的:科学分析区域农用地表层土壤重金属空间分异特征,为准确追溯污染源,合理安全利用土地资源提供合理的数据支撑。研究方法:基于传统统计、数据稳健性、空间变异和空间插值构建土壤重金属空间分异研究方法体系。研究结果:以江苏省某市为例,探讨6种农用地表层土壤重金属As、Cd、Cu、Hg、Pb、Zn的统计特征、数据稳健性、空间变异特征和空间分布情况。结果表明:这6种重金属原始数据均不符合正态分布,呈右偏强变异,均受到自然和人为因素的共同作用。Normal Score Transformation(NST)稳健处理后的数据能保持与原始数据几乎相同的内部变异结构,据此利用反距离加权法(IDW)所做空间插值预测效果最佳。研究结论:该方法体系通过引入数据稳健性的概念补充了常规土壤重金属空间分异研究中对局部异常值的处理思路,还为后续该类研究提供了更系统的研究思路。     

施肥对山核桃土壤的酸化作用

现今山核桃产量下降，质量也开始变差，土壤酸碱度逐年下降可能是重要因素。本文以昌化山核桃生长的土壤作为研究对象，发现山核桃产量下降的原因之一是施肥引起土壤酸碱度的改变。通过对不同季节、年度及施肥处理山核桃林地土壤pH值及速效钾水平的比较研究，结果表明，土壤速效钾增加与土壤酸碱度下降呈现一致的趋势。不施肥的土壤上，土壤pH值变化小，而在施肥条件下，土壤速效钾含量水平越高土壤酸碱度下降幅度更大。表明施肥是导致土壤酸碱度下降的重要原因之一，从而为改善山核桃产量与质量提供方法。     

陕西省耕地利用转型与粮食产量耦合关系研究

[目的]研究陕西省耕地利用隐形变化与产量的耦合关系,以此优化粮食生产系统的指导方式,提高陕西省粮食产量,协调陕西省耕地利用转型与粮食产量的耦合关系。[方法]文章运用变异系数法,以粮食生产的"投入指标"为评价依据,耕地利用强度由地均化肥施用量、有效灌溉比、复种指数及地均农业机械动力表征等4个指标构成,以及利用2005~2015年陕西省粮食产量,分析其耕地利用转型和粮食产量耦合关系时空演变。[结果]2005~2015年间陕西省各地市耕地利用强度数值上逐年增大,但空间布局变化较分散;从粮食产量方面来看,陕西省各地市粮食产量整体有所增长,空间分异特征较为明显;耕地利用转型与粮食产量高耦合值区增加,低耦合区值逐渐减少;从空间上看,陕西省中部地区耕地利用转型与粮食产量耦合度越来越高。[结论]陕西省耕地利用转型与粮食产量耦合度在2005~2015年间呈现耦合度逐渐增加的态势,耕地利用转型对粮食安全具有有利影响。     

重庆市永川区土地利用结构数量分析

利用洛伦茨曲线和基尼系数对永川区土地利用现状进行评价,结果表明2005年永川区耕地、园地和居民工矿用地分布较均匀,未利用地的分布较不均匀,而林地、交通用地及水利用地的分布则比较分散.利用多样化指数分析得出:整个永川区的土地利用多样化层次为中高多样化;而各镇多样化层次差异较大,其中属低多样化层次的是陈食镇,高多样化层次的为中山路,其余大部分镇属于中高多样化;通过计算各镇的土地利用结构变异系数,发现土地利用多样化指数与变异系数成反相关关系.     

