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。     

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.     

基于DEM对土地利用类型时空分布的影响研究——以抚河流域为例

为了研究土地利用现状以及地形因子对土地利用类型分布的影响,以抚河流域为研究区,采用数字高程模型(DEM)及2010年和2017年2期的Landsat遥感影像,通过Google Earth和监督分类最大似然法,结合目视解译,获取了抚河流域土地利用现状;运用ArcGIS进行空间分析获取了不同高程、坡度和坡向的土地利用分布情况。结果表明,耕地、水域、建设用地等主要集中分布在高程低、坡度相对平缓地区,这几类土地利用面积随着高程和坡度的上升而减少;林地面积的分布呈现出随高程和坡度上升而增加的趋势;坡度对土地利用类型起着制约作用,坡向对土地利用类型影响整体较弱;对抚河流域土地利用现状、土地利用分布与地形因子方面的研究,为当地建设生态文明示范区提供一定的参考价值。     

耕地土壤养分元素调查与评价：以贵州惠水涟江高效农业园区为例

为了厘清惠水涟江高效农业示范园区耕地土壤养分元素特征及来源,本文采集与分析了园区耕地土壤样品,获得其养分和微量元素含量,并系统总结与分析了养分元素的地球化学特征及理化特性影响因素﹒研究结果表明：1)337件样品中养分元素N、P、K₂O、SOM含量平均值分别为2.11、513、11.7和4.21 g/kg,且N、P、K₂O、SOM含量呈正态分布﹒2)N与SOM含量呈显著正相关,与K₂O呈显著负相关;P与K₂O、pH呈显著正相关;K₂O与P、pH呈显著正相关,与N、SOM含量呈显著负相关﹒3)园区耕地土壤养分元素总体表现为“富N,贫P、K、SOM”;养分元素含量不仅受到土壤类型、酸碱度等因素影响,还与土地利用方式等人为活动密切相关﹒     

黔西南中低山丘陵喀斯特地区典型小流域土壤理化性质研究——以安龙县排冗河小流域为例

采用野外调查取样和室内试验分析的方法,研究了黔西南中低山丘陵喀斯特地区排冗河小流域内不同土地利用方式下土壤理化性质的空间变化及剖面含量分布。结果表明:1)排冗河小流域内土壤肥力中等,有机质及氮磷钾等元素含量达到国家三级标准及以上;2)从土地利用类型看,土壤耕作层总孔隙度和田间持水量大小顺序为:林地水田旱地,而容重大小与之相反,有机质含量大小顺序为:水田林地旱地,氮素与磷素的含量与有机质的含量分布相一致;3)从空间分布看,土壤容重变化为:上游中游下游,孔隙度、田间持水量以及土壤养分含量空间变化趋势均呈现出:下游中游上游。本研究为排冗河小流域土地资源管理和可持续经营提供一定的科学依据。     

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.     

基于地统计学和GIS的辽河上游区域土壤养分空间分异研究

利用3S技术,结合地统计学方法,对辽河吉林省段土壤总氮、总磷含量的空间变异特征和分布规律进行了研究.结果表明:研究区土壤总氮、总磷含量范围分别为0.33~3.21g/kg,0.18~0.78g/kg,变异系数分别为58.08%和41.5%,均为中等程度变异.土壤总氮、总磷的最优半变异函数模型分别为高斯模型和球状模型,空间预测模型以各向异性模型最佳.经Kriging插值分析,总氮、总磷含量为林地>旱田>水田>草地,呈纵向阶梯式变化趋势.土壤总氮密度变化主要受土地利用类型的影响,而总磷密度变化受农业活动的影响较大.区内总氮、总磷总储量分别为3 874.686t,1 136.49t,不同土地利用类型的总氮、总磷储量均表现为旱田>林地>水田>草地.     

