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基于GIS的地统计学方法在土壤科学中的应用 总被引：6，自引：2，他引：4
地统计学应用于土壤科学中,并结合GIS(Geographic Information System,GIS)技术探索其空间分布特征及其变异规律已为越来越多的学者所推崇。半方差函数提供了一个定量工具,可以将土壤某一性质的变异与成土因子和成土过程联系起来,使人们加深对土壤的作用后果的理解,而克立格可以对未采样区的区域化变量的取值进行无偏最优估计。通过介绍基于GIS的地统计学方法在土壤水盐空间变异、养分空间分布特征、重金属污染调查等方面的研究,进一步说明了地统计学在未来土壤科学发展中广阔的应用前景。 相似文献
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基于枣粮间作复合生态系统内部异质性,通过在系统内不同位置采样,分析了枣粮间作系统内土壤氮素水平分布特性.结果表明:①枣粮间作生态系统中,在小麦收获期和玉米收获期两个时期,土壤全氮和硝态氮含量均存在明显的水平变异性.土壤全氮含量在距枣行1～6.5 m范围内,随着与枣行距离的缩短,呈先增加后降低的变化趋势,最高值出现在距枣行3 m处.土壤硝态氮含量随着与枣行距离的缩短而迅速增加.而土壤铵态氮含量极低且没有明显的水平变异;②氮素施用量对土壤全氮和硝态氮空间变异有正向作用,而植株对氮的吸收利用可以降低土壤氮素分布空间差异程度.各因子对土壤全氮空间变异影响强弱顺序为氮吸收量＞氮素施用量＞土壤含水量;对土壤硝态氮空间变异影响强弱顺序为氮素施用量＞土壤全氮含量＞氮素吸收量＞土壤含水量. 相似文献
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为探究日光温室蔬菜基质栽培氮肥在栽培基质中运移和累积规律及其在辣椒植株各器官中吸收和分配特性。以辣椒(品种:陇椒10号)为试验材料,利用K~(15)NO_3同位素示踪法,将K~(15)NO_3分别标记于栽培基质剖面向下5～10 cm和15～20 cm深处,并设2个灌水下限60%(W60)和80%(W80),研究了日光温室基质栽培辣椒的生物量、辣椒各器官对氮素吸收与分配及栽培基质中氮素的运移规律。结果表明,60%灌水下限条件下较80%灌水下限显著增加了辣椒植株总生物量和氮的吸收量。在空间分布上,~(15)N标记施肥深度越深,则辣椒植株对~(15)N利用率下降;同时,~(15)N在基质层(0～20 cm)中的累积量也明显下降,损失量显著增加。其中60%灌水下限条件下基质中~(15)N的损失量少于80%灌水条件,且~(15)N在5～10 cm处的损失量较少,此时,减小了基质层15～20 cm处~(15)N的向下迁移量,并增加了60%灌水下限条件下辣椒植株各器官对全氮的吸收利用率。因此,W60F5处理可以提高辣椒植株的总生物量和氮肥的吸收量,减弱基质深层氮素向下运移量,有利于辣椒植株更好地吸收与利用,且辣椒植株各器官生物积累量与氮肥吸收量依次为叶果茎。 相似文献
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侵蚀土壤物理性质变化及其与土壤氮素迁移转化的关系 总被引：1，自引：0，他引：1
侵蚀破坏土壤团聚体结构,使团聚体破碎产生更小的可迁移颗粒而导致土壤养分的运移;侵蚀还改变了土壤的水分状况,水蚀在一定程度上增加了土壤的含水量,风蚀则可使土壤的含水量降低。团聚体结构的破坏以及土壤水分状况的改变与土壤的氮素迁移转化过程有着密切的联系。本文仅对土壤侵蚀造成的土壤物理性状的改变与土壤氮素迁移转化作一概述,并就耕作、覆盖等降低土壤侵蚀的农业措施与土壤氮素转化的关系进行阐述,提出了侵蚀土壤氮素研究的去向。 相似文献
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塔里木河上游荒漠河岸林土壤速效氮空间变异性研究 总被引：1，自引：1，他引：0
