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...     

放牧干扰下草原群落土壤养分空间异质性初探

国内外学者对草原退化与保护做了大量相关研究,但对土壤养分空间异质性研究尚待加强[1-2].本文主要研究放牧干扰对代表性群落土壤N、P、K及土壤有机质(C)等养分含量的影响,旨在探讨不同强度放牧影响下草原土壤理化性状的变化规律,为退化草原生态系统的适应性管理提供理论依据.     

马铃薯主产区土壤养分空间异质性及其肥力评价

明确马铃薯种植区土壤肥力空间变异特征,为研究区马铃薯土壤精准施肥和培肥管理提供理论依据。以黑龙江省克山农场为研究区,在马铃薯种植区采取100个样点,选取土壤pH、有机质、全氮、全磷和全钾作为评价土壤肥力的指标,采用地统计学和地理信息系统(geographic information system, GIS)相结合,分析土壤养分的空间变异特征,并利用土壤肥力综合评价法评价研究区土壤肥力。结果表明：土壤呈弱酸性,pH变异系数小;有机质、全氮、全磷、全钾的含量处于中高水平,属于中等强度变异。土壤pH属于中等强度空间自相关,有机质、全氮、全磷、全钾的空间自先关较弱。有机质和全氮的空间聚集性显著。研究区土壤养分空间变化特征明显,呈东西方向变化,中部土壤养分含量相对偏低。研究区土壤肥力处于中等以上水平,肥力良好的面积占总面积的72%。克山农场土壤肥力良好,满足马铃薯生长需求。人为因素是影响土壤养分含量的主要因素。     

天水市麦积区城市绿地土壤养分异质性分析

以天水市麦积区城市绿地土壤养分测定数据为依据,对比分析不同区域土壤养分异质性,为城市园林植物精准施肥提供科学依据.结果表明,羲皇大道土壤的有机质含量较高,适宜植物生长,但是土壤碳酸钙淋溶较弱,交换性钙含量较高,土壤平均pH8.5以上,整体呈强碱性,植被对有机质的利用率很低;相比羲皇大道,中心大道土壤有机质等含量严重偏低...     

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。     

围封年限对典型草原植物多样性和土壤养分空间异质性的影响

为探讨不同围封年限典型草原植物多样性和土壤养分含量的空间分布特点及差异,本研究以内蒙古锡林郭勒典型草原为研究对象,分析了围封37年和24年退化样地植物多样性指数和土壤养分含量的空间异质性。结果表明：1)与24年围封样地相比,37年样地的物种丰富度、Shannon-Wiener指数、Simpson指数、全碳、全氮、速效磷、速效钾和硝态氮含量均显著增大;植物多样性指数的变异系数均减小,土壤速效磷变异系数增大而其他指标变化较小。2)通过半方差函数模型拟合,植物多样性指数大多服从指数模型而土壤养分含量大多服从指数和球面模型,此外土壤速效氮的结构比随围封年限增加而增大,受结构因素影响的空间异质性比例增大。3)不同围封年限下植物群落和土壤养分空间结构发生变化,物种丰富度、Shannon-Wiener和Simpson指数的空间分布格局较简单,空间结构较好,空间异质性降低;土壤速效磷和速效钾的空间分布格局复杂,空间结构变差,空间异质性增大。围栏封育可以提高典型草原群落物种多样性,使群落均质化从而降低群落的空间异质性;增加土壤养分含量,提升了土壤速效磷和速效钾的空间异质性。     

麦积区经济林种植土壤养分空间分布分析

随着我国经济林发展规模不断扩大,经济林已经成为区域经济发展的重要支柱和农民增加收入的主要途径,在促进社会主义新农村建设和生态环境保护中发挥着越来越重要的作用.本研究对经济林种植区的土壤养分进行少量地面调查,借助于3S技术,对麦积区经济林种植区土壤养分进行空间分布研究,得出如下结论:(1)苹果、葡萄、花椒、樱桃、梨、桃、杏、山楂、核桃、柿子中反映土壤养分的差异比较大,且比例与国家标准相比较严重失调;(2)土壤中有机质含量很小,说明在施肥管理方面主要以无机肥为主,农家肥和绿肥的使用很少,特别是绿肥很少使用;(3)麦积区经济林种植没有统一规划,在科学施肥管理方面有一定的难度.     

