黄土高原小流域土壤养分的时空变异及其影响因子

对黄土丘陵小流域尺度上土壤有机质与养分含量的时空变异性及其影响因子的研究结果表明,黄土丘陵小流域表层土壤有机质和诸项养分含量在植物生长期内的时间变异不明显,但是空间变异非常显著.土壤有机质和养分含量在景观尺度上的空间变异以全磷最小,速效磷最大,有机质、全氮和碱解氮居中.土地利用方式对表层土壤有机质和养分含量有重要的影响.林地和荒草地表层土壤有机质、全氮和碱解氮的含量都显著偏高,耕地显著偏低;全磷含量也是以林地最高,耕地最低;速效磷含量以间作地较高,灌木地最低.土壤养分还存在显著的地形分异.水平凸形坡的表层土壤有机质、全氮、碱解氮和速效磷的含量都显著低于水平直形坡和水平凹形坡,速效磷含量以水平直形坡最高.土壤有机质和全氮含量都以偏东坡显著低于偏西坡,全磷含量表现为偏北坡大于偏南坡;全磷和速效磷含量与坡度互为显著负相关;随着海拔的升高,表层土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮和速效磷都显著降低.     

松嫩平原西部农田土壤有机质和全氮的空间分布影响因素分析

运用地统计学、GIS和传统统计方法,分析松嫩平原西部吉林省通榆县农田表层土壤有机质和全氮的空间分布,并探讨高程、坡度、土壤类型和人工施肥量等因素对土壤有机质和全氮空间分布的影响.研究结果表明:1)吉林省通榆县农田表层土壤有机质含量西部高,东北和西北部低,而全氮含量为北部高,西南部低;2)不同海拔高度上的土壤有机质和全氮含量变化差异并不显著;3)土壤有机质和全氮含量随着坡度的增大,急剧减少;4)淡黑钙土、栗钙土和草甸土的有机质和全氮含量明显高于风沙土和沼泽土;5)通榆县各乡镇人工施肥量与土壤有机质和全氮空间变异的相关性并不强,说明影响本县土壤有机质和全氮含量的因素以自然环境因素为主.     

吉安城郊不同土地利用方式下的土壤氮素特征

以吉安市城郊各类典型土地利用方式下的土壤为研究对象,选取菜地(V)、城市绿地(G)、林地(F)、稻田(P)四种土地利用类型,分析不同土壤0~10 cm和10~20 cm层次中的氮素形态及其含量.结果表明:吉安市城郊地区表层0~10 cm土壤全氮含量为564~964 mg·kg-1,土壤中以稻田最高,平均含量为964 mg·kg-1,其次是菜地、绿地和林地土壤,其平均含量分别为769,646和564 mg·kg-1;铵态氮和水解氮在稻田0~10 cm土壤中的平均含量分别为99.2 mg·kg-1和120 mg·kg-1,远高于菜地、绿地和林地;土壤硝态氮含量为3.08~27.2 mg·kg-1,硝态氮在4种土地利用类型中土壤含量大小顺序大致为:菜地≈绿地>稻田>林地.不同形态的氮素含量在10~20 cm土壤中的变化规律与0~10 cm基本相同;对于同一土地利用类型土壤不同层次间的各种氮素含量,均是0~10 cm高于10~20 cm.     

宁夏地区不同土地利用类型的土壤有机碳特征及其影响因素

以宁夏全区为研究对象,在不同土地利用类型(林地、耕地、草地、荒草地)布设121个土壤剖面,采集测定0～120 cm土层样品,研究宁夏不同土地利用类型下土壤有机碳(SOC)特征及其影响因素.结果表明,在0～120 cm剖面上, w(SOC)均值为5.49×10-3,变异系数达90.71%.林地w(SOC)均值为1.59×10-2,是耕地的2.81倍,草地的3.22倍,荒草地的4.79倍;不同土地利用类型的w(SOC)在0～30、 30～80、 80～120cm土层和0～120 cm剖面中均表现为林地>耕地>草地>荒草地,差异显著.林地SOC与全氮、全磷和阳离子交换量呈极显著性正相关,与pH呈极显著性负相关,耕地SOC与全氮、全磷、阳离子交换量和黏粒呈极显著性正相关,草地SOC与全氮、全磷和阳离子交换量呈极显著性正相关,与pH呈极显著性负相关,荒草地SOC与全氮呈极显著性正相关.不同土地利用类型w(SOC)的影响因素存在差异,全氮、全磷和阳离子交换量是影响宁夏SOC的关键土壤理化因子.宁夏不同土地利用类型的w(SOC)差异显著,且全氮、阳离子交换量和全磷对其影响贡献度较大...     

