甘家湖退化湿地边缘带土壤有机质空间变异研究

通过统计学特征值和土壤退化指数分析方法,对甘家湖梭梭林国家级自然保护区的湿地边缘带土壤有机质空间分布特征进行研究,通过统计学特征值和土壤退化指数分析,结果表明:甘家湖湿地土壤有机质含量的水平空间(0～5 cm)分异为胡杨林土>芦苇湿地>耕地>盐化草甸土>梭梭灌木林土,变异程度为47.20%.垂直空间分异上差异显著,表层土壤有机质含量高于中层,中层高于下层,变异程度胡杨林土90.88%、芦苇湿地55.08%、盐化草甸土64.47%、耕地46.03%,梭梭灌木林土71.43%.土壤退化指数芦苇湿地-47.27%、盐化草甸-54.55%、耕地-33.09%、梭梭灌木林土-78.18%,定量反映了不同强度人为干扰下湿地土壤有机质的退化程度,表明原生生态系统随人为活动干扰强度加剧而退化程度加深.     

胶州湾海岸带生态脆弱性时空变化分析

基于研究区2000年和2016年遥感数据,从景观生态学的角度出发,结合生态环境特征,选取斑块数、斑块密度、分维数倒数、植被覆盖度指数和土地利用生态适宜度构建景观脆弱度及土地生态脆弱度模型,对胶州湾海岸带区域生态脆弱度的时空变化规律进行探讨.结果表明:近16年间,研究区整体以一级、二级脆弱区为主,其中,生态脆弱度减少趋势的比例为17.52%,37.48%的样本区土地利用生态脆弱度指数增大,土地生态脆弱性增强.各地类整体平均土地生态脆弱度排序为:其他用地耕地林地建设用地水域,其他用地、耕地、林地系统稳定性及抗干扰能力弱.土地生态脆弱性的分布总体呈东北、西南部重,外延逐渐减轻,各级脆弱性之间的转化呈现出明显差异及空间分异性特征.黄岛区区域一级、三级脆弱区面积变化较大,一级、二级脆弱区所占比例减少,胶州市区域二级脆弱区变化最大,一级、二级脆弱区成为主体,市中区区域较其他区域变动程度低,城阳区区域五级脆弱区较其他区域增加明显.人口、政策及社会经济发展是导致生态脆弱区时空变化的关键因素.     

晋西黄土区土地利用方式对土层有机质变异的影响

为揭示晋西黄土区不同土地利用方式下有机质的土层变异特征及其影响因素,选取刺槐林地、油松林地、荒草地和农田(玉米)坡地4种样地,分析土地利用方式、坡位、土层深度和土壤水分含量对土壤有机质含量的影响。结果表明,不同土地利用方式下土壤有机质含量大小顺序为:油松林地>刺槐林地>荒草地>农地; 坡位对土壤有机质含量及变异系数的影响复杂,难以出现一致性规律; 随土层深度增加,不同土地利用方式下土壤有机质含量差异显著,但均随着土层深度的增加而不断减小且变异性减弱; 两种林地和草地32～160 cm土层土壤水分与有机质含量呈显著正相关关系,而对于表层土壤和农地二者关系不密切。逐步回归分析表明,土层深度对土壤有机质空间变异影响最大。研究结果对晋西黄土区水土保持中林草措施的配置和生态环境建设有一定的参考价值。     

土地利用视角下的景观要素空间关系分析——以厦门市为例

提出了基于矢量数据和拓扑关系的景观要素空间关系研究方法,介绍了应用GIS技术计算景观要素空间联系度指数和空间关联度指数的方法,并以厦门市为例,从土地利用视角对景观要素空间关系及其变化进行分析。研究结果表明,期间厦门市景观要素存在明显分异的空间关联格局且总体趋向交错分散,反映了区域城市发展和地域开发的基本格局,特别是围绕建设用地扩张和农田变更的空间邻接特征变化,揭示了人类活动对区域土地利用格局变化的控制作用。     

杭埠河流域土壤全氮和有机质的空间变异特征

在地理信息系统的支持下,利用地统计学方法,初步分析杭埠河流域土壤全氮和有机质的空间变异特征,并利用Kriging插值法绘制了土壤全氮和有机质的空间分布图.结果表明:研究区域内土壤全氮块金方差与基台值之比C0/(C0 C)在26.047%～27.55%之间,具有中等程度的空间变异,是由结构性因素和人为活动等随机因素共同作用的结果,有效变程为43 km;土壤有机质块金方差与基台值之比G0/(C0 C)在13.15%～33.33%之间变化,具有强的空间相关性,主要是由结构性因素引起的,而人为等随机因素影响较小.土壤全氮和有机质的空间分布相关性明显,相关系数为0.813 6,空间分布格局基本一致,具有西南山区含量较高,东北滨临巢湖的平原区次之,中部丘陵地区和沿河两岸的岗区最低,反映出了地貌变化对研究区域土壤全氮和有机质空间分布的影响.     

