江西省耕地土壤氮素空间变异特征及其影响因素

为定量探讨省域尺度下土壤氮素空间变异特征及其影响因素。以江西省2012年测土配方施肥项目采集的16 582个耕地表层(0~20 cm)土壤样点数据，运用普通克里格、单因素方差分析与回归分析方法，对土壤氮素空间变异特征及其影响因素进行分析。结果表明：（1）江西省土壤全氮(TN)含量在026~375 g/kg之间，平均值为158 g/kg，变异系数为3101%；碱解氮(AN)含量值域范围为1160~39970 mg/kg，平均值为16431 mg/kg，变异系数为3460%；二者均呈中等程度的变异性。（2）经半方差分析，TN与AN的变程分别为31489和3030 km，TN的空间自相关范围大而AN较小。（3）在空间分布上，高值区主要分布在新余市、抚州市与景德镇市。（4）回归分析与单因素方差分析结果表明，地形因子、耕地利用方式、成土母质、土壤类型和秸秆还田方式对土壤氮素空间变异影响极显著(P<001)。秸秆还田方式对土壤TN与AN空间变异的独立解释能力最高，分别为271%与42%，是影响江西土壤氮素空间变异的主要因素。     

鄂西北山区耕层土壤有机质空间变异及影响因子分析

为揭示鄂西北山区耕层(0～20 cm)土壤有机质的空间变异特征及其影响因子,以十堰市为研究区,基于地统计学方法,分析耕层土壤有机质含量空间变异规律,并结合地理探测器进一步探讨土壤有机质空间变异的影响因子及其之间的交互作用.结果 表明:研究区土壤有机质平均含量为17.48 g/kg,总体上处于缺乏状态;变异系数为45.59％,属于中等变异强度;块金系数为0.496,存在中等程度的空间自相关;空间变异各向异性显著,在45°方向上变异程度最剧烈.土壤有机质含量呈现随高程降低而不断减小的趋势.年降水量、种植制度和高程对研究区土壤有机质空间分布的解释力最强,是决定十堰市耕层土壤有机质空间分布格局的主导因子,而成土母质和土地利用解释力相对较弱,各环境因子两两之间为非线性增强或者双因子增强.土壤有机质含量的空间变异性是各影响因子共同作用的结果,揭示了耕层土壤有机质含量空间异质性影响因子的多样性和复杂性,研究结果可为研究区土壤有机质的精准管理、耕地土壤改良、耕地质量的提升及促进农业生产等提供理论依据.     

上海市公园湖泊表层沉积物中汞的特征及其污染评价

以上海市中心城区和郊区合计24座水景公园湖泊表层沉积物为研究对象,测定其中的总汞(THg)和甲基汞(MeHg)等参数,并结合地统计学方法,研究城市尺度汞的空间分布特征及其潜在风险。结果表明:中心城区公园湖泊表层沉积物中THg(平均值222.6±138.4μg/kg)与MeHg含量(平均值0.52±0.51μg/kg)均明显大于郊区(p0.01)表层沉积物中THg(平均值91.8±87.1μg/kg)与MeHg含量(平均值0.29±0.26μg/kg),这种空间分布的差异可能是城市小气候效应及人为汞排放两者共同长期作用下的结果;沉积物中THg、MeHg含量与烧失量呈显著正相关(p0.05),而甲基汞/总汞比值(MeHg/THg)与烧失量呈弱负相关关系,表明了公园沉积物中有机质可能是控制汞转化的主要因素。沉积物中MeHg含量普遍较低,反映了沉积物中汞的活性相对较低。地累积指数评价进一步表明,上海市公园湖泊表层沉积物中汞的生态危害风险较低。     

基于GWR模型的秭归县柑橘园土壤有机碳空间异质性分析

研究柑橘园土壤有机碳空间异质性及其与土壤理化性质、地形特征和气候变量之间的关系，为提升经济林生态系统服务提供科学依据。在秭归县柑橘分布区内进行野外采样，基于随机森林和地理加权回归模型并结合8个地形因子、2个气候因子和13个土壤变量，建模分析了土壤有机碳的主要影响因素，并进行了土壤有机碳含量的空间分布预测。结果表明：研究区0～20 cm(表层)和20～40 cm(下层)土壤有机碳含量平均值分别为11.95和9.01 g·kg^-1,长江北岸(9.24和7.56 g·kg^-1)土壤有机碳含量低于长江南岸(14.48和10.36 g·kg^-1),但长江北岸(0.53和0.66)变异系数高于长江南岸(0.45和0.58)。影响因素对土壤有机碳含量空间分布的相对贡献在土层间存在差异，表层为全氮(53.0%)>全钾(11.9%)>碱解氮(11.4%)>年均降水量(7.6%)>土壤含水量(7.3%)>年均温度(5.1%)>海拔(3.7%),下层为全氮(69.7%)>碱解氮(14.2%)>容...     

