农田黑土有机质和全量氮磷钾不同尺度空间变异分析

应用地统计学的方法结合GIS空间分析技术,对在海伦市农田黑土区域以不同取样尺度采集的耕层(0~20cm)土壤样本进行了数据处理和分析,并对其土壤全量氮磷钾含量的空间分异特征、格局进行了研究和探讨。结果表明:两种尺度下土壤全氮和全磷均与土壤有机质呈极显著正相关。地统计学研究的方法表明两种尺度下全磷表现为高度空间相关,其变化主要受结构性因子的影响。其它土壤养分空间变异在不同的尺度下各有不同,揭示了影响其变化的生态学过程和功能不同。研究结果对科学地指导施肥、建立培肥制度和支持精准农业都具有重要的意义。图2,表2,参10。     

哈尔滨市辖区黑土有机质、全氮的空间异质性分析

在哈尔滨市辖区的6个市县采集了黑土表层(0~20cm)土样411个,测试了有机质、全氮的含量,利用经典统计学和地统计学结合GIS分析了两种养分的空间异质性,分析表明有机质和全氮的理论模型均为指数模型,其块金值和基台值之比分别为0.597和0.520,都为中等程度空间相关;利用地理信息系统软件和地统计学软件相结合绘制出养分空间分布图,为该区农业规划、生产管理、合理布局提供了科学依据。图5,表2,参10。     

向海湿地不同植物群落下土壤有机质和全磷的空间分布特征

通过对比分析向海湿地8种植被群落下表层和亚表层土壤有机质和全磷含量差异,研究了不同植被群落下湿地土壤有机质和全磷的空间分异特征。研究结果表明,芦苇群落、芦苇—沼柳群落和香蒲群落下表层土壤有机质和全磷含量均高于其它植物群落;根系分布较浅的碱草群落、三棱群落和碱蓬群落下亚表层土壤有机质和全磷含量较低,且碱蓬群落亚表层土壤有机质和全磷含量显著低于其它植物群落。除芦苇群落和辣蓼群落外,其它群落下表层土壤有机质含量均高于亚表层土层;对于全磷而言,除辣蓼群落外,其它各植物群落下表层土壤群落下土壤全磷含量均高于亚表层土壤。湿地土壤全磷含量随有机质含量的增加呈幂函数增长变化;土壤有机质含量随土壤C/N比和pH值的增加呈幂函数增长和指数衰减函数变化,但土壤全磷与二者之间的函数关系未达到显著性水平。     

黑龙江南部黑土区土壤重金属空间分异规律研究

采用地理信息系统（GIS）技术和地统计学相结合的方法，研究了黑龙江南部典型黑土区双城市土壤全量铜（Cu）、锌（Zn）、铅（Pb）、镍（Ni）、镉（Ca）5种主要重金属元素的空间分异规律。结果表明：研究区土壤各重金属的半方差函数模型均可用球状模型和指数模型较好地拟合。其中Zn、Nj和Cd具有强烈的空间相关性，表明这3种重金属元素受土壤内在属性影响较大。而Cu和Pb具有中等强度的空间相关性，表明这2种重金属元素由土壤内在属性和人为因素共同起作用。Cd、Pb和Cu较Zn和Nj的变程小，说明研究区土壤前3种重金属元素含量可能主要受到较小尺度因子的影响。研究区土壤各重金属元素空间分异规律如下：Cu和Ni呈东高西低的趋势，Pb呈南高北低的趋势，而Zn和Cd分别表现为块状分布和岛状分布的特点。图3，表2，参8。     

福建农业生态经济系统分异特征与空间模式

利用能值分析方法对福建省67个县市农业生态经济系统的资源禀赋条件、投入产出状况和环境负荷进行了系统分析,构建了反映农业生态经济系统综合水平的能值指标体系,运用因子分析法对其进行综合评价和排序分析,结果显示福建农业经济生态系统存在明显的县际差异,并根据Q型聚类分析方法将结果划分为强协调发展型、较强协调发展型、较弱协调发展型、不协调发展型和极不协调发展型5种空间模式.探讨各模式的发展特征与生态经济协调状况,为促进农业生态区划与目标管理提供较为科学的依据.图1,表4,参12.     