精河流域表层土壤盐分空间变异和格局分析

土壤盐渍化是影响干旱区农业可持续发展、制约绿洲稳定性的重要因素,分析土壤盐分对土壤盐渍化的动态变化有着重要意义。文章以精河流域为研究靶区,基于GIS和地统计学方法,研究了精河流域表层(0-10cm)土壤盐分的空间变异性。结果表明:(1)表层土壤盐分电导率平均值为6.13ms·cm-1,属于中度盐渍化类型,变异系数较高,呈强变异性;(2)土壤表层盐分变异函数最优模型为指数模型,决定系数0.766。空间变异比为9.4%,表层盐分变异与空间强烈相关,格局受制于土壤自身性状;(3)研究区表层土壤盐分空间上整体呈条带状分布,局部表现为斑块格局;(4)土壤盐分与土壤水分状况显著相关,线性拟合R2为0.769;(5)土壤含盐量与土地利用相关分析表明,人类活动干扰具有明显正向影响。     

贵州五马河流域土壤养分和重金属含量与空间分布

为给五马河流域土地资源可持续利用及生态环境保护提供参考,以五马河流域中三元村为研究对象。通过野外调查和实验分析,利用相关评价方法结合地理信息技术(geographic information system,GIS),采用反距离权重(inverse distance weighting,IDW)插值分别对土壤中养分及重金属空间分布特征、含量水平及重金属生态风险进行分析,结果表明:(1)土壤中全氮(TN)、全磷(TP)、有机质(SOM)总体含量较丰富,全钾(TK)非常缺乏。土壤养分空间分布TN和SOM含量北部高于南部,TP和TK含量南部高于北部; TN含量最低分布在西南、SOM和TK在中部、TP在东北;(2)Hg、Ni、Cu和Zn平均值高于贵州省背景值,Cd高出背景值和中国土壤污染风险筛选值,存在污染现象,Cr和As为清洁;重金属空间分布Cd、Cr、Hg、As和Zn含量北部高于南部,Ni和Cu含量南部高于北部; Zn含量最高分布在东北、Cu和Ni分布在中部少部分区域,Cd、Cr、Hg和As分布在西北;其中西北存在Cd污染,中部和西南少部分区域存在Cu污染,东北存在Zn污染;(3)部分采样点Cd、Hg已存在潜在生态风险,Cr、Ni、As、Cu和Zn为轻微潜在生态风险; 25%采样点重金属综合潜在生态危害为中度风险,其余为低风险。     

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.     

丘陵地区植烟土壤有机质空间变异研究——以重庆市彭水县为例

以重庆市彭水县为例，采用传统统计学和地统计学方法研究了丘陵地区植烟土壤有机质的空间变异特征．传统统计分析结果表明：研究区域内土壤有机质含量平均为26．99g／kg，变异系数为0．33，属于中等变异强度．比较了不同趋势效应下普通Kriging法的插值误差，结果表明应考虑有机质分布的各向异性和二阶趋势效应．在此基础上采用普通Kriging插值法得到该区土壤有机质含量的变异特征，其变异主要发生在西南到东北方向，这与该地区的地形和人为活动有密切关系．     

分布式冰雪融水雨水混合水文模型

在以冰雪融水雨水混合补给为主的流域中，产流空间分布的不均匀性十分突出。为此，建议一种基于数字高程模型（DEM）和地理信息系统（GIS）的网格式空间分布水文模型。该模型可在分别考虑不同网格的热量和水分状态的基础上计算产流和汇流，并在乌鲁木齐河山区流域上得到应用，取得了良好效果。     

广西南流江流域降雨侵蚀力时空变化特征

降雨是区域土壤侵蚀的主要动力因素之一,估算和分析降雨侵蚀力是区域水土流失治理与评价的基础工作。利用南流江流域内各气象站点1961—2006年的日雨量资料,基于日雨量模型估算降雨侵蚀力,并通过趋势分析、小波分析和Kriging空间插值法,定量分析广西沿海红壤区南流江流域降雨侵蚀力的时空变化特征与规律。结果显示,1961—2006年间,南流江流域年均降雨侵蚀力为13 935.5 MJ·mm·hm~(-2)·h~(-1)·a~(-1),年均降雨量为1 712.8mm,降雨侵蚀力变化周期约为14a。各年际和时间段间变化差异不明显,降雨侵蚀力年内集中分布在夏季,占比达57.0%,冬季最小,占比3.8%;在空间上,降雨侵蚀力与降雨量分布格局相似,呈现从西南沿海向东北内陆递减的趋势,行政区划上以钦南区和合浦县最大,北流市和玉州区最小。研究结果可为南流江流域土壤侵蚀风险和生态修复治理等工作提供一定的科学依据。     