基于物元模型的土壤养分评价

本文通过层次分析法、依据物元模型的数值法和基于ARCGIS10.0中的克里金插值法综合分析威海文登市土壤养分现状,并得出如下结论:(1)文登市土壤养分含量普遍较低,耕地地力后劲儿不足,土壤养分失衡,生态功能变差,这就是耕地质量的整体现状,其中最大原因是有机质含量偏低,肥沃土壤几乎没有,而有效磷的含量却偏高,说明在耕作过程中施肥不均衡。(2)从空间分布特征来看,土壤养分从西南-东北向递增,肥沃土地集中在东北局部地区,西南部大约1/3的区域土壤贫瘠,中部平原地区养分含量适中。(3)耕地质量提升的核心和关键是提高土壤有机质含量,应采取增施有机肥、秸秆还田、绿肥翻压还田等措施,提高土壤有机质含量;通过定期监测土壤氮、磷、钾及微量元素、有机质含量和盐碱等状况,不断调整施肥配方,推广科学施肥技术,减少盲目施肥,还可有效减少不合理施肥造成的面源污染。     

洪江市耕地土壤硒含量分布特征及其影响因素

探究洪江市耕地土壤硒分布特征及规律，分析土壤理化性质对土壤硒分布的影响，能促进当地土地资源的合理开发和利用，对发展特色富硒产品具有重要意义。在洪江市采用室内网格布点、野外调查采样、分析测定、GIS空间分析等方法与技术，采集和测定分析了1 480个样品的土壤硒(Se)含量及相关土壤理化指标，结合相关性分析、地统计分析与空间自相关分析等方法，揭示洪江市土壤硒的空间分布特征及其影响因素。结果表明：洪江市土壤硒含量平均值为0.54 mg·kg^-1,是全球表层土壤硒含量平均值(0.4 mg·kg^-1)的1.35倍，是全国表层土壤硒含量平均值(0.29 mg·kg^-1)的1.86倍。石灰岩风化物发育的土壤硒含量显著高于其他母质发育的土壤硒含量；紫色土硒含量最高，潮土硒含量最低。土壤硒含量受有机质含量、pH值及铜、锌含量的影响。当pH在5.0～6.0之间，土壤硒含量与pH呈正相关，当pH>6.0时土壤硒含量与pH呈负相关；土壤硒含量与土壤有机质、铜、锌含量呈正相关。洪江市耕地富硒面积占比达到90.53%,在空间上呈现东部高、中北...     

徐州市某水泥厂附近土壤中黑碳和有机质的磁学响应

以徐州某水泥厂附近土壤样品为例,分析了土壤中黑碳(BC)和有机质(OM)的含量,并研究了不同利用类型土壤中黑碳和有机质的磁学响应。结果表明,研究区域黑碳含量和有机质含量的平均值分别为12.35 g/kg和112.33 g/kg。林地样品的黑碳和有机质含量均与频率磁化率正相关,耕地样品的黑碳含量和有机质含量均与频率磁化率负相关,说明不同类型土壤中黑碳和有机质的来源不同,且人为活动对土壤理化性质影响较大。不同利用方式土壤的黑碳含量与磁化率(χ)、非磁滞剩磁磁化率(χARM)、软剩磁(SOFT)、饱和等温剩磁(SIRM)显著正相关;有机质含量和χ,SOFT,SIRM正相关,初步判断这些参数可以作为黑碳或有机质的代用指标。     