河南省大豆种质资源重要性状分析

本文收集1998—2018年在河南省审定及部分适合在黄淮海南部种植的大豆新品种,共计112个。对产量、农艺性状(生育期、株高、百粒重)、蛋白质及脂肪含量、抗SMV(大豆花叶病毒病)/SCN(大豆胞囊线虫病)的情况进行统计分析。结果显示:产量变异系数10.37%,生育期变异系数3.62%,株高变异系数13.16%,百粒重变异系数13.59%,蛋白含量变异系数5.63%,脂肪变异系数6.13%,抗SC3品种(大豆花叶病毒病3号株系)占77%,抗SC7品种(大豆花叶病毒病7号株系)占58%,抗SCN品种占8.1%。本文旨在梳理近年来育成品种的特性,找出成绩与不足,为今后科学合理地开展大豆育种工作、选育优良品种提供参考。     

呼伦贝尔植被蒸散发时空变化研究

［目的］蒸散发是影响陆地和大气系统能量交换过程的关键因素,也是评价陆地生态系统的重要指标。文章运用中分辨率成像光谱仪(MODIS MOD16A2和MOD13A1)产品数据,并结合中国气象数据共享网的气象数据,估算了2008—2017年呼伦贝尔植被的蒸散发量,并在年度和季节两个时间尺度开展了植被蒸散发时空变化分析。［方法］运用变异系数(CV)和突变检验法(Mann Kendall）,研究2008—2017年呼伦贝尔地区年际和季节蒸散发时空变化趋势。使用Pearson相关分析法,对呼伦贝尔地区季节尺度的蒸散发与归一化植被指数(NDVI)、各气象要素进行相关分析。［结果］2008—2017年呼伦贝尔地区蒸散发呈上升趋势,蒸散发值较大的月份为3月、8月和11月,蒸散发主要集中在5—10月份。变异系数的空间分布较均匀,平均变异系数为038,变异系数变化幅度较大的区域主要集中在呼伦贝尔北部,CV值均在1～265。CV变化幅度较小的区域主要分布在呼伦贝尔中部和南部,CV值在041～084。从年际变化趋势来看, 2013年为一个蒸散发突变年; 根据呼伦贝尔月份变异系数的计算,从1—12月变异系数幅度变化较大,说明呼伦贝尔ET变异剧烈。呼伦贝尔月份平均CV值是1,草原区的CV平均值是096,森林区的CV平均值是104,农区的CV平均值097。植被蒸散发与气象要素关系分析表明：蒸散发与气温、水汽压、NDVI、降水、日照时数呈显著正相关关系。［结论］2008—2017年呼伦贝尔地区蒸散发总体呈上升趋势,从整个季节变化来看,蒸散发起伏变化趋势明显,波动变化较大。从空间分布上来看,总体表现为呼伦贝尔南部的蒸散发大于北部。蒸散发主要集中在4—10月份,多年的低值出现在5月。不同区划类型平均蒸散发量由大到小依次为草原区＞农区＞森林区,全区的蒸散发变化趋势与农区变化趋势较为一致。正相关性强度依次为气温＞日照时数＞NDVI＞水汽压＞降水＞风速。     

玉米高产栽培中种植密度和氮肥用量的相关性探讨

玉米种植密度和氮肥用量是影响玉米产量的重要因素，为了达到玉米高产稳产的目的，必须根据不同种植地区的土壤、气候等特点，做到适当密植、合理施氦。本文以重庆浅丘平坝地带和高山区为研究对象，介绍了该地区的玉米长势及产量概况，分析了不同种植密度和不同氮肥使用标准与产量的关系，在此基础上提出实现玉米高产栽培最佳密度和氮施的理想模式。     

干旱区盐渍化农田景观格局特征分析

干旱区农田土壤盐渍化问题突出且日趋严重,已成为制约绿洲农业发展的主要障碍之一。以玛纳斯县为研究区,运用景观生态学方法和GIS技术,选取相关景观格局指数,对农田盐渍化景观格局及土壤盐渍化程度与景观格局关系进行定量分析。结果表明:(1)研究区以轻度盐渍化农田为主,农田土壤盐分在水平方向的变异程度随着深度的增加而降低,总体来看,农田斑块形状较规则、简单且面积变化幅度较大。(2)类型水平土壤盐渍化程度对农田斑块面积影响显著,随着土壤盐渍化程度增加而农田斑块面积减小。盐渍化程度对类型斑块间距离影响明显,轻度盐渍化程度农田斑块呈集中分布,而其它类型类型斑块间距离较大,相对分散分布。(3)斑块水平土壤深度(0~100cm)范围内,土壤含盐量与农田斑块形状、面积和邻近斑块数关系密切。盐渍化农田盐渍化程度愈重,其农田斑块形状愈复杂,农田斑块面积愈小,农田斑块邻近斑块数愈少。中层盐渍化程度对农田斑块形状和面积影响相对较大,底层盐渍化程度对农田斑块集中连片分布特征影响较大。     