宣城市岗坡地土壤有机质含量光谱预测分析

利用荷兰AvanSpect2048×14型号地物光谱仪,在实验室条件下,对采自于安徽省宣城市岗坡地29个土壤样品进行反射率光谱数据的采集.对所获取的土壤样品高光谱反射率数据进行标准化比值变换,计算有机质诊断指数,同时将该指数与土壤有机质含量进行相关性分析,寻找最大正相关中心波段.结果表明:最大正相关中心波段为489.87nm,两个次正相关中心波段为481.16nm、490.45nm.随机选取20个样品,对三个中心波段的有机质诊断指数与有机质含量分别进行回归分析,其中以在489.87nm处线性回归模型拟合精度最佳,用该线性模型对其他9个样品土壤有机质含量进行预测,精度达84.660%,表明该线性模型对土壤有机质含量具有较好的预测效果.     

根溪河小流域生态修复潜力评价

针对流域生态修复问题,以根溪河小流域为研究区域,选择土壤有机质、植被覆盖度、坡度、土壤侵蚀强度等作为评价指标,以ArcGIS9.0 Desktop为平台,对采样点土壤有机质进行Kriging空间插值,依评价指标模型对多源数据进行空间叠加分析.研究表明:插值预测模型能有效地拟合土壤有机质的空间分布特征,表明有机质含量主要受结构性因素的影响;叠加计算结果图反映出流域中下游生态环境具有相对脆弱性问题.并通过对结果的定量评价探讨了相应的水土保持生态修复对策.     

江淮城市群土地利用空间结构的多尺度研究

土地利用空间结构作为土地利用规划学科的核心问题,其多尺度研究对土地利用空间规划有重要参考价值.论文借助多维计量模型和GIS空间分析方法,从多维度、多尺度视角研究江淮城市群土地利用结构的空间分异规律,结果表明:(1)市域尺度上,江淮城市群市域土地利用多样化空间格局整体呈现中西部偏高,南北两侧偏低的递减格局,整体优势度指数偏低,但其空间格局呈现南北两侧高、中间低的异质特征,均匀度处于中等水平,且各地市空间分布格局与其优势度呈显著的负相关分布特征.(2)县域尺度上,江淮城市群土地利用多样化格局整体上呈现沿江地区高、沿淮地区低、江淮之间居中的空间分布特征,集中化指数空间格局由西北部向东南部呈现递阶下降的分布特征.与市域尺度相比,整体优势度较为明显,且各县区呈现以沿江低优势度指数地区为轴线,以霍邱县、寿县和石台、铜官山区等高优势度指数地区为两翼的非对称性"凹"字型空间分异特征.     

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.     

基于RS与GIS的区域景观格局动态演变研究

利用1990年和2005年Landsat TM遥感影像,在RS和GIS技术支持下,采用最大似然比分类方法和Fragstats软件,计算衡东县、衡山县和衡阳市市辖区的9种景观指数﹒结果显示,3个研究区林地面积减少最多;耕地面积和耕地平均斑块面积增加最多;耕地、建筑用地破碎度减少﹒其中衡东和衡山县林地斑块密度和林地破碎度增加,耕地斑块密度减少;衡阳市市辖区斑块密度和林地破碎度减少﹒笔者认为,基于景观指数分析能够较好地揭示景观空间结构特征和区域空间分异状况,为景观生态区划提供了一种新思路和方法.     

小尺度土壤盐分及养分空间变异特征分析--以艾比湖湿地博，精河下游为例

文章以新疆博,精河流域下游小尺度区域为研究对象,利用2011年该区域土壤STS（土壤总盐含量）、SMC（土壤水分含量）、pH 和SOM （有机质含量）数据,采用描述性统计法、地统计学方法和空间分析法,讨论研究区土壤盐分、水分、pH、有机质的分布特征,并初步探讨其影响因素。结果表明;土壤盐分与土壤水分含量值属于中等变异程度,变异系数分别为906．1％和658．2％,p H 值属于弱变异程度,变异系数为26．9％,有机质含量属于强变异程度,变异系数为1532．3％。研究区的空间变异比率范围在616．～958．％之间,其中土壤盐分含量属于中等空间相关性,土壤水分含量、有机质含量和p H 值均属于弱空间相关性。空间分布上土壤盐分含量的分布呈中间高于周围的分布趋势,水分含量西南高于东北,pH值的空间分布基本上均匀,精河区域的比博河区域较高一点,有机质含量呈中间高于周围,西南部高于东北的分布趋势。土壤盐分含量与水分,有机质含量呈显著正相关,尤其是与有机质呈强相关性,土壤水分含量与有机质呈显著正相关,pH与盐分、水分、有机质含量呈负相关,尤其是与土壤盐分呈显著非相关。     