TRMM和GPM卫星降水数据在中国三大流域的降尺度对比研究

以中国三大流域为研究区域,分别针对TRMM 3B43和GPM IMERG降水数据,构建基于归一化植被指数(NDVI)和数字高程模型(DEM)数据的地理加权回归(GWR)模型,以2014年夏季(6～8月)数据为例,得到了三大流域1 km分辨率的降尺度降水数据,并进一步通过气象站点数据对降尺度结果进行验证.研究表明:(1) GPM原始数据整体精度优于TRMM数据,两种数据在黄河流域的精度评价指标优于长江流域与珠江流域;(2)经降尺度计算,两种数据空间分辨率得到了显著提高,且表现出更多降水变化的细节与趋势,但精度指标对原始数据依赖性大,导致提升并不显著;(3)当联合使用NDVI及DEM作为GWR降尺度模型的辅助变量时,两种降尺度结果的差异值在长江流域与珠江流域的高海拔地区中更为显著;(4)黄河流域中,使用不同辅助变量下的降尺度结果在空间分布上总体相似.TRMM数据使用地形作为单独辅助变量的降尺度结果最佳,而GPM数据不同辅助变量下降尺度结果差异并不明显.     

攀枝花地区麻疯树人工林群落土壤特性

以20龄的麻疯树人工林以及相应的无林样地为对象,研究了麻疯树人工林的土壤理化性质.结果显示,11月底麻疯树人工林内表层(0～20 cm)平均风干土含水量为 2.72±0.51%、有机质含量为 2.17±0.84 g/kg、全氮 1.08±0.31 g/kg,无林对照样地分别为 2.96±0.31%、2.47±0.62 和 1.11±0.31 g/kg.ANOVA分析结果显示,麻疯树人工林样地土壤有机质含量、全氮、全磷、全钾以及pH值,与无林对照之间没有显著性差异,说明人工林群落的土壤改良作用不明显.土壤全磷的含量与株高、平均冠幅和总分枝数之间存在较为显著的相关关系;麻疯树的地径与表层土壤的全氮和有机质之间存在极显著的正相关.水分也许是限制麻疯树人工林更新的一个重要环境因子,尤其是底层土壤含水量与麻疯树更新苗数量之间存在明显的负相关关系.     

鄱阳湖典型湿地土壤有机质及氮素空间分布特征

通过对鄱阳湖三个典型湿地植物群落带土壤有机质和全氮的空间分布特征的研究，结果表明：有机质和全氮在湿地土壤中的垂直分布规律具有一致性，表层含量显著高于下层，40 cm以下土壤养分含量基本稳定。表层土壤有机质和全氮含量不同植物群落间存在差异，有机质变化趋势为：刚毛荸荠群落带＜南荻群落带＜灰化苔草群落带；氮素含量的变化趋势为：南荻群落带＞灰化苔草群落带＞刚毛荸荠群落带。土壤碳氮比相对较低（10～23）；植物对养分的吸收能力、植被生长特征、湿地生态水文过程等影响着有机质和氮素含量的空间分布。
     

ArcGIS支持下的样本稀疏山区空间插值模拟探讨

样本稀疏地区空间插值法对区域化变量的精准管理具有重要意义。基于ArcGIS 90，在分析土壤属性空间分布特征的基础上，提出并构建了基于不同土壤类型的土壤特性空间预测模拟模型，对比了传统方法与改进方法空间插值精度，实现了数值插值在复杂地理环境区域的应用，得到以下结论：(1)基于经度、纬度、海拔高度及坡度等地理因子的土壤基础环境因子的空间预测模拟模型，突破以往只能描述土壤属性在水平方向变化的局限，较客观、合理地反映土壤属性随地理位置及海拔高度的立体变化特征；(2)基于不同土壤类型回归模型来增加样本点以推断评价指标在无取样地区的分布状况的处理方式具有一定的数学理论支撑，有效降低了插值误差，提高了评价精度，使评价结果更加接近现实。     

青海湖周边地区表土磁化率与土壤重金属的相关性研究

以青海湖周边地区表层土壤为对象,通过测定66件表层土壤样品的磁化率和Cu、Zn、Pb、Cr、Mn的含量,探讨表层土壤重金属元素含量与磁化率的空间分布规律及二者的相关性。结果表明:(1)青海湖周边地区表土磁化率(χfd)空间分布具有一定的规律性,呈现南岸高、北岸低的特点;(2)土壤中的Cu、Zn、Pb、Cr均与磁化率(χfd)呈显著正相关,而Mn与磁化率(χfd)呈显著负相关。土壤磁化率(χfd)的空间分布与重金属Cu、Zn、Pb、Cr的变化趋势相似,与Mn的空间变化趋势相反;(3)土壤磁化率可作为研究青海湖地区土壤重金属污染的辅助手段。     