粮食主产区土地确权背景下：化肥、农药与粮食产量均衡关系研究*——以河南为例

[目的]粮食产量可持续性与土壤生态有着重要关系,而产量短期内又和化肥和农药的施用量有关。土地确权政策的明确有可能影响农民追求土地的长远回报。文章基于土地确权背景,以期为河南粮食生产的可持续性和土地生态保护提供对策建议。[方法]依据1991—2015年河南省的统计年鉴相关数据,运用断点回归模型检验土地确权政策是否影响农民施用化肥、农药数量;同时运用协整模型研究小麦产量与化肥、农药施用量之间是否存在长期均衡关系,并通过冲击响应分析单位化肥、农药施用量的变化对粮食产量的影响以及化肥与农药之间彼此关系。在这检验过程中也对影响化肥、农药施用量其他因素进行了理论和实证分析。[结果]实证结果显示土地确权政策对农民施用化肥和农药数量的影响统计量Z均小于0. 5。这表明土地确权政策对化肥和农药的施用量没有影响;同时小麦的产量与化肥、农药施用量存在长期依赖关系,其中小麦产量对化肥施用量的相关依赖程度为0. 574 8,对农药施用量的依赖程度为0. 388 1;在短期内化肥单位施用量的变化会对粮食的产量产生正向冲击,对农药施用量也产生正向冲击。[结论]土地确权政策短期内,农户仍然不会因考虑土壤生态而减少化肥、农药施用量。据此该文建议政府应改变粮食补贴与粮食产量挂钩等相关政策。     

当涂县水稻土大型土壤动物和水稻害虫的初步研究

１９９６年３￣１２月,对当涂县水稻土大型土壤动物与水稻害虫进行了调查。共获土壤动物２１类,６２２个,分隶于３门,６纲,１４目,通过５个样地对比分析得出：大型土壤动物与水稻害虫关系密切。水稻危害严重,土壤动物组成丰富,害虫数量多。土壤动物群落的空间分布与害虫数量受多种环境因子综合作用的结果。探索土壤动物与害虫的关系。对防治病虫害。提高作物产量有重要意义。     

东北地区生态系统服务及权衡/协同关系时空演变特征与功能分区研究

研究目的：探究东北地区长时间序列下生态系统服务及权衡与协同关系时空演变特征，划分生态系统服务功能区，为国土空间差异化治理与生态系统管理政策有效制定提供参考。研究方法：InVEST模型、Theil-Sen+Mann-Kendall、偏相关分析、自组织特征映射神经网络。研究结果：（1）1992—2020年，东北地区整体生境质量显著下降，产水量、粮食产量与其他生态系统服务均呈权衡关系且权衡强度逐渐增加；（2）大兴安岭北部、小兴安岭、长白山脉生境质量呈下降趋势，产水量与水质净化、土壤保持、碳储量、生境质量权衡程度增加，其他生态系统服务间权衡程度降低、协同程度增加；（3）大兴安岭南部、松嫩平原、三江平原与辽河平原水质净化、土壤保持、碳储量、生境质量均呈下降趋势，且与粮食产量权衡强度显著增加；（4）根据服务簇聚类结果，东北地区划分为复合均衡区、生态保育区、生态过渡区、农业生产区，针对各分区提出差异化生态管控建议。研究结论：未来东北地区亟待针对各生态系统服务功能区，因地制宜地实施生态管控措施以协同提高多种生态系统服务，平衡经济发展、粮食生产与生态保护之间的关系。     

