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...     

富硒土壤硒生物有效性及影响因素研究

湖北恩施是典型的富硒土壤分布区，在恩施市沙地乡采集了199件表层土壤样品以及60件玉米样品进行分析测试，旨在查明研究区硒元素含量特征，并分析硒生物有效性及其影响因素。结果显示:研究区表层土壤中硒含量的平均值为188 mg/kg，同时土壤中水溶态硒含量只占到总硒含量的004%~291%，处于相对较低水平。研究区内，有机碳含量对硒生物有效性影响很小，影响硒生物有效性的主要因素为土壤总硒含量和土壤pH值，碱性土壤中硒生物有效性更高。由于该区土壤主要呈酸性，且水溶态硒含量较少，导致玉米中硒含量整体处于相对较低水平，可以通过人为手段适当调控土壤酸碱性，提高硒生物有效性     

退耕还湖后菜子湖湿地土壤理化性质及微生物量变化

以不同退耕年限下菜子湖湿地土壤和邻近原始湿地及仍耕作油菜地为研究对象，分析退耕还湖后土壤理化性质和微生物量碳氮变化。研究结果表明：随着退耕还湖年限增加，土壤容重逐渐降低，土壤含水量和粘粒含量逐渐增加，土壤有机质和全氮含量逐渐增加，而土壤全磷含量降低；表层土壤微生物量碳含量为33377~70075mg/kg，表层土壤微生物量氮含量为3080~6401 mg/kg，且均有退耕还湖后升高趋势；土壤微生物量碳与土壤有机质、全氮、pH呈极显著相关（P<001），与土壤粘粒含量显著相关（P<005）；土壤微生物量氮与土壤有机质、全氮、容重呈极显著相关（P<001），与pH显著相关（P<005）。分析表明，退耕还湖后随着人类活动干扰压力的减弱和湿地水文条件的恢复，自然植被也逐渐恢复，土壤理化性质朝原始湿地方向改善，促使土壤微生物量升高，但总体仍未达到原始湿地状况     

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。     

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。     

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。
     

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.     

丘陵区耕地土壤剖面有机质含量分布特征及其影响因素分析

为了进一步了解耕地有机质剖面信息，基于325个剖面（0~60 cm）采样数据，运用经典统计学探讨了重庆市耕地有机质剖面分布特征，并通过多因素方差分析对比了成土母质、土地类型、海拔对土壤有机质剖面分布的影响。结果表明：（1）基于成土母质、土地类型、海拔的CART树模型对0~20、20~40、40~60 cm土层有机质变异解释率分别为57%、44%、35%。（2）土壤有机质随土壤深度增加而减少，表现出较强的表聚性，0~20 cm土壤有机质均值是20~40 cm的1.5倍，是40~60 cm的2倍。（3）成土母质、土地类型、海拔均对0~20 cm土壤有机质含量变化产生显著影响，海拔对20~40 cm土壤有机质含量变化产生显著影响，成土母质对40~60 cm土壤有机质含量变化产生显著影响。（4）海拔和成土母质的交互作用对不同深度土壤有机质变化均产生显著影响，冲积母质、石灰岩母质发育的土壤在500~1 000 m的海拔区间上有机质含量最高，紫色母质发育的土壤有机质含量与海拔呈正相关关系。     

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。     

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     

苏南经济快速发展区土壤有效态镉含量影响因素及分布特征

研究了农田土壤有效态镉含量的影响因素及分布特征。结果表明：① 土壤有效态Cd含量总体较高，平均值为0.092 mg/kg，最大值高达0.354 mg/kg，且土壤Cd的平均活化率高达53%，Cd是该区主要的重金属污染物之一；②土壤表层有效态Cd含量与全Cd含量呈极显著正相关，回归分析表明该区农田土壤有效态Cd含量主要受全Cd含量的影响；③在不同经济功能区，有效态Cd和土壤Cd的活化率均以化工区为高，在不同地貌区，二者均以中部平原区最高，中部平原区Cd的活化率显著高于北部洼区；④在土壤剖面上，土壤有效态Cd含量和土壤Cd的活化率均以表层为高，表明土壤Cd的环境风险主要集中在表层20 cm。     