ArcGIS支持下的样本稀疏山区空间插值模拟探讨

样本稀疏地区空间插值法对区域化变量的精准管理具有重要意义。基于ArcGIS 90，在分析土壤属性空间分布特征的基础上，提出并构建了基于不同土壤类型的土壤特性空间预测模拟模型，对比了传统方法与改进方法空间插值精度，实现了数值插值在复杂地理环境区域的应用，得到以下结论：(1)基于经度、纬度、海拔高度及坡度等地理因子的土壤基础环境因子的空间预测模拟模型，突破以往只能描述土壤属性在水平方向变化的局限，较客观、合理地反映土壤属性随地理位置及海拔高度的立体变化特征；(2)基于不同土壤类型回归模型来增加样本点以推断评价指标在无取样地区的分布状况的处理方式具有一定的数学理论支撑，有效降低了插值误差，提高了评价精度，使评价结果更加接近现实。     

儿童血铅(BL)与土壤含铅量(SL)关系的研究

本文比较了美国和中国的一些地区儿童血铅调查和研究成果,证明儿童血铅(BL)与土壤含铅量(SL)直接相关,土壤铅已经成为儿童铅暴露的主要来源。当土壤含铅量超过500–600 mg/kg时,长期暴露在这种土壤环境下的儿童血铅浓度超过10μg/dL是可以预期的。中美儿童血铅模型(IEUBK模型)的实际计算结果也表明,当表层土壤含铅量超过600 mg/kg时,其土地利用不适合任何儿童活动。为了更好地预防儿童高血铅,我国土壤修复的标准可定为居住用地Pb≤250 mg/kg,非居住用地Pb≤600 mg/kg。     

江西省不同地貌单元耕地土壤有机碳空间变异的尺度效应

运用地统计学、地理信息系统、方差分析和回归分析相结合的方法，研究江西省不同地貌单元耕地土壤有机碳空间变异的尺度效应，尺度分为省域尺度、完整地貌单元尺度和完整地貌单元相对应的县域尺度。结果表明：(1)不同尺度下耕地土壤有机碳均值差异显著，变异系数基本不变；(2)从县域尺度到地貌单元尺度再到省域尺度，块金效应值和空间自相关距离呈增大趋势；(3)不同尺度土壤有机碳空间分布级别和面积比例差异明显，小尺度插值图信息更丰富；(4)方差分析和回归分析结果表明秸秆还田、成土母质、土壤类型、高程和土壤侵蚀对土壤有机碳空间变异存在显著影响，但不同尺度下影响程度有所差异。秸秆还田和土壤类型对土壤有机碳空间变异的影响不存在尺度效应，成土母质、高程和土壤侵蚀对其影响存在尺度效应。结果可为详细地理解不同尺度下土壤有机碳空间变异及估测土壤有机碳密度提供一定的参考依据。     

南水北调中线工程水源地的土壤可蚀性特征

选定南水北调中线工程水源地丹江口水库区这一国家水土流失重点治理区域为研究地点，对该地的土壤可蚀性特征进行了研究。在研究区不同土地覆盖类型里采取表层(20 cm)土壤样品，室内分析样品土壤的质地和有机质含量，利用EPIC模型及实验室分析的土壤质地和有机质数据计算样品土壤可蚀性K值。在ARCGIS里，利用Ordinary Kriging插值方法生成研究区K值分布图。然后按一定标准将K值进行分级，得出不同K等级值的空间分布及面积。结果表明：研究区K的均值为0034 8（ t·hm2·h）/（hm2·MJ·mm），主要为中可蚀性土壤(面积占91.71%)。东部(主要是耕地)土壤K值高于西部(主要是林地)，是侵蚀治理的重点地区。研究结果可为库区水土流失定量遥感监测提供基础资料，对库区的土壤侵蚀治理有一定的参考作用     