东北典型黑土区坡耕地土壤生产能力的研究

典型黑土处于漫川漫岗地形，坡耕地对农业生产影响显著。鉴于此，本研究探究了典型黑土坡耕地的不同坡位的土壤理化性质与玉米生产及其相互关系，为其他地区坡耕地的粮食生产提供参考。本项研究将坡耕地划分为坡下位、坡中位、坡上位3个区域，采集0～20厘米的土壤样品用于测定土壤理化性质，并且收获不同坡位的玉米进行测产。研究结果表明，土壤有效磷、速效钾和有机质、pH均呈现坡下位高于坡中、坡上位，然而碱解氮呈现出相反的变化趋势，各坡位间的速效养分、pH与有机质均未达到显著性差异；土壤容重和孔隙度也呈现坡下大于坡上和坡中的整体趋势；田间持水量和饱和持水量均呈现坡上大于坡中大于坡下的趋势；坡下位玉米产量最高，达到2 595kg/hm2，大于坡中和坡上位的玉米产量。通过多元回归可知，土壤有机质、有效磷、土壤密度、孔隙度、土壤田间持水量显著影响坡耕地的玉米产量。     

DEM分辨率对苏北地区耕地土壤有机碳制图精度的影响研究

[目的]数字高程模型（Digital Elevation Model, DEM）的分辨率大小决定区域地貌形态特征的表达程度,但目前DEM对于局部地形变异大的平原地区土壤有机碳制图精度的影响尚不明确。[方法]文章以江苏北部耕地区域为例,利用随机森林算法,建立不同分辨率DEM下的地形、气候、植被、土壤、成土母质与土壤有机碳之间的关系模型,分析DEM分辨率对局部地形变异大的平原区土壤有机碳制图精度的影响程度。[结果]（1）不同DEM分辨率下,地形、气候、植被、土壤与成土母质5类因子对土壤有机碳含量的影响程度依次降低;（2）当DEM分辨率在大于150 m的范围内变化时,环境特征因DEM的“概化”而逐步缺失细节信息,从而导致土壤有机碳含量预测精度随分辨率的增加而降低;（3）地形是苏北耕地区域土壤有机碳空间分布差异的最重要影响因子。[结论] DEM分辨率在60-90 m范围内时,整体平坦但局部地形变异程度较大的苏北地区土壤有机碳制图效果最佳。该研究为进一步提高我国相似地貌类型区土壤有机碳制图精度提供了理论依据。     

山西省近40年粮食产量动态变化分析与研究

1979—2018年山西省粮食作物播种面积、单位面积产量和不同粮食作物产量占比的结果分析表明,粮食播种面积缓慢下降,变异系数为5.06%,其中,2009—2018年相对稳定,变异系数降为1.69%。粮食作物单产稳步上升,年均增长2.51%;个别年份下降较深,年度同比增减振幅为-22.68%～27.76%,变化较大;其中,2009—2018年振幅有所下降,粮食单产的稳定性提升。不同粮食作物的产量占比变化较大,玉米产量占比随时间正向增长,其余各作物均负向减小,相比而言,大豆、薯类、小麦减少量较小。在此基础上,本文对全省粮食作物供给侧结构性调整,提出一些意见和建议。     

秸秆还田农田土壤养分的 空间变异性研究

利用地统计学和多重分形方法研究分析秸秆还田农田土壤养分的空间变异性。结果表明:土壤碱解氮、速效钾和有效磷的空间相关范围介于14.30m-22.30m;土壤速效钾、碱解氮和有效磷均为强烈空间相关性;土壤碱解氮、有效磷和速效钾均具有多重分形特征;土壤碱解氮的空间变异性主要由其低值引起,土壤有效磷和速效钾主要由其高值引起;土壤有效磷、碱解氮和速效钾的空间变异程度依次减弱。