宁夏引黄灌区灌淤土土壤养分空间变异性研究

采用规则网格取样、土壤养分状况系统研究法,应用一般统计学和地统计学理论研究宁夏灵武良繁场灌淤土耕层土壤有机质和速效Ca、Mg、K、P、S、NH4+-N含量空间变异性.结果表明,研究区土壤NH4+-N、速效K、P含量普遍较低,其低于临界值的比例分别为100%、61%和53%;速效P的变异系数最大,为66.6%,其它养分变异系数在19.1～34.8%之间.地统计学分析表明,NH4+-N和速效S在该采样尺度下不具备空间自相关性,而有机质、Ca、Mg、K、P具有较强的空间自相关性,块金效应在(0～20)%之间.在此基础上,利用普通克里格插值方法绘制了土壤速效Ca、Mg、K、P含量分布图.基于土壤养分状况和空间分布特征,目前仅需要考虑对该村土壤K,P进行分区管理.     

基于GIS和地统计学的烟田土壤养分空间变异特征研究

基于GIS和GPS定位技术,结合网格取样,用地统计学方法研究了褐土烟区土壤养分(有机质、碱解氮、速效磷、速效钾)的空间变异规律,并绘制了养分空间分布图.结果表明:土壤养分在整个研究区内均表现出中等变异水平,其变异性大小表现为:速效磷有机质碱解氮速效钾.除有机质外,其它元素都表现出较强的空间结构性,土壤有机质的空间相关距最大,达447m,碱解氮的自相关距最小,仅123m;速效磷和速效钾的相关距分别为337m和345m.基于半方差函数模型,用普通克里格法对研究区土壤养分进行了克里格插值,结果表明:有机质在研究区内普遍缺乏,速效磷、速效钾含量中等,而碱解氮含量在整个研究区分布较复杂,呈零星装分布.     

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.     

北京山区典型森林土壤的养分空间变异与环境因子的关系

根据北京山区典型森林植被的分布设置采样点,应用典范对应分析(CCA)法,对土壤养分空间变异与环境因子的关系进行分析.结果显示:研究区土壤有机质、氮、钾含量相对丰富,严重缺磷,养分整体表现为中等变异.从CCA排序结果看,环境对养分变异的影响程度及因子数量均随土层深度的增加而减小.0—10cm、10—20cm土层养分的影响因子相似,主要为坡位、海拔、0—20cm土层含水量及容重;20—40cm土层养分的主要影响因子为坡位、海拔、0—40cm土层含水量及容重;40—60cm土层养分的主要影响因子为该土层的pH值.对不同养分指标而言,有机质、全氮和碱解氮的主要影响因子为坡位、土壤含水量、海拔及林分类型;速效钾主要受土壤厚度影响;其它指标受环境因子的影响小.环境因子的定量分离结果显示,其在总体上解释了83.33%的养分变异,其中土壤相关因子解释了50.37%,地形因子解释了7.96%,二者的耦合作用解释了25%.     

山东省绿色经济发展的空间聚类分析

论文将主成分分析、空间自相关算法及两维图论聚类算法有机结合,探索建立区域绿色经济的综合评价模型.在建立区域绿色经济评价指标体系的基础上,利用主成分分析对区域绿色经济发展情况进行综合评价,并依据评价结果进行绿色经济竞争优势评价和空间自相关分析;最后,将绿色经济得分与局部Moran’s I指数作为观察值,采用两维图论聚类法对其进行空间聚类分析.结果表明,对山东省绿色经济发展采用定量分析与定性分析相结合的分析方法,探索具有空间内涵的绿色经济评价模型是可行的,弥补了过去定性分析绿色经济的不足,能够客观系统地反映区域的绿色经济发展水平,将有助于决策者科学制定区域绿色经济发展战略,从宏观角度综合地发展区域绿色经济,使其发展构成网络系统.     