江西省耕地土壤有效态微量元素含量空间变异特征及其影响因素

采用Pearson相关性分析、Spearman相关性分析、偏相关性分析、方差分析和地统计学方法，对江西省耕地表层(0~20 cm)土壤有效态B、Cu、Fe、Mn和Zn等5种微量元素含量空间变异特征及其影响因素进行研究。结果表明：研究区土壤有效态B、Cu、Fe、Mn和Zn总体处于中等以上水平，B表现为强变异性，其他有效态元素均呈中等变异性。空间结构方面，B、Cu、Fe、Mn和Zn的块金效应值依次为15.68%、12.09%、87.63%、77.98%和25.27%，表明B和Cu具有强烈的空间相关性，Zn呈中等空间相关性，而Fe和Mn空间相关性较弱。空间分布方面，土壤有效B含量表现出“两边低、中间高”的空间分布趋势，Fe、Cu、Zn呈现出较为平滑的空间分布格局，Mn在空间分布上并无明显规律。Pearson相关性分析和偏相关性分析表明5种微量元素之间存在一定的耦合关系但并无直接相关性。Spearman相关性分析和方差分析结果表明，高程、坡度、pH、有机质、全氮、成土母质、地貌类型、土壤类型、灌溉能力、秸秆还田方式和常年耕作制度对5种微量元素含量的空间变异影响显著(P<0.05)。结果可为江西省测土配方施肥卡制定与耕地资源利用与管理及优质高产种植提供可靠参考依据。 关键词： 江西省；微量元素；空间变异；相关性分析；偏相关性分析；影响因素     

上海郊区小城镇街道灰尘理化性质及重金属时空分布特征

为了解上海郊区不同类型小城镇街道灰尘的基本理化性质和重金属的时空分布特征，分别于2003年7月（夏季）和2004年4月（春季）在枫泾镇、松江新城和朱家角镇采集街道灰尘样品共计90个，分析了样品的pH、粒度、有机质和重金属的含量。结果表明：3个小城镇街道灰尘的理化性质和重金属时空分布特征具有较好的一致性，pH值为841~1137，呈碱性；有机质的平均含量为3413 g/kg；粒度主要呈单峰和双峰分布特征，粒径平均值为1736 μm，以砂粒为主。各重金属的平均含量均高于上海市土壤环境背景值。Cr和Ni含量夏季高于春季，但区域分异不显著。城镇中心区域和镇级公路Cd、Cu、Pb和Zn含量明显大于乡村。Cr Ni，Cu Pb Zn，Fe Mn之间具有极显著的相关性，有机质是街道灰尘重金属的重要载体     

武汉市典型绿地植被类型对表层土壤入渗和持水性能的影响

合理的绿地植被建设和管理是提高城市蓄水能力和减少城市内涝的重要途径。该文以武汉市城区8种代表性绿地植被的表层土壤为研究对象，通过测定土壤理化性质和水力学特征参数，量化了不同类型绿地植被对表层土壤水分入渗和保持性能的影响，并揭示了土壤理化性质对其影响的机制。结果表明：不同植被类型表层土壤水分入渗性能和持水能力差异显著，天然香樟林、玉兰园、桂花园和牡丹园具有较好的入渗性能，表现为较高的饱和导水率（179.70~441.69 cm/d），其次是人工草坪（31.53~126.60 cm/d），而樱花园、梅花园和桃李园的入渗性能最差（22.40~57.99 cm/d）。天然香樟林土壤持水能力最强，表现为最高的田间持水量（0.315~0.336 cm³/cm³）和最大有效含水量（0.170~0.177 cm³/cm³），其次是玉兰园、桂花园、牡丹园、梅花园和桃李园，持水量、有效含水量分别为:0.241~0.289 cm³/cm³,0.144~0.182 cm³/cm³，而樱花园和草坪的持水能力最弱（0.209~0.254 cm³/cm³,0.139~0.165cm³/cm³）。土壤饱和导水率与总孔隙度、非毛管孔隙度呈显著正相关关系，与容重呈显著负相关关系。而容重、总孔隙度、砂粒和粘粒含量是影响土壤水分特征的主要因素。可以通过乔灌木林下种植草本植物、减少人为践踏，以及适时翻耕等方式提高绿地土壤的入渗与保水能力，进而提高其降雨存蓄功能，减少城市内涝。     