海河流域水质时空变异规律的分析

随着社会经济的发展，海河流域水资源遭到破坏性的开发，水污染问题日益严重. 为了分析流域整体水平上的水质时空变异规律，本文选取了海河流域内2004—2016年7个水质自动监测断面的水质监测数据，利用Mann-Kendall非参数检验对7个点位的pH以及DO、COD_Mn、NH₃-N等物质质量浓度进行检验，得出其随时间的变化趋势及突变点. 以天津三岔口断面为例，利用散点图的方式直观判断出各监测因子年内变化规律. 根据水质监测数据分别计算出各断面pH及DO、COD_Mn、NH₃-N质量浓度的均值及标准差，分析比较得出流域内水质的空间分布状况. 结果表明:1）海河流域的水质状况在2004—2016年间有改善的趋势；2）海河流域的水质突变主要集中在2006—2007年，降水量过少是导致水质突变的主要因素；3）通过空间分析得出岗南水库水质最好，聊城秤钩湾水质状况最差，水质空间分布总体符合支流优于干流、上游优于下游的规律.      

山地城市滑坡灾害空间分布特征及影响因素分析

针对山地城市滑坡灾害影响区域的不确定性,选择重庆市中心城区典型滑坡作为研究对象,利用最邻近指数、空间热点探测与核密度估计方法分析了历史滑坡灾害点的空间分布特征;并选择高程、坡度、坡向、地貌类型、土壤类型、土壤侵蚀、降雨、水系、地表覆盖、归一化植被指数(NDVI)、人口密度和道路等12个影响因素建立滑坡因子数据库,利用神经网络模型分析滑坡灾害空间分布特征的驱动因素,并定量计算各影响因子的贡献权重。利用受试者工作特征曲线(ROC)对模型进行准确性评估。最邻近指数结果表明研究区历史滑坡灾害点呈聚集型分布特征,空间热点探测与核密度估计均显示渝中区、沙坪坝区和巴南区北部是滑坡聚集程度最大的地区;在所有的影响因子中,人口密度、地貌类型和降雨对研究区滑坡灾害的空间分布影响最大,而坡向和道路影响最低。ROC曲线下面积AUC值达到0.917,表明该神经网络模型能准确反映出该地区滑坡影响因子的影响程度。     

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%.     

辽河流域土壤的多目标地球化学分区研究

以辽河流域表层土壤54项元素的测试指标为依据,利用自组织特征影射(SOM)神经网络和C-均值将辽河流域分成A、B、C、D、E 5个区域.A区土壤的有机质含量高,N和P含量充足,各种微量元素含量均衡且有较高的含量水平,土壤肥沃.B区土壤中的大多数元素平均含量整体均衡,略低于A区土壤,但高于C区.C区土壤的硅、钾含量高,但多数元素和微量含量低,农作物所需的营养元素含量低,是极度贫瘠的土地.D区是滨海高卤族元素地球化学区,土壤元素含量的总体特征是卤族元素Br、Cl和I的含量很高,是全国土壤背景值的几倍至上百倍.E区土壤受人为因素影响,重金属元素含量高,主要沿交通干线分布在大中城市地区,污染强度及面积与城市规模有相关性.该研究对辽河流域人体健康、经济作物开发、生态环境治理具有较大意义.     

黄土高原大南沟小流域土壤养分空间分异特征?

本文利用地统计学空间插值分析了陕西安塞县大南沟流域内土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷、速效钾6种土壤养分的空间分布特征.结果表明:流域内土壤养分含量普遍较低,质量分数平均值分别是:有机质0.964%,全氮0.506g·kg-1,全磷0.609g·kg-1,碱解氮41.295mg·kg-1,速效磷2.009mg·kg-1,速效钾138.506mg·kg-1.各养分空间分布模型:全磷符合指数模型,速效磷和碱解氮符合球状模型,速效钾符合高斯模型,其变程由大到小依次是全磷(870m)、速效磷(724m)、速效钾(207m)、碱解氮(105m).各养分空间分布由高到低总体表现为林地、果园、荒草地、退耕地、农地,坡下部高于坡上部.由于氮素易于淋溶损失,且受人工施肥影响严重,在分布上有连片特征;磷素受母质控制,存在状态稳定,所以空间变异较小;速效钾也易淋溶损失,且与植被类型有较强关系.研究为优化大南沟流域的土地利用模式,从根本上遏制以水土流失为代表的生态环境退化提供科学依据.