长三角典型地区土壤环境中Se的空间变异特征及其与人类健康的关系

农业土壤环境中硒（Se）的缺乏或过量都会通过食物链最终影响人类健康。在203个土壤采样点的基础上,利用GIS和地统计学相结合的方法,对江苏省如皋市农田土壤环境中Se的空间变异特征及其影响因素进行分析,同时,对土壤中Se的空间分布与长寿人口的空间分布进行空间叠加分析。研究结果表明,如皋市土壤环境中总Se及水溶态Se的平均含量分别为0.13 mg/kg和2.16 μg/kg,研究区处在相对低Se的土壤环境中。总Se的空间变异性不大,其空间分布比较均一;但水溶态Se的空间变异性较大,主要受成土条件及土壤母质、土壤类型及地形地貌等结构性因子的影响。水溶态Se对土壤的理化性质也比较敏感,特别是速效磷、有机质及全钾含量与水溶态硒的相关性较显著,因此在有机质及土壤养分含量较高、土壤颗粒组成较细的东部及北部地区水溶态硒的含量也较高。土壤水溶态Se的空间分异与长寿人口比率的空间分异呈极显著的正相关关系(〖WTBX〗P〖WTBZ〗<001),相关系数达〖WTBX〗r〖WTBZ〗=0325,表明人类的健康长寿现象与环境中水溶态硒的含量有很大关系,但人类长寿的本质和真正机理仍需进一步研究验证。     

重庆缙云山地区森林土壤酸化特征

通过在2010～2012年8月份对重庆缙云山4种典型林分土壤进行野外取样和室内分析,研究了酸沉降对研究地森林土壤酸化的影响,并从多角度深入分析了4种林分土壤在时间和空间上的酸化机理。结果表明：（1）在常年酸沉降的影响下,缙云山森林土壤酸化现象非常严重,pH值较低,表层土壤pH值为387~447,4种林分土壤pH值都随土层加深递增;（2）4种林分有机质含量相差较大,灌木林最高（377 g/kg）,毛竹林最低（1144 g/kg）,且随土层增加而降低,这主要是受枯落物类型和来源的影响;（3）由于长期酸雨淋溶作用,4种林分土壤CEC含量均较低为1276~1973 cmol/kg,表层含量最高,随土层加深递减;（4）4种林分Al3+含量均较高,阔叶林（4097 mmol/kg）>灌木林（3132 mmol/kg）>针阔混交林（3006 mmol/kg）>毛竹林（2615 mmol/kg）。Al3+含量与土壤pH值呈显著负相关关系     

合肥老城区绿地土壤pH和氮磷的空间变异特征

基于地统计学和GIS方法研究了合肥主城区一环内绿地表层土壤（0～10 cm）的pH值和全氮、速效磷、全磷3种养分要素的空间变异特征，并应用半变异函数分析了pH和各养分要素的空间异质性程度。结果表明：土壤pH变化范围和变异系数分别为67~88和50%，全氮分别为292~3 789 mg/kg和475%，全磷为147～2 470 mg/kg和687%，速效磷为56～1064 mg/kg和657%；全磷含量的变异系数最大，其空间异质性主要由结构性因素引起，pH、全氮和速效磷的空间变异则由随机性因素和结构性因素共同作用引起。土壤全氮与pH之间存在显著负相关，而土壤全磷与速效磷存在显著正相关。pH和速效磷的最佳拟合模型为球状模型，全氮和全磷的最佳拟合模型为指数模型；通过Kriging插值得到合肥市一环内土壤pH和各养分的空间分布特征     

洞庭湖退田还湖区不同土地利用方式对土壤养分库的影响

以钱粮湖垸为例，研究了洞庭湖退田还湖区的林地（Ⅰ）、园地（Ⅱ）、旱地（Ⅲ）、水田（Ⅳ）和荒地（Ⅴ）等不同土地利用方式下的土壤养分含量、养分库综合指数以及养分相关性。研究表明：土壤养分分布的表聚效应明显，0～50 cm土层土壤有机质含量为3.40～32.32 g/kg，全氮、水解氮含量为2.23～9.71 g/kg、12.95～112.00 mg/kg，全磷、速效磷含量为29.50～69.35 g/kg、4.15～75.68 mg/kg，全钾、速效钾含量为603～3069 g/kg、37.70～217.50 mg/kg；林地土壤全氮含量最高，有机质含量最低，水田有机质、全钾及速效磷含量均最高，旱地水解氮含量最高，而荒地土壤全氮、全磷、全钾、水解氮及水解磷均最低；土壤养分库综合指数变化范围为24.33～295.93，排序为IⅣ（231.96）＞IⅢ（193.46）＞IⅡ（70.90）＞IⅠ（59.57）＞IⅤ（35.59）；土壤养分要素的相关性分析结果表明，有机质与全磷、全磷与速效磷、全氮与全钾、水解氮与速效磷均呈显著正相关关系，相关系数分别为 0.5760、0.5961、0.6864 和 0.5701。