为了对塔里木河上游流域三源交汇区荒漠河岸林土壤氮素空间变异特征进行研究,通过采集测定研究区内不同层次土壤样品的速效氮,并利用GIS、统计学与地统计学的方法,对研究区内土壤速效氮的空间异质性进行分析。结果表明：荒漠河岸林0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm土层的土壤速效氮变异系数均属于中等变异,变异系数的大小与土壤深度有关,20~40 cm、40~60 cm土壤的变异系数大于0~ 20 cm土层;采样数量从精确性、经济性、采样效率3个方面分析,确定了合理的采样数量为0~20 cm土层的采样数为15个,20~40 cm土层的采样数为24个,40~60 cm土层的采样数为24个;0~20 cm土层土壤速效氮具有中等空间相关性,主要由随机因素与结构因素共同作用的结果;20~40 cm、40~60 cm土层土壤速效氮具有弱空间相关性,主要是随机因素作用的结果;林区土壤速效氮的空间分布表现为0~ 20 cm土层中部含量相对较高,空间分布呈现出明显的片状和斑块状分布特点,土壤速效氮含量在20~ 40 cm土层由南至北依次呈现由高到低,空间范围内呈现出一致性的块状分布;土壤速效氮含量在40~ 60 cm在空间范围内,由西北至东南依次呈现由高到低的斜条状分布;此研究为区域生态系统的恢复与重建提供理论依据。 相似文献
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目前土壤酸化严重制约了果园生产与发展,而科学配施不同形态氮肥可有效缓解土壤酸化。本试验以平邑甜茶(Malus hupehensis Rehd.)实生苗为试材,应用15N示踪技术研究土壤pH梯度下3 种形态氮素对苹果砧木生长及15N吸收利用特性的影响。结果表明：不同土壤pH下,酸化土壤3 种形态氮素处理植株生物量从高到低为酰胺态氮(CO(NH2)2-N)＞铵态氮(NH4+-N)＞硝态氮(NO3--N),与pH呈显著正相关,而碱性土壤植株生物量则表现为酰胺态氮＜铵态氮＜硝态氮;植株各器官Ndff 值和15N分配率在不同形态氮素处理下随土壤pH变化差异显著;NH4+-N和NO3--N处理植株总吸氮量在pH 6.5 时达到最大值0.47 g 和0.33 g,不同土壤pH下的植株15N利用率受氮素形态影响差异显著。可见,不同土壤pH下3种形态氮素对15N的吸收征调、分配及利用差异显著,是限制植株生长的关键因素。 相似文献
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土壤水分对小麦吸氮动态及生理特性的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
小麦起身和孕穗阶段为肥水管理的主要时期。当土壤水分胁迫时,可不同程度地影响到产量的形成。用~(15)N示踪剖析不同土壤水分含量状况下,小麦对肥料氮素的吸收、分配和运转特征,阐明土壤水分状况对氮素平衡的影响,为合理的肥水管理提供理论依据。材料和方法试验于1988～1990年在山东农业大学作物栽培网室进行。供试土壤取自实习农场小麦丰产田。中壤土,有机质1.37％;全氮0.1％;水解氮35ppm;速效磷52.6ppm;速效钾75ppm。 相似文献
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太湖流域典型蔬菜地土壤氮磷钾养分空间变异性及分布规律 总被引：4，自引：1，他引：4
采用传统统计和地统计学相结合的方法,以太湖典型地区宜兴市大浦镇湖滨公路以东50hm2蔬菜地为研究对象,网格法(50m×50m)采集表层(0~20cm)土壤156个,研究了土壤主要肥力参数(N、P、K)空间变异特征和分布规律。结果表明:全P、全N、NH4 -N、速效P和速效K有明显的空间变异结构,且在一定范围内存在空间相关性,其含量具有一定的渐变分布规律。研究区域土壤速效P普遍盈余,土壤N、K丰缺并存。Kriging插值法绘制了土壤养分空间分布图,研究结果为最终实施氮磷养分的分区管理和养分重点控制区的确定提供依据。 相似文献
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土壤养分空间变异与大豆分区施肥技术研究 总被引：1，自引：0，他引：1
采用全球卫星定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）技术,对黑龙江省红星农场土壤进行了空间变异特征和分区施肥研究。结果表明,黑龙江省北部大豆主产区黑土养分含量比较丰富,氮、磷、硼含量较高,钾、硫、锌含量较低。土壤中N、P、K、S、B、Zn的空间分布具有明显的变异性。土壤养分偏斜程度与土壤养分变异系数的之间存在密切的线性相关关系,相关系数R=0.8980。大豆分区平衡施肥取得了显著效果,较习惯施肥平均增产298 kg/hm2,平均增产率10.8%,平均增收610元/hm2。 相似文献