吉林省伊通县农田土壤养分空间变异特征

以伊通县耕层土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾为研究对象。利用地统计与GIS技术相结合的方法。研究4种土壤养分的空间分布特征。结果表明：各变量均服从正态分布,有机质和碱解氮含量的最佳半方差函数理论模型为指数模型,有效磷和速效钾的最佳模型为孔穴效应模型。有机质具有较强的空间相关性,碱解氮具有中度的空间相关性,有效磷和速效钾具有较弱的空间相关性,各变量的空间自相关距离分别为822．4km、977．6km、194．2km和116．4km。有机质和碱解氮含量的空间变异主要受结构性因素（土壤类型、地形地貌和水文条件等）的影响,并且它们的空间分布格局具有相似性;有效磷和速效钾主要受随机性因素（如施肥、土地利用）的影响,其分布表现出较强的空闻异质性。研究结果可为土壤取样间距设计、定位施肥和农田管理提供一定的参考依据。图4,表3,参16。     

东北地区粮食可持续生产能力分异特征及其空间类型

以东北地区110个商品粮基地县为例,构建粮食可持续生产能力评价指标体系,运用因子分析法对其进行综合评价和分析,并依据Q型聚类结果划分强可持续生产能力型、较强可持续生产能力型、较弱可持续生产能力型、弱可持续生产能力型和极弱可持续生产能力型5种空间类型。为促进区域粮食综合生产能力提高提供较为科学的依据。图1,表3,参7。     

基于GIS的黑土区土壤有机质空间变化分析

通过长期历史数据的积累并结合空间数据,组建黑龙江省土壤养分GIS系统。在该系统的基础上利用常规统计学和地统计学的方法时黑龙江省黑土区土壤有机质进行了分析。分析表明,自第2次土壤普查以来,黑龙江省黑土区25个市县土壤有机质分别下降了1．43％～4．12％,平均每年下降0．06％～1．48％。以GIS为工作平台利用地统计学等先进方法分析区城土壤养分的空间分异特征时精准施肥、保护生态环境和优化农业生产管理有着重要的意义。图3,表1,参9。     

黑土剖面水热异质性调查

通过野外调查的方法测定了典型黑土剖面土壤含水量和温度,并利用统计学分析了水热性状在2．2m×2．1m空间上的异质性。结果表明：尽管土壤容积含水量、密度、温度沿剖面垂直方向有规律的变化,但在水平方向存在较大的变异,容积含水量最大差异可达6．5个百分点,温度可达3．0℃;由于黑土剖面土壤密度变化较大,土壤质量含水量无论是垂直方向还是水平方向均存在较大的空间变异,容积含水量能够更好地反映土壤水分的空间变化。图7,表2,参9。     

大豆不同轮作体系根围土壤线虫空间分布特征

大豆根围土壤线虫种类丰富,有些为重要的植物病原线虫,其中胞囊属线虫(Heterodera spp.),螺旋(Helicotylenchus spp.)、盘旋(Rotylenchus spp.)、拟盘旋线虫(Pararotylenchus spp.)及真滑刃(Aphelenchus spp.)等植物线虫在大豆田分布普遍,对大豆的生长发育产生一定的影响.利用贝漫浅盘法收集不同轮作体系下0~20cm、20cm～50cm、50cm~80cm大豆根围土壤线虫,研究不同深度大豆根围重要线虫分布情况,以从线虫生态角度评价土壤健康状况并探讨大豆合理轮作体系.结果表明,大豆各轮作体系土壤总体线虫、胞囊线虫、螺旋-盘旋-拟盘旋线虫及真滑刃线虫密度都随土壤深度的增加而降低,0~20cm和20 cm~50cm,米豆和麦豆迎茬大豆根围胞囊线虫密度较大,轮作胞囊线虫密度大于连作,各轮作体系间土壤总线虫和真滑刃线虫数量在3个土层差异不显著,休闲区螺旋-盘旋-拟盘旋线虫为优势种群.图10,参24.     

岩溶山区坡耕地石坎坡改梯水土保持效益的神经网络模拟

在已进行岩溶山区坡耕地11°、17°、23°等3个典型坡度石坎坡改梯保水、保土、保肥效益田间试验测定的基础上,用降雨侵蚀力、坡耕地坡度与其相应的石坎坡改梯效益指标测定值。建立2-368-8结构的BP人工神经网络模型。在训练达到精度要求的条件下,模拟得出较为全面的10°-25°坡耕地石坎坡改梯各项效益指标值。图1,表3,参6。