青藏高原东缘高寒草地土壤碳空间异质性

运用经典统计学和地统计学的方法,探讨青藏高原东缘高寒地区典型的高寒草甸、高寒灌丛样地中小尺度下土壤碳的空间变异特征.结果表明,研究区土壤有机碳变异系数随着样地尺度的增加而增大,变化范围为13.4%~28.4%,均属中等变异.在高寒草甸和高寒灌丛不同采样尺度下土壤有机碳均具有良好的空间自相关性;半变异函数C0/(C0+C1)值介于57.93%~80.92%,具有中等程度空间相关性,说明区域土壤有机碳空间变异的主要原因为人为活动和微域内变异等随机性因素.在相同尺度下高寒灌丛群落土壤有机碳的分形维数值要小于高寒草甸群落;在研究区,随着采样尺度的增大,植被分布、群落盖度等随机因素逐渐减弱,地形起伏等结构因素有逐渐加强趋势.     

贵州草海湿地不同植物群落表层土壤氮素的赋存特征

在湿地生态系统氮循环过程中,湿地土壤养分供给状况及可利用水平与氮素含量存在直接关系。本研究以贵州草海湿地自然演替下植物群落表层土壤氮素含量作为研究对象,探讨四种典型湿地植物群落（牛筋草、李氏禾、香薷和芦苇）土壤中硝态氮、铵态氮、速效氮和全氮含量以及不同土壤团聚体粒径下湿地土壤氮素的空间分布特征。结果表明：（1）各植物群落土壤阳离子交换量与全氮含量分布趋势基本一致,其中芦苇群落土壤中阳离子交换量、速效氮和全氮含量最高;（2）各植物群落不同粒径土壤团聚体AN和TN含量均无显著差异（p>0.05）;芦苇群落土壤硝态氮含量在各粒径土壤团聚体中含量均低于其他植物群落;李氏禾群落土壤氨态氮含量在不同粒径土壤团聚体中存在显著差异（p<0.05）。植物群落表层土壤氮素含量分布受植物种类及自身凋落物、降雨量和地势、微生物活动和有机质等因素的影响,土壤硝化作用受到抑制或促进,各植物群落铵态氮和硝态氮含量分布有显著差异（p<0.05）。     

内蒙古中部农牧交错带生态建设对浅层土壤养分的影响

以内蒙古化德县七号镇为例,分别于2000,2008和2013年,在典型地段的6种主要不同农业土地利用类型地块土壤浅层0～20 cm进行土壤样品采集.通过化验土壤养分含量,对比分析不同土地利用类型地块土壤养分含量的动态变化,探讨生态建设对土壤浅层养分的影响.结果表明：水浇地因定期施较多优质有机肥和磷肥,土壤养分含量相对稳定,其有机质、全氮、速效氮含量均有不同程度的变化,但变化水平不显著,速效磷含量上升,因隔年种植喜钾作物马铃薯,导致速效钾含量呈波动变化;旱滩地因有机肥施用严重不足,其有机质、全氮、速效氮含量下降;旱坡地因定期休耕压青,土壤养分得以维持;天然草地因退牧还草,其有机质、全氮、速效氮、速效磷、速效钾含量均增加;柠条林地、围栏草地因土地沙化严重,导致土壤养分变化不大;旱坡地、天然草地、柠条林地、围栏草地pH值稍有下降.牧草地通过自然修复,可有效提高土壤养分含量,耕地土壤养分含量由施肥和耕作方式决定.分析不同土地利用类型地块土壤养分含量的动态变化及其原因,提出合理利用土地资源、提高土壤养分的若干建议.     

鄱阳湖湿地泗洲头洲滩浅层土壤氮素的时空特征

湿地是全球氮循环的N源、N汇和N转化器,自然湿地氮的研究对于揭示生态系统氮循环的规律具有重要意义.以鄱阳湖湿地泗洲头为研究区域,根据湿地海拔高程梯度(10～17 m)采取表层土壤0～20 cm土层样品,分析了土壤全氮、铵态氮、硝态氮、碱解氮的空间分布特征.结果表明:鄱阳湖湿地泗洲头表层土壤氮含量空间分布较为复杂,0～10 cm土层的氮含量和10～20 cm土层的氮含量呈现相似的梯度特征,0～10 cm土层的土壤氮含量要高于10～20 cm土层的土壤氮含量,其中0～10 cm土层和10～20 cm土层的全氮、铵态氮、碱解氮含量最高均值出现在高程13～14 m,硝态氮最高均值出现在高程16～17 m.利用SPSS双变量中的pearson相关性检验表层土壤全氮、铵态氮、硝态氮、碱解氮与地上生物量、土壤pH值、土壤含水量、年均淹水时间、高程之间的相关性,结果表明:土壤氮素与地上生物量的相关性在统计学意义上最为显著,而与其他环境因素的相关性并不明显.这反映了鄱阳湖泗洲头表层土壤氮含量的空间分布与积累过程受干扰的因素比较复杂.     

