福州市土壤Zn、Pb元素空间变异特征及影响因子分析

以福州市为研究区,系统采集了137个表层土壤样品,获得土壤总Zn和总Pb质量分数.采用多元统计和地统计方法结合GIS缓冲区分析对福州市土壤重金属Zn、Pb质量分数、空间变异特征及影响因子进行分析,发现Zn和Pb平均值均已超过福建省土壤背景值,土壤Zn、Pb存在一定的累积现象;空间分析表明,Zn和Pb都具有中等程度的空间自相关性,受结构性和随机性共同控制;普通克里金插值结果显示,福州市土壤中Zn主要呈块状分布,Pb主要呈带状分布;影响因子分析表明,Zn主要受土壤类型和工业区分布影响,此外还受到地形和小范围道路影响,Pb主要受到土壤类型和道路布局的影响.     

兰州市南北两山土壤养分空间分布及其影响因子

分析了兰州南北两山土壤有机质、全氮及全磷的空间分布特征并重点探讨了植被类型与坡向、海拔、坡度等环境因子对土壤有机质、全氮、全磷空间分布的影响.研究结果表明:兰州南北两山土壤有机质和全氮空间分布变异非常显著,空间变异系数分别为55.946%,49.597%,而全磷空间分布差异不显著,空间变异系数仅为8.935%.植被类型对土壤有机质、全氮质量分数有重要影响,其中对土壤有机质质量分数的影响达到显著水平.土壤全磷质量分数不受植被类型影响,仅取决于土壤黄土母质.阴坡土壤有机质、全氮、全磷质量分数均高于阳坡的,其中有机质、全氮质量分数差异达到了显著水平;海拔与土壤有机质、全氮、全磷质量分数均呈极显著的正相关性;坡度与土壤有机质、全氮、全磷质量分数呈负相关性,但相关性不显著.     

基于半变异函数的东莞市住宅价格空间异质性分析

通过空间统计学的半变异函数工具定量研究了东莞市普通住宅价格的空间异质性特征.各向异性变异分析表明东莞市普通住宅价格呈带状异向性空间分布,即在不同方向上具有不同的结构特征.各向同性变异分析表明:东莞市住宅价格半变异函数的理论模型符合球状模型,其空间变异受结构性因子的影响占62.5%,受随机因子的影响占37.5%,说明确定性因素对其空间异质性的影响大于随机因素;其变异属于中等程度的变异,变程为16.62Km.     

基于半变异函数的住宅价格空间异质性分析——以东莞市为例

通过空间统计学的半变异函数工具定量研究了东莞市普通住宅价格的空间异质性特征.各向异性变异分析表明东莞市普通住宅价格呈带状异向性空间分布,即在不同方向上具有不同的结构特征.各向同性变异分析表明:东莞市住宅价格半变异函数的理论模型符合球状模型,其空间变异受结构性因子的影响占62.5%,受随机因子的影响占37.5%,说明确定性因素对其空间异质性的影响大于随机因素;其变异属于中等程度的变异,变程为16.62 km.     