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。     

弥河流域土壤中钴、钼、硒、锌空间分布及来源分析

为研究弥河流域表层土壤中钴（Co）、钼（Mo）、硒（Se）、锌（Zn）的空间分布及其来源，在弥河流域不同用地类型表层土壤中采集48个样品，测定四种微量元素含量及其它土壤理化指标，并采用空间插值和正定矩阵因子分析（PMF）等数理方法进行了数据分析。结果显示，研究区内Co、Mo、Se、Zn均存在不同程度的富集现象，其中在耕地中富集程度最高。Co和Mo的高浓度区主要分布在临朐-青州-昌乐三县交界地带，Se的高浓度区主要分布在研究区西部，Zn的高浓度区主要分布在研究区西南部。土壤中Co含量主要受铁锰氧化物和土壤质地影响，Mo主要受铁锰氧化物影响，Se主要受N、P、有机质影响，Zn主要受N、P、有机质和土壤质地影响。PMF模型源解析表明研究区内Co、Mo、Se、Zn的主要来源为自然源、农业源和交通-工业混合源，所占比例分别为44.6%、35.7%和19.7%，其中Co、Se主要来源于自然源（48.7%、51.3%），Mo、Zn则自然源、农业源和交通-工业混合源均衡。     

不同土地利用方式对华西雨屏区坡地土壤肥力及土壤酶活性的影响

利用坡面径流场,采用修正后的内梅罗指数法,通过对华西雨屏区坡地不同土地利用方式、不同坡度的自然生草、黑麦草和灌木的土壤肥力及土壤酶活性影响的研究,结果表明:5°坡度,自然生草土壤pH值、有机质和全氮含量小于黑麦草,而土壤全磷、全钾、碱解氮、有效磷和速效钾含量均高于黑麦草.15°坡度,土壤pH值大小顺序为灌木黑麦草自然生草;全磷和有效磷含量大小顺序为灌木自然生草黑麦草;有机质、全氮、全钾、碱解氮和速效钾含量大小顺序为自然生草灌木黑麦草.土壤综合肥力系数大小为5°自然生草5°黑麦草、15°灌木15°自然生草15°黑麦草,且五种土地利用方式的土壤肥力均为一般,说明具有生物多样性的自然生草对华西雨屏区表层土壤的肥力提高效果优于黑麦草,而木本植物对华西雨屏区表层土壤的肥力提高效果最好.     

土壤重金属与土壤理化性质的空间变异及研究

对研究区的部分土壤理化性质及土壤重金属的空间变异特性进行了分析,均表现出一定的空间变异性,并通过克里格插值得到它们的空间分布格局,表现出了一定的相似性,说明土壤理化性质与土壤重金属在空间分布上存在一定的相关性;通过对它们之间的空间相关性分析,表明克里格插值结果与实际计算结果是一致的,结果表明,土壤有机质、pH及各粒级含量土壤与Cu,Hg,As含量的相关性显著,与Zn,Pb和Cr为中等相关,且均为正相关,而与Cd的相关性不显著.在实际生产中,可以通过土壤部分理化性质来估计土壤重金属的分布特征.     

侵蚀背景下湘中红壤丘陵区土地利用方式对土壤活性有机碳分布特征的影响研究

以红壤丘陵区典型区域为对象,采用野外调查与室内分析相结合的方法,研究了侵蚀背景下红壤丘陵区不同土地利用方式对土壤活性有机碳的影响规律.结果表明,1)土地利用方式影响土壤活性有机碳主要体现在表层土壤.不同土地利用方式下表层土壤活性有机碳含量差异显著,而在表层以下的土壤中没有显著性差异;2)土地利用方式对不同侵蚀部位活性有机碳影响较大.不同土地利用方式下侵蚀部位土壤活性有机碳含量差异性明显高于沉积部位;3)不同土地利用方式之间活性有机碳的垂向分布规律基本一致,表现为表层活性有机碳含量最高,随着土层深度的增加,含量逐渐减小.     

黔东烤烟示范区植烟土壤养分综合评价

为研究黔东烤烟示范区土壤质量状况,指导植烟土壤合理施肥,促进烤烟产量和质量提高以及质量等级的一致,本研究选取土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾5个指标,采用模糊数学的方法确定各指标所属的隶属函数类型及其阈值,运用主成分分析法计算各指标的权重,对黔东烤烟示范区土壤的养分状况进行了综合评价。结果表明:示范区土壤pH大多属中性,碱解氮含量偏高,有机质含量丰富,有效磷总体水平低且分布极不平衡,速效钾含量丰富,变异程度较大;示范区土壤总体肥力水平较高,但都处于高等肥力水平以下,高、中等肥力水平土壤占样本总数的68.75%,低等肥力水平的土壤也占有较大比例(31.25%)。因此,植烟区应根据肥力水平不同,进行分区配方施肥,使之更加适宜优质烟的生长,以利于整个烟区烤烟品质一致性的提高。     

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。     

城市道路绿化质量对土壤侵蚀量与大气颗粒物污染的影响

对长沙市的道路绿化状况、道路低空的TSP污染和绿化带滞尘情况以及绿化带土壤的侵蚀进行了研究,对低质量的绿化带进行了数值评价,测量了城区主要道路低空TSP浓度和绿化带滞尘量.研究表明,低质量道路绿化与道路低空大气颗粒物污染成正相关,相关系数r为0.75,有非常显著意义.同时对长沙市绿化带年土壤侵蚀量进行计算,总量约为90吨/年,已成为长沙市大气颗粒物污染的重要来源.