古尔班通古特沙漠南部土壤属性空间分布特征

采用对古尔班通古特沙漠南部风沙土土壤化学和物理特征进行研究的方法。结果表明,区域尺度上,土壤p H、电导率、硫酸根从西向东和从北向南递减;全氮、速效钾、速效磷、全磷从西向东的递增;有机质含量从西北向东南和沙漠南、北两侧向沙漠腹地递减;相对粒径、全氮、速效钾和有机质具有斑块状分布特征。从沙漠腹地到绿洲边缘,相对粒径从14.05μm递减到了9.22μm,古玛纳斯湖区土壤黏粒与绿洲边缘区域土壤黏粒相比减少了14.7倍。局部尺度下,土壤有机质、全氮、速效钾和速效磷最大值均出现在东坡底,硫酸根和钠离子含量最高值出现在西坡底。由此可知,土壤黏粒和粉粒以坡底含量最高,沙粒含量以坡顶最高,说明区域与局域尺度表层土壤均具有明显的空间变异特征,其变异的原因可能是物种分布和风力分选的直接作用结果。     

汾河太原段土壤重金属污染的潜在风险评价

在太原市汾河两岸设置采样点对表层土壤中的重金属Cr、Hg进行分析测定,分析不同采样位王、不同土壤质地以及不同土地利用类型与土壤中重金属含量的关系,采用Hakanson潜在生态风险指数法对土壤中Cr、Hg的风险进行了评价.结果表明不同的土壤质地下土壤Cr含量有显著性差异,不同的采样方位、土地利用类型对土壤中Cr和Hg的含量差异不显著.潜在生态风险评价表明,Hg和Cr的综合风险指数在14.945 0到272.257 6之间.风险程度属于较高的样点,占总数的50%,Hg污染是造成土壤风险的主要因子.     

渭-库绿洲土壤盐渍化时空变化特征研究

在特定的时间和空间尺度上,某一区域的土地退化（如盐渍化等）及演变必然会导致该区域范围内土壤特性的空间变异性。本文运用RS／GIS技术,采用相关分析、传统统计学和地统计学相结合的方法,分析渭一库绿洲土壤含盐量、矿化度、电导率、含水率、PH值、八大离子等土壤特性的时空变异情况,揭示其绿洲土壤特性的时空变异规律及相互之间的关系,以便更准确地了解土壤特性时空变异和区域生态环境之间的关系。     

水土保持措施布局影响因子的多尺度分析

以福建省长汀县为研究区,运用统计学方法和GIS技术,从自然环境方面分析不同尺度下的水土保持措施空间分布的主要影响因子.为了避免选择分析尺度的随意性,利用小波分析识别水土保持措施空间格局的特征尺度.采用30 m×30 m网格单元为基本研究单元,平均聚合生成以30 m为尺度间隔的多个尺度序列图层,分别构建不同聚合规模的水土保持措施与不同作用范围的影响因子之间的多元线性回归模型.研究结果表明:利用标准化回归系数衡量,水土保持措施空间分布影响因子在不同的作用范围及不同的规模尺度上,对水土保持措施空间分布的影响程度是不同的.     

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。     

岷江中游成都段河流无机氮形态影响因素初步分析

近年来岷江呈现出明显的氮污染不断加剧的趋势。我们依据2006～2008年采集测量的水质数据,采用灰色关联度对岷江中游成都段河流中无祝氮形态的影响因素以及相关性进行了初步分析。结果表明：在丰水期、枯水期以及全年尺度上,水温是影响水体中无机氮形态组成,尤其是氨氮（AN）、总无机氮（TIN）中氮元素质量比（m（AN）／m（TIN）的最主要的限制因素,且水温同m（AN）／m（TIN）之间呈负相关;在丰水期和全年尺度上,水体中pH值对m（AN）／m（TIN）的影响仅次于水温,前者呈负相关,后者呈正相关;在枯水期尺度上,pH值对于m（AN）／m（TIN）的影响位居水温和溶解氧（DO）之后,两者之间呈现正相关;DO对m（AN）／m（TIN）的影响在不同的时间尺度上是不相同的。在枯水期尺度上,DO对m（AN）／m（TIN）的影响较大,仅次于水温,而在丰水期和全年尺度上,DO对m（AN）／m（TIN）的影响位居水温和pH值之后,但是DO与m（AN）／m（TIN）之间在3个时间尺度上均呈现负相关;水体中的化学需氧量（COD）通过刺激异养细菌生长消耗溶解氧间接抑制自养的硝化细菌的生长,COD含量与m（AN）／m（TIN）在不同的时间尺度上均呈现正相关;水体中的碱度含量均能够满足氨氮的硝化所需,为硝化过程的非限制性因素。     