湟水流域土壤有机质和速效磷空间布局分析

为分析青海省湟水流域土壤有机质(soil organic matter, SOM)和速效磷(available phosphorus, AP)含量空间分布特征及其影响因子,运用地统计学方法分析其空间分布特征,选取高程、坡向、坡度、土壤类型、土壤pH、归一化植被指数(normalized difference vegetation index, NDVI)、气温、降水量和土地利用方式共9种影响因子,借助地理探测器研究各因子对SOM和AP的影响。研究表明SOM平均值为28.26 g/kg,AP平均值为54.30 mg/kg;SOM和AP的变异系数为39.54%和58.47%,属于中等变异程度。空间插值结果显示SOM含量在空间上呈现西北高,东南低的趋势,SOM由北向南逐渐降低;AP含量呈现中部高于两端的趋势。因子探测及Pearson相关性分析结果表明：造成SOM空间变异的三大因子顺序为：高程>气温>土壤类型;对AP含量解释程度顺序是：土壤pH>高程>土壤类型。SOM含量与高程和土壤pH两种因子呈现正相关关系,AP则相反,呈现负相关,SOM和AP空间分布都与高程有关;气温均对两种土壤养分有影响;高程因子是决定湟水流域SOM含量的主导因子,而影响AP空间分布的主导因子是土壤pH。影响因子相互作用时,呈现双线性增强或者双因子增强。两因子交互作用对SOM和AP解释力均高于单因子,说明导致SOM和AP空间分布差异的因子具有复杂性。研究得到湟水流域空间尺度上SOM和AP含量分布,并结合湟水流域9种影响因子对其含量进行分析,为湟水流域的数字农业管理和精准施肥以及耕地土壤改良和质量的提升提供了有利基础。     

太岳山植物群落土壤养分空间异质性及其对植被分布的影响

以山西省太岳山国家级自然保护区为研究对象,采用地统计学方法中的关键函数——半方差函数分析太岳山南端土壤养分的空间异质性,并采取典范对应分析(Canonical Correspondence analysis, CCA)对该区植被群落与土壤养分之间的相关关系进行研究.结果表明,该区土壤pH值、全氮(TN)、全磷(TP)、有机质(SOM)、有效磷(AP)、速效钾(AK)、水解性氮(AN)等指标均表现为中等程度的变异,其中,除速效钾外,其余6个土壤因子均在该地区呈现极强的空间自相关性.CCA分析结果表明,植被群落与土壤因子之间存在显著的相关关系,土壤因子的空间异质性可能会影响群落的树种组成和群落构建,体现了生态系统中不同物种对土壤资源利用的生态位分化.     

不同林分密度华北落叶松人工林土壤养分特征

为了研究不同林分密度华北落叶松人工林土壤养分的变化,以河北省木兰围场内落叶松人工林为研究对象,系统采集了区域内土壤表层及深层样品,采用方差分析、克拉克插值法等分析方法,研究了林分密度对土壤有机质、全氮、全磷质量分数及空间分布的影响.结果表明:该区域0～20 cm土壤有机质、全氮、全磷质量分数最高,分别为65.23,2.99,0.25 g/kg. 40～60 cm土壤有机质、全氮、全磷质量分数最低,分别为25.85,1.79,0.19 g/kg.相同土层深度下,未经人工抚育的样地土壤有机质、全氮、全磷质量分数明显高于其他受到人为干预过的样地,同时,随着林分密度的增加,土壤有机质、全氮、全磷质量分数呈现先增大后减小的趋势.对比3块典型样地空间格局得出,该区域土壤有机质、全氮、全磷的空间相关性较大,表现为在东北方向上占优势.林分密度与土壤养分表现出显著的相关性,华北落叶松表现出一定的异质性空间分布特征.     

北京市平原区土壤类金属砷质量分数分布特征研究

基于变异函数理论、经典统计分析、地统计分析以及单因子污染评价方法,以北京市平原区农用地为研究对象,针对不同功能分区、种植模式和母质类型,设置不同土壤深度(0~25cm,25~50cm),对土壤中类金属As的质量分数、水平和垂直分布特征及影响因素进行分析.结果表明:整体上,0~25cm,25~50cm土层As块基比值均小于50%,结构性因素占主导,随着土壤深度增加,随机性因素减少;不同深度土壤As质量分数水平空间分布变化趋势基本一致,平谷区As质量分数均值最高,其污染指数达1.54.不同功能区土壤As质量分数差异性无统计学意义(p0.05).种植模式对0~25cm土壤类金属As质量分数影响有统计学意义(p0.05),对25~50cm As质量分数的影响极有统计学意义(p0.01),果园土壤As质量分数存在累积现象;不同母质类型对0~25cm,25~50cm土壤类金属As的影响有统计学意义(p0.05),钙质岩类风化物母质下的不同土壤深度As质量分数均最高.     

