基于GIS的缓坡烟田土壤养分空间变异研究     

刘国顺  常栋  叶协锋  杨永锋  殷英  屈建康 《勤云标准版测试》2013,33(8):2586-2595

综合运用地统计学和GIS相结合的方法,分析了缓坡地形下土壤养分的空间变异规律,并绘制养分空间分布图,为山地缓坡烟田养分分区及精准施肥决策提供理论依据.结果表明:研究区内4种养分含量均具中等程度变异.土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾的变程分别为61.8、76.3、70.5 m和57 m.土壤速效钾的分形维数最高,有机质和碱解氮其次,速效磷最低.有机质和速效钾的最适模型为指数模型,块金系数分别为30.9％和31.1％;碱解氮和速效磷可用球状模型进行较好拟合,其块金系数分别为37.7％和26.4％,4种养分均有中等程度的空间相关性.各向异性和趋势性分析均显示,有机质和速效磷具有较强的各向异性,碱解氮和速效钾的各向同性范围最广.研究区4种养分的空间分布格局在海拔和坡度的影响下呈现出一定的规律性,低值均在坡度较大的中北部出现,东北部和南部较平缓区域出现高值.  相似文献   

Optimizing Phosphorus and Potassium Fertilizer Recommendations using Spatial Uncertainty Assessments     

《Communications in Soil Science and Plant Analysis》2012,43(13-14):1927-1948

Abstract

Variable‐rate nutrient management relies on soil fertility maps, yet the associated uncertainty is typically ignored in developing recommendations. In this article, ordinary kriging (OK) and several alternatives that rely on local estimates of uncertainty derived via probability kriging (PK) are evaluated for developing phosphorus (P) and potassium (K) fertilizer recommendations, using soil data collected at two different intensities. A decision support framework that incorporates economic and agronomic criteria to derive block‐average optimal quantile estimates (Opt Q) maximized net return for an 8‐year fertilization program. The economic results show an increase of $7.31 ha^?1 and $1.04 ha^?1 for P and K fertilization, respectively, using Opt Q rather than OK with the 0.2‐ha sampling grid and $14.79 ha^?1 and $8.93 ha^?1 for P and K fertilization, respectively, using the 0.5‐ha sampling grid. These results illustrate the importance of accounting for estimation uncertainty in developing variable‐rate fertilizer recommendations.  相似文献   

喀斯特地区烟田土壤养分的空间变异特征   总被引：2，自引：0，他引：2  

腊贵晓  顾怀胜  刘国顺  李祖良  翟欣 《水土保持研究》2012,19(3):48-53

以我国典型的喀斯特地区—贵州省毕节地区为研究区域,利用地统计学和地理信息系统(GIS)相结合的方法对烟田土壤养分的空间变异特征进行研究,皆在为喀斯特地区烟草种植的平衡施肥及生态环境保护提供依据。描述性统计结果表明,研究区烟田土壤各养分指标均属中等程度变异。半方差函数分析表明,研究区烟田土壤全氮、全钾、速效磷变异函数的最适模型是球状模型,全磷和速效钾的最适模型是线性模型,碱解氮、pH和有机质的最适模型为指数模型;速效磷表现为强烈的空间自相关性,主要受结构性因素影响,而全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效钾、pH和有机质表现为中等空间相关性,受结构性因素和随机性因素共同影响。普通克里格插值的土壤养分空间分布图表明,研究区域内烟田土壤全氮、全钾、速效磷和速效钾含量分布呈现空间连续分布的特点,而全磷、碱解氮和pH、有机质含量没有明显的分布规律,这主要与喀斯特地区复杂的立地因子和人为影响有关。  相似文献   

太湖流域土壤养分空间变异特征分析——以浙江省平湖市为例   总被引：28，自引：2，他引：28       下载免费PDF全文

刘杏梅  徐建民  章明奎  史舟  施加春 《浙江大学学报(农业与生命科学版)》2003,29(1):76-82

以位于太湖流域的浙江省平湖市为例,采用GIS与地统计学相结合的方法对其耕层土壤(0～20 cm)的有机质、全氮、速效磷、速效钾等4种养分要素的空间变异特征进行了分析.结果表明:有机质和全氮变异函数曲线的理论模型能很好地符合球状模型;速效磷经对数转换后也符合球状模型;而速效钾的变异函数曲线则符合指数模型.有机质、全氮和速效磷具有很强的空间相关性,说明受母质、地形、土壤类型等自然的结构性因素影响较大;速效钾具有中等的空间相关性,说明由施肥、作物、管理水平等随机因素引起的空间异质性起很大作用.整个研究区东南部土壤质地较轻,大量施肥在提高其作物产量的同时,也可能会带来农业非点源污染等问题.  相似文献   

Spatial evaluation of soil salinity using the WET sensor in the irrigated area of the Segura river lowland     