武夷山不同海拔植被带土壤微生物量磷的时空变异

为了阐明我国中亚热带森林区土壤微生物量磷的时空变异特征及其主要影响因子,在福建省武夷山国家自然保护区选择了常绿阔叶林(EBF,海拔500 m)、针叶林(CF,海拔1 200 m)、亚高山矮林(SDF,海拔1 800 m)和高山草甸(AM,海拔2 100 m)共4种不同海拔植被类型作为实验样地进行了相关实验研究。结果表明:土壤微生物量磷含量随着海拔高度的增加显著增加,其中在0～10 cm的表层土壤中,EBF、CF、SDF和AM 4种植被类型土壤微生物量磷年均值分别为12.35、14.63、23.98和31.99 mg/kg,除EBF与CF两种植被类型之间土壤微生物量磷差异不显著外,其他不同海拔植被类型之间土壤微生物量磷含量均差异显著(p<0.05)。土壤微生物量磷含量在0～10 cm土壤表层最高,随着土壤深度的增加而逐渐减小。不同植被类型及不同土壤层次中土壤微生物量磷均具有明显的季节动态变化且变化规律一致,均表现为冬季最高,秋季次之,夏季最低。相关分析表明,在0～10 cm土层影响土壤微生物量磷沿海拔梯度空间变异的主要因子是土壤湿度和土壤有机质含量,而影响土壤微生物量磷季节性变异的主要因子是土壤湿度和土壤温度。     

基于空间自相关的县域尺度土壤侵蚀抽样方法研究

【目的】探讨不同空间抽样方法和插值方法对土壤侵蚀预测精度的影响,为县域土壤侵蚀快速评价提供技术支撑。【方法】以沂蒙山区蒙阴县为研究区,GF-1号和GF-6号卫星影像、1∶1万地形图等数据为基础数据源,基于空间自相关理论,采用不同的空间抽样方法和空间插值方法,对研究区土壤侵蚀状况进行快速抽样预测研究。【结果】①根据全局Moran’s I指数、Z score和平均图斑类型,选取400 m×400 m方格为抽样单元最优尺寸。②与空间随机抽样、空间系统抽样方法相比,空间分层抽样样本容量最少(150个,其他样本容量最均超过250个),抽样精度最高(96.69%),抽样效率最高。③空间分层抽样下,普通克里金法和协同克里金法的计算结果与栅格计算法差异较小,相对差异分别为8.25%和9.85%(另两种方法的相对误差大于25%),但在空间分布上,受坡度影响的协同克里金法土壤侵蚀强度分布更为详细。【结论】综合考虑抽样调查的精度和工作量,在沂蒙山区县域尺度开展土壤侵蚀调查工作时,可采用空间分层抽样和协同克里金法或普通克里金法的方法进行土壤侵蚀快速预测,从而为区域生态环境保护提供重要数据支撑。     

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.     

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。     

密云水库小流域不同尺度景观格局与水质的相关性分析

选取密云水库上游流域的安达木河、白马关河、清水河三个子流域为研究对象,利用地理信息系统技术与Fragstats3.3软件对两种河段尺度下（距河岸100 m宽,500 m与1 000 m长）的景观面积（TA）、斑块密度（PD）、边缘密度（ED）、蔓延度指数（CONTAG）四种景观格局指数进行计算和提取,分析了三个流域不同尺度下景观格局变化的差异情况.利用SPSS软件对研究区的49个采样点多年平均水质数据和景观格局指数进行相关性分析.结果表明,随着景观边缘密度（ED）的增加,水体中总氮（TN）、硝态氮（NO3—）的含量减少;随着耕地面积比例的增加,水体中的亚硝态氮（NO2—）的含量增加;不同尺度下景观指数与水质指数相关性程度有差异.研究区不同尺度上的景观格局特征与水质指标表现出较强的关联性.总体上看,较短河段尺度景观对水质的影响更大.