宁德市漳湾镇水稻土壤营养成分分析

对宁德市漳湾镇12个水稻土壤的pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾营养成分进行了测定.结果表明,土壤为酸性,有机质含量较为丰富,碱解氮和有效磷含量属于中等水平,速效钾含量严重缺乏.根据土壤养分的现状提出了相关建议,为农民合理施用农肥种植作物提供科学依据.     

基于ArcGIS的舟山近岸海域营养盐空间分布研究

各级海洋环境质量公报均显示,我国近岸海域呈现以营养盐超标为主的污染特征。论文应用ArcGIS空间分析技术,充分利用已有环境监测数据,提取无机氮、活性磷酸盐空间数据,建立海域环境监测数据库,形成舟山近岸海域高分辨率的营养盐浓度空间分布图。研究结果显示:(1)利用已有资料形成的海域污染分布图与海洋环境质量公报中的描述基本一致,舟山海域营养盐污染呈现西南部相对严重的分布局势,本研究据较高的空间分辨率;(2)GIS空间分析手段,能够更加清晰的展示污染分布,提示各分区可能的污染源差异。该研究方法的进一步落实,能够实现环境监测数据的整合管理,有效提高现有监测数据的利用率,为污染源管理提供研究依据。     

河南省土壤养分状况研究

利用测土配方施肥数据,对全省95个县40多万个土壤样品分析表明:全省土壤有机质、全氮含量平均为15.98和0.96 g/kg,土壤速效磷、速效钾、缓效钾平均分别为17.37,121.91,676.41 mg/kg,土壤有效铁、有效锰、有效铜、有效锌、水溶性硼平均含量分别为11.23,16.47,1.49,1.38,0.64 mg/kg.与第2次土壤普查相比,全省有机质、全氮、速效磷、有效铜、有效锌、水溶性硼含量分别增加30.98%,20%,194.36%,22.89%,107.74%,65.13%;土壤速效钾、有效锰、有效铁含量分别减少8.13%,3.37%,29.37%.从养分分级来看,全省有机质、全氮、速效磷、速效钾、有效硼、有效锌、有效铁、有效锰含量较低的样本占测试样本的比例分别为9.77%,2.98%,30.87%,40.18%,43.32%,11.56%,12.46%,6.24%.     

Spatial Heterogeneity of Vegetation in China

The spatial heterogeneity and ecological characteristics of 74 vegetation types and the lack of vegetation type within the 9.6 million km2 of Chinese territory were studied using data from the China vege- tation map. The analysis used 877 large quadrats 10 mm×10 mm (actual size 100 km×100 km), which cov- ered about 8.77 million km2. Each large-quadrat was divided into four small 5 mm×5 mm quadrats (actual size 50 km×50 km). The frequency of occurrence of all vegetation types was recorded in each small quadrat. The survey using the Shiyomi method of vegetation analysis based on the beta-binomial distribution was adopted to describe the frequency of occurrence and spatial heterogeneity for each kind of vegetation. The weighted average heterogeneity of all the vegetation types in the landscape provides a measure of the landscape level heterogeneity which describes the spatial intricacy of the existing vegetation composition. The maximum spatial vegetation heterogeneity was 0.8620 in the frigid-temperate coniferous forest of Larix (V1), which dominates cold moist northeast China. The minimum spatial heterogeneity with a low occurrence was the Caragana tibetica in the gravel desert in the western Yellow River Hetao area. The minimum occur- rence with a low spatial heterogeneity was the Monsoon rainforest on rock in Guangxi and Yunnan Provinces. The vegetation types on the Qing-Zang Plateau were found to be representative of Chinese vegeta- tion because of the very high occurrence and spatial heterogeneity of these vegetation types. The weighted average of the heterogeneity was 0.677, while the vegetation diversity index was 3.29.     

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。