黄河三角洲农田土壤-作物系统重金属污染风险评估

重金属严重影响着农业用地土壤环境质量以及农产品安全,已引起国内外广泛关注. 本研究以我国重要的粮 食产区黄河三角洲典型农田为对象,评估了农田土壤-作物系统中重金属的污染风险. 研究结果表明,黄河三角洲农田 土壤中重金属 Cr、Cu和 Pb的质量分数具有显著性差异(P<0.05), Cr的质量分数(47.20mg·kg-1)最高, Cu(26.00 mg·kg-1)次之,而 Pb(13.90mg·kg-1)最低,各重金属分布存在中等的空间异质性. 根据单因子污染指数和内梅罗综合 污染指数,黄河三角洲农田土壤总体上处于清洁水平,重金属污染风险较低,但不同作物区具有显著性差异(P<0.05). 小麦田和水稻田土壤 Cr、Cu的质量分数显著高于藕池和玉米田,小麦田和水稻田土壤 Pb的质量分数与藕池差异不显 著,但显著高于玉米田.3种重金属元素在各主要农作物的地上部分均呈现一定程度的富集,且 Cu的富集程度最高,Pb 的富集程度最低;不同作物对重金属元素的富集程度不同,对 Cr的富集程度由高到低呈现为玉米、藕叶、水稻、小麦,对 Cu的富集程度由高到低呈现为玉米、水稻、藕叶、小麦,而对 Pb的富集程度由高到低呈现为水稻、玉米、小麦、藕叶.      

榆林景观生态完整性的地统计分析

景观生态完整性是一种区域化变量，具有异质性，其异质性随时间发生变化，且在不同年份受不同因素的驱动。利用地统计学方法，运用GS+9.0软件对榆林市景观生态完整性(LEI)的各向同性和各向异性变异进行了研究。在各向同性条件下，2000年、2005年、2010年和2015年由随机因素引起的空间异质性分别占总空间异质性的7.30%、45%、43.5%和30.7%,主要表现在10 km范围内。而在这4年中，由空间自相关因子引起的空间异质性分别占92.7%、55%、56.5%和69.3%,主要表现在10 km和54.6 km、153.6 km、181.8 km以及119.4 km之间，榆林这几年空间异质性主要由空间自相关因素引起。LEI的块金值与基台值之比从0.073变化到0.45,反映了LEI具有中度到强度空间相关性。景观生态完整性的空间格局越简单，空间依赖性越强。各向异性条件下，2000年、 2005年、 2010年和2015年以空间结构性变异为主，分别占到总空间变异的71.84%、70.00%、71.85%和85.80%。景观生态完整性的空间格局是景观特征的综合反映，并受随机因素和结构性因素...     

湖北省土壤微量元素县域分异特征及其与健康相关性

土壤微量元素与人体健康息息相关.以土壤普查和人口普查数据为基础,运用GIS空间分析及SPSS数理统计方法,对湖北省县域尺度上土壤有效态微量元素空间分异特征进行分析,并对微量元素与人口健康相关性进行探讨.结论如下：1)县域尺度上Zn、B、Mo、Mn、Fe、Cu 6种土壤微量元素分布均存在明显空间聚集特征,B元素的Moran's I值最大,其空间聚集性相对最好,Zn元素的Moran's I值最小,空间聚集性相对最差;空间分布模式中以高值聚类(HH)所占比例最高,同时正热点区域比例均高于负热点区域,不同微量元素之间的正、负热点区域空间分布存在某些一致现象.2)县域尺度上人口健康水平分布存在明显的空间聚集特征,并非在整个区域内随机散发分布,长寿指数的集聚性要略高于死亡率,表明县域尺度上湖北省长寿人口分布相对较集中;长寿指数和死亡率的空间分布模式差异较大,同时发生高值或低值聚集的县域个数和空间位置呈现出不同分布特征.3)Mo和Cu两种元素与人口健康指标相关性达到显著性水平,表明其在一定程度上影响着区域人口健康状况;适量的Zn和Mn元素是已被证明有益于人体健康的微量元素,但在本次研究的县域尺度上进行相关性分析时,没有通过显著性检验.研究有利于深入认识土壤微量元素空间分异特征,为进一步开展土壤环境与人口健康的机理研究提供借鉴.     