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回归克里格在土壤全氮空间预测上的应用 总被引：5，自引：2，他引：3
精确地了解表层土壤养分的空间分布,是生态环境保护,合理施肥及精准农业的基础。普通克里格法以区域化变量理论为基础,在土壤空间制图中得到了广泛的应用,但该方法过分依赖样点数据数量和质量,忽视了影响土壤养分的环境要素,因而该方法在空间预测上存在缺陷。研究以使用环境辅助变量的回归克里格法在土壤全氮空间插值效果及空间制图应用,并与普通克里格做比较,对二者的制图效果及插值精度进行评价。结果表明,回归克里法能充分地利用容易获取环境辅助变量,预测精度明显地高于普通克里格。在制图效果上,回归克里格法得到的预测图更能体现环境要素的作用痕迹,预测图在空间上过渡自然、平缓,很少有在过渡区域表现突变的现象,制图效果更符合全氮空间分布的实际。因此,回归克里格法适合环境因素影响明确,且与特定环境要素存在线性相关或特定趋势的土壤属性的预测和制图。 相似文献
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不同土壤及氮肥条件下水稻氮利用效率和增产效应研究 总被引：64，自引：4，他引：60
在土培池条件下,研究了2种土壤(砂土和黏土)和4种施氮水平下4个水稻品种(组合)施用氮利用效率、增产效应及吸氮特性。结果表明,(1)在砂土和黏土上施用氮肥均能显著提高水稻产量,但黏土上的产量显著高于砂土上的,而砂土施用氮肥的增产效应显著高于黏土。(2)不同土壤条件下,水稻对氮肥的利用情况不同。氮素收获指数和氮肥生理利用率呈砂土>黏土的趋势,氮肥表观利用率、氮肥偏生产力和土壤氮素依存率呈黏土>砂土的趋势,而氮肥农艺利用率则因水稻基因型不同在不同土壤上表现有所差异。(3)随施氮水平的提高,氮素收获指数、氮肥农艺利用率、氮肥生理利用率、氮肥偏生产力和土壤氮素依存率,在2种土壤条件下,均呈显著下降趋势;而氮肥表观利用率在砂土条件下呈一直上升趋势,以高肥处理最高,在黏土条件下则呈现先上升,至中肥最大,高肥显著下降的趋势。(4)秸秆吸氮量、籽粒吸氮量和总吸氮量均呈黏土>砂土的趋势,但差异相对较小。(5)在不同土壤条件下,水稻施用氮肥的增产效应、氮肥利用效率和对氮素的积累与分配均存在显著的基因型差异。 相似文献
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基于GIS的葡萄园土壤养分管理及平衡施肥研究 总被引：2，自引：1，他引：1
采用传统统计和地统计相结合的方法,对面积约200 hm~2的孟酄村葡萄园0～30 cm土壤养分进行了空间变异特性和分区平衡施肥技术研究。结果表明,土壤N、P、Mn、Zn、S变异较大,测试值变异系数在35.1%～63.6%之间。土壤N、Mn含量空间分布趋势以大块状变异为主,具有较强的渐变性分布规律。而土壤P、K、Zn、B含量空间分布则以小块状变异为主。基于土壤养分空间分布规律的分区平衡施肥技术的应用,能够大幅度增加葡萄产量,显著提高经济效益。分区平衡施肥与常规施肥相比,葡萄增产幅度为13.7%～14.8%,增收幅度为17 040～17 820元/hm~2。 相似文献
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蔬菜间作及氮肥调控对土壤硝酸盐及氮素表观损失的影响 总被引：2，自引：1，他引：1
作物根系分布深度不同,其吸收养分的土壤区域也有所不同。采用大田试验方法,选择深根系的茄子和浅根系的大葱进行间作种植,并辅以氮素调控措施,研究其对土壤硝态氮时空变异规律及氮素表观损失的影响。研究表明,在减量施肥条件下,土壤硝酸盐运移和累积的规律均为间作区含量低于单作区,表明与单作相比,茄子与大葱间作能有效阻截硝酸盐的向下淋洗,并有效减少土壤中硝酸盐累积量。间作种植模式下,减量施肥能够减少土壤中硝酸盐含量,特别是深层土壤,在作物生长期间,硝酸盐含量均比常规施肥区明显降低;土壤剖面硝酸盐累积量也表现为减量施肥区明显低于常规施肥区。采用蔬菜间作和减量施肥,均能不同程度的减少氮素的表观损失。 相似文献