三峡库区土壤中硒、碘、氟分布特征与规律研究

利用土壤表层样分析成果,研究了三峡库区土壤中硒、碘、氟等生命元素在不同土壤中的含量分布特征,探讨了不同地貌、植被覆盖条件下对其元素分布的影响,结果表明：三峡库区土壤的硒、碘含量较低,而氟含量较高,是低硒、低碘、高氟地区。地质背景是土壤硒、碘、氟的主要来源,灰岩分布区土壤中硒、碘、氟含量均高于其它类母岩分布区土壤,泥岩分布区硒、碘含量最低,砂岩分布区的氟含量最低。除受地质背景控制外,碘、氟还受土壤分布高程、植被等因素的影响。土壤分布高程越低,地形坡度越小,土壤中碘、氟含量越低。针叶林覆盖对土壤碘、氟起富集作用。土壤硒含量受其它因素的影响较土壤碘、氟小。     

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.     

基于辅助变量和神经网络模型的土壤有机质空间分布模拟

为快速准确获取省域尺度下土壤有机质的空间分布状况。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,借助四方位搜索法、地统计学和遥感影像分析技术提取环境因子和邻近信息作为辅助变量,构建基于地理坐标与辅助变量的BP神经网络模型和普通克里金法结合的方法(BPNN_OK)、基于地理坐标与辅助变量的RBF神经网络模型和普通克里金法结合的方法(RBFNN_OK)和普通克里金法(OK法)3种方法,模拟省域尺度下耕地表层(0~20 cm)土壤有机质的空间分布。对2 416个验证样点进行独立验证的研究结果显示:基于辅助变量的神经网络模型较普通克里金法有较大提升。BPNN_OK法对土壤有机质预测结果的均方根误差、平均绝对误差、平均相对误差较OK法分别降低了2.76 g/kg、2.34 g/kg、9.83%,RBFNN_OK法较OK法分别降低了2.70 g/kg、2.29 g/kg、9.61%。研究显示,基于辅助变量的神经网络模型与OK法结合的方法明显地提高了土壤有机质空间分布模拟精度,并且存在改进和提高的空间。     

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。     

上海城郊土壤重金属含量的空间变异与分布特征

为揭示城市化、工业化等人为活动对土壤环境质量的影响，选择上海城郊结合部为研究区域，采用地统计学方法对表层土壤样品Cu、Zn、Pb、Cr、Mn 5种重金属的空间变异结构和分布特征进行了分析。结果表明：土壤Cu、Cr、Mn、Pb、Zn均属中等变异，土壤Mn含量服从正态分布，土壤Cr、Cu、Pb、Zn含量服从对数正态分布；半方差函数模型拟合结果显示土壤Mn符合指数模型，土壤Cr、Cu、Pb、Zn符合线性模型、其中土壤Cu、Pb、Zn为纯块金效应模型，反映了城郊结合部土壤污染空间变异的复杂性。通过泛克里格插值可直观反应表层土壤重金属含量空间分布特征，发现土壤Cr、Mn呈岛状，土壤Cu、Pb、Zn呈多岛状分布的特点，工业和交通污染源是影响土壤重金属空间分布的重要因素     

苏南经济快速发展区土壤Cu形态含量影响因素定量分

以江苏省昆山市为典型区，定量研究几种因素对农田土壤Cu形态含量的影响。结果表明：1)土壤有效态Cu含量为837 mg/kg，土壤全Cu含量为27.43 mg/kg，土壤Cu的活化率为31.02%；2)土壤重金属Cu各形态含量相对大小为残渣态(13.82 mg/kg)＞有机质结合态(9.42 mg/kg)＞铁锰氧化物结合态(2.79 mg/kg)＞碳酸盐结合态(0.84 mg/kg)、可交换态(057 mg/kg)，残渣态含量明显高于其它形态，达47.83%，有机质结合态Cu含量也较高，占全量的36.09%；3)pH值是影响可交换态Cu含量的最主要因素，达极显著负相关水平。全Cu含量是影响碳酸盐结合态Cu含量、铁锰氧化物结合态Cu含量、有机质结合态Cu含量和残渣态Cu含量的最主要因素，达极显著正相关水平；4）全Cu含量是影响可交换态Cu含量的重要因素，达显著正相关水平。pH值是影响碳酸盐结合态含量的相对重要因素。CEC是影响铁锰氧化物结合态Cu含量的重要因素。有机质含量是影响有机质结合态Cu含量的重要因素，达极显著正相关水平。＜0.01 mm黏粒含量是影响残渣态Cu含量的重要因素.