红壤丘陵区土壤有机质空间异质性分析——以长沙市为例

以红壤丘陵区典型区域长沙市为例,在地理信息系统和遥感技术的支持下,研究了长沙市土壤有机质的空间分异规律及其与土地利用之间的关系.分析结果表明,长沙市土壤中有机质含量总体较高,有机质含量大于1%的区域占研究区域总面积的85%以上.空间异质性研究表明,长沙市土壤有机质的破碎程度不明显,其最大的破碎度指数仅为0.078 09,而分离度指数则较明显,最大达到0.8372.土壤有机质和土地利用方式关系研究表明,土地利用和土壤有机质之间有着非常密切的关系,是导致土壤有机质空间分异的关键因素.     

桂林毛村石灰土和红壤元素生物地球化学特征研究

以桂林毛村作为研究对象,对石灰土和红壤背景条件下的植物根区土的元素全量、微量元素有效态含量、pH值、有机质、全钙含量进行对比分析。结果表明:由于石灰土的全钙含量较高并为红壤的3倍多,土壤pH值比红壤的高2.16个单位,尽管石灰土K、N a、B、M o和I含量比红壤的相应元素含量低,但石灰土其它元素的含量都比红壤的相应元素的含量高;植物体的大量元素,除K元素之外,生长在石灰土上的植物体内的元素含量都比生长在红壤上的高,至于微量元素,除了Cu、M o,生长在石灰土上的植物体含量较高之外,其它元素含量均是生长在石灰土上的植物比红壤上的低;石灰土的微量元素有效态的含量一般都比红壤的低,石灰土的pH值与微量元素有效态含量则主要呈负相关(负相关比例为62.5%),红壤的pH值与土壤微量元素有效态含量的关系以正相关为主(正相关比例为62.5%);所以由于石灰土的偏碱富钙制约了微量元素的有效态含量,导致石灰土的微量元素有效态含量偏低。     

基于ICP-MS的四川荥经砂器微量元素分析

利用电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)对荥经砂器3种原料及成品进行了微量元素的测试分析,通过砂器原料中微量元素与一般土壤中微量元素含量的对比分析,以及人食物中的微量元素与砂器样品中微量元素的对比分析,重点对在4种样品中检测出的11种生命必需微量元素和11种生命毒性元素进行了研究.最后通过对比分析得出荥经砂器及原料中含有多种生命必需微量元素,且生命必需微量元素和毒性微量元素普遍低于一般土壤;按最大浸出量计算砂器中生命毒性元素含量大多数在人体正常范围之内.     

南京城市土壤pH和养分的空间分布

采用GIS与地统计学相结合的方法，对南京市城市表层土壤pH、全钾、全磷、速效磷、有机质和全氮的空间分布进行了研究。结果表明，南京市城市土壤pH、全钾的变异函数的理论模型均符合线性有基台模型，可以用克立格（Kriging）插值分析。全磷、速效磷、有机质和全氮经对数处理后，仍然没有合适的拟合模型，采用逆距离加权（IDW）插值进行了分析。土壤pH、全钾有较强的空间相关性，说明它们受成土母质和地形等影响较大，全磷、速效磷、有机质和全氮空间变异性很大，主要受城市人类活动及土地利用方式的影响。     

攀枝花地区昔格达组土壤中微量元素地球化学分异特征

昔格达组在攀枝花地区分布广泛,并成为该区居民的主要集散地和工农业活动区.对昔格达组粘土中微量元素的空间分布及分异特征研究的结果表明:(1)土壤的粒度、矿物组成及成土作用是影响土壤中微量元素浓度的重要条件;(2)人类工矿开发活动是制约土壤中微量元素区域分布形式的重要因素;(3)土壤在不同层位的分异及组合特征既与成土母质有关,也受人为活动的影响.     