José M. de Paz  Fernando Visconti  José L. Rubio 《植物养料与土壤学杂志》2011,174(1):103-112

The electrical conductivity of the water within the soil pores (EC_p) measured with the WET sensor, appears to be a reliable estimate of soil salinity. A methodology combining the use of the WET sensor along with geostatistics was developed to delimit and evaluate soil salinity within an irrigated area under arid to semiarid Mediterranean climate in SE Spain. A systematic random sampling of 104 points was carried out. The association between EC_p and the saturation‐extract electrical conductivity (EC_se) was assessed by means of correlation analysis. The semivariograms for EC_p were obtained at three different soil depths. Interpolation techniques, such as ordinary kriging and cokriging, were applied to obtain EC_p levels in the unknown places. For each one of the soil depths, a model able to predict EC_se from EC_p was developed by means of ordinary least squares regression analysis. A good correlation (r = 0.818, p < 0.001) between EC_p and EC_se was found. Spherical spatial distribution was the best model to fit to experimental semivariograms of EC_p at 10, 30, and 50 cm soil depths. Nevertheless, cokriging using the EC_p of an adjacent soil depth as an auxiliary variable provided the best results, compared to ordinary kriging. An analytical propagation‐error methodology was found to be useful to ascertain the contribution of the spatial interpolation and ordinary least squares analysis to the uncertainty of the EC_se mapping. This methodology allowed us to identify 98% of the study area as affected by salinity problems within a rooting depth of 50 cm, with the threshold of EC_se value at 2 dS m^–1. However, considering the crops actually grown and 10% potential reduction yield, the soil‐salinity‐affected area decreased to 83%. The use of sensors to measure soil salinity in combination with geostatistics is a cost‐effective way to draw maps of soil salinity at regional scale. This methodology is applicable to other agricultural irrigated areas under risk of salinization.  相似文献   

南方花岗岩红壤典型区土壤有机质的空间变异特征   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

张婧  查轩  申更强 《中国水土保持科学》2011,9(1):50-55

 通过野外实地调查与室内试验,以长汀县为研究区,在GIS的支持下,运用地统计学方法分析南方花岗岩红壤典型区表层土壤有机质的空间变异特征。结果表明:研究区土壤有机质质量分数总体水平中等并具有中等的空间相关性,平均为2.73%;变异系数为72.73%,属中等变异;由空间自相关部分引起的空间变异性程度较大,C0/(C0+C)值为47.13%,变程为21.48km;在空间分布上呈现四周高中间低的分布特征,在中部地区形成连片的低值区,西部有机质质量分数整体较高,存在最高值。研究成果可为南方花岗岩红壤侵蚀退化地的生态恢复与重建提供参考。  相似文献   

地统计学在湿地土壤养分空间异质性研究中的应用     

白军红  余国营  王国平 《农业环境科学学报》2001,20(5):311-314

在地统计学的区域化变量理论和变异函数的基础上建立了一套对湿地土壤养分的空间异质性进行定量化的较系统且完整研究的方法,通过向海湿地的案例研究证实了该方法在湿地土壤养分空间异质性研究中具有较强的操作性和准确性。  相似文献   

小尺度下土壤重金属铬含量的空间插值方法比较研究   总被引：6，自引：0，他引：6  

凌辉  武伟  王润  刘洪斌 《西南大学学报(自然科学版)》2007,29(11):93-99

以重庆市江津区吴滩镇为例,在小尺度下分别应用普通克立格法、简单克立格法、泛克立格法、析取克立格法和距离反比权重法等5种插值方法对土壤重金属铬进行了空间变异特征的研究．综合比较了各种插值方法的预测误差、统计特征值及插值分布图,结果表明二阶趋势的普通克立格法插值效果最能准确反映出土壤中铬的空间分布,而距离反比权重法效果最差．  相似文献   

秦巴山区耕层土壤微量元素空间特征及影响因子——以镇巴县为例   总被引：2，自引：0，他引：2  

姜悦  常庆瑞  赵业婷  班松涛 《中国水土保持科学》2013,(6):50-57

为充分了解与掌握秦巴山区耕层土壤微量元素现状、空间分布规律及其影响因素,为区域土壤微量元素的科学管理及土壤微肥应用提供理论依据和实践指导,以镇巴县为例,基于2010年陕西省耕地地力调查与质量评价项目数据,采用地统计学和GIS相结合的方法,研究秦巴山区耕层土壤有效态Fe、有效态Mn、有效态Cu和有效态Zn的空间特征及其影响因素.结果表明：1）镇巴县耕层土壤有效态Fe、Mn和Cu均属中等变异强度,变异系数介于81.38％～97.57％之间,有效态Zn属强变异强度,变异系数为117.09％;2）空间特征上,根据块金系数值,4种微量元素均表现为中等强度的空间相关性,县域质量分数的空间分布呈南部高、西部低格局,空间变异性是由自然因素（土壤理化性质、地形地貌和常年降水量等）和人为因素（作物熟制和村距等）共同作用而引起的;3）镇巴县耕层土壤整体有效态Cu和Fe质量分数丰富,Zn质量分数适宜,19.14％ Mn缺乏（＜5 mg/kg）,需结合不同的耕作制度、土壤类型及其质量分数丰缺水平进行分区培肥与管理.  相似文献   

水网平原稻田土壤养分空间变异特性研究   总被引：9，自引：0，他引：9  

姜丽娜  符建荣  范浩定 《中国水稻科学》2005,19(2):153-159

 通过对绍兴独树养分监测村土壤10种养分元素空间变异性的研究，明确了水网平原水稻土养分空间变异规律。各向同性球型、指数型半方差函数较好地描述了土壤养分变异与空间距离的关系，该村土壤N、P、K、Mn、Fe等5种养分具有中等的空间相关性， Ca、Mg、S、Cu、Zn等5种养分具有高度的空间相关性。进一步用各向异性变异模型分析土壤养分空间变异，表明土壤Ca、Mg、K、Cu存在一定的带状异质性。经不同采样距离下Kriging内插十字交叉验证，明确可用土壤养分空间相关距离确定方格取样法确定最大取样距离。  相似文献