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为了探索江苏省洪泽湖农场土壤速效钾的空间分布规律,精确衡量其土壤速效钾的供应能力,通过网格取样方法、利用GPS定位取得该农场的180个耕层（0~20 cm）土壤样品,应用地统计学分析方法进行实验变差函数的计算和最适合模型的拟合,得出土壤速效钾最好的理论模型为球状模型,随后用普通克立格估值方法绘制了土壤速效钾的空间分布图。通过对不同阶数趋势的土壤速效钾克立格（Kriging）插值误差的综合比较,表明其趋势效应参数应选取二阶。克立格估值标准差（KSD）作为内插象素值的标准差,为提高速效钾的制图精度提供了有用的信息。应用地统计方法和GIS技术研究土壤养分的空间分布规律、衡量土壤养分的供应能力,其方法和结果对于在农业生产中合理施肥、探索发展精确农业、农业可持续发展等方面都有重要的参考价值。 相似文献
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《Soil Technology》1988,1(3):223-234
Spatial variability of a field soil was studied using a neutron probe to measure soil water status of the plant root zone, and isotopically labelled fertilizers to evaluate fertilizer nitrogen uptake. The work was carried out long three 96 m transects with 63 plots each, the first being bare soil, the second planted to rye grass and the third planted to alfalfa.Autocorrelation and crosscorrelation analysis were used to evaluate spatial dependence of the measurements. Field variability in soil water content measurements was found to be space dependent over a distance of 6 m and this implied that size of sampling domain for water content measurements could be 12 m for the experimental field. The spatial variability measured in atmospheric nitrogen fixation of alfalfa showed rather close resemblance to the spatial variability observed in water content measurements and was related to spatial variability of available soil nitrogen. The main assumption made when the 15N methodology is used is that the ratio of percentage N derived from fertilizer over percentage N derived from soil is the same for the non-fixing reference crop and the fixing crop. Based on measurements made on ryegrass which was used as a reference crop to assess the nitrogen fixation potential of alfalfa, it was found that under these particular field conditions this ratio was space dependent with a zone of influence of 6 m, suggesting that the maximum distance between rye grass plots and its counterpart alfalfa plots could only be 6 m.The results are discussed in the context of improvement of field experimental designs. 相似文献