Vegetation Spatial Heterogeneity of Different Soil Regions in Inner Mongolia, China

The vegetation spatial heterogeneity and ecological characteristics in different soil regions were analyzed by surveying the vegetation in 12 different soil regions of Inner Mongolia, China, including conifer- ous-broadleaf deciduous forests, shrub, grassland, and desert regions with 1122 large 2 cm × 2 cm quad- rats (actual size 30 km × 30 km, referred to as L-quadrat hereafter) in about 1.18 million km2. Each L- quadrat was divided into four small 1 cm × 1 cm quadrats (actual size 15 km × 15 km, S-quadrat). The vegetation was analyzed based on the beta-binomial distribution to describe the frequency of occurrence and spatial heterogeneity for each kind of vegetation. The weighted average of the heterogeneity of all vegeta- tion in the same soil region provides a measure of the soil regional landscape level heterogeneity which de- scribes the spatial complexity of the regional landscape composition of the existing vegetation. Comparison of the vegetation characteristics in the 12 soil regions shows that, the calcic gray soil has the highest average vegetation type per quadrat. The largest soil region is calcic chestnut soil and has the most vegetation types. Every soil region has its own dominant vegetation sequence which dominates in occurrence and dominant vegetation types which dominates in spatial heterogeneity. For the Inner Mongolian vegetation, the weighted average of the heterogeneity is 0.60 and the vegetation diversity index is 4.47.     

区域性皆伐抚育作业对沙柳林地土壤养分空间异质性的影响*

针对毛乌素沙地沙柳林以区域性皆伐作业为主的采伐方式,研究皆伐干扰对林地土壤养分和有机质含量的空间变异特性的影响,为开展灌木林生态采伐理论奠定前期基础。在对照设立皆伐和未采伐两组样地上,按照空间格局分析技术中多样点、小支撑的取样原则,用土钻取样地表层(0~15 cm)土样,实验室测定土样的全氮、全磷、全钾和有机质碳的含量;运用SPSS和GS+软件进行数据分析。数据结果如下:受皆伐干扰的样地养分含量高于未采伐样地,受皆伐干扰的样地的土壤全氮和有机质含量升高最为明显,平均值为未采伐样地的1.47和1.12倍。两者表层全氮、全磷和全钾的含量均能很好地拟合成球状模型;皆伐扰动并未使土壤养分的空间自相关度降低,空间自相关性引起的异质性占总异质性的75%以上;采伐干扰使磷、钾养分的变程减小(分别降低26.5%和27%),林地养分呈现出中小尺度的空间变异特征;通过土壤养分空间异质性分析得出:对沙柳灌木林进行区域性皆伐的抚育措施,可使林地的土壤环境得以改善,利于沙柳林的可持续经营。     

ASI法测定土壤有效Zn、Cu、Fe、Mn与植物吸收的相关性研究

本文应用ASI法测定我国北方主要耕地土壤的有效态zn、cu、Fe、Mn,根据测定值高低分别选取各土壤类型的十个土壤样本进行植物栽培的微量元素试验．结果表明,ASI—Zn、Cu、Fe、Mn测定值与小麦生物量均没有达到显著相关水平（n=40,P〉0．05）;ASI—Cu、Fe测定值与小麦吸收量均没有达到显著相关水平（n=40,P〉0．05）,ASI-Zn、Mn测定值与植物吸收量达到显著相关水平（n=40,P〈0．05）．以土壤ASI法临界值的2．5倍为补充土壤微量元素量,小麦吸收zn是有效且合理的,但是小麦吸收cu、Fe和Mn是无效的,表明ASI法的土壤微量元素丰缺指标在我国北方农田土壤应用尚需进一步研究．