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.     

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。     

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     

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     

川中丘陵县域土壤pH空间变异及影响因素分析——以四川仁寿县为例

利用2012年在仁寿县采集的555个表层土样(0~20cm),应用地统计学方法分析了该县域尺度表层土壤pH值的空间变异特征;并采用方差分析和回归分析量化主要影响因素对土壤pH值空间变异的影响程度。结果表明:研究区土壤pH值在4.02~8.14之间,平均为6.80,总体上以中性和碱性土壤为主;变异系数为14.48%,属中等程度的空间变异性。地统计分析表明,研究区土壤pH值变异函数的最佳理论模型为球状模型,具有中等程度的空间自相关性,且空间自相关范围较大。方差分析和回归分析表明,土壤类型、成土母质和土地利用方式是显著影响土壤pH值的主要因素。其中,成土母质和土地利用方式分别能独立解释76.2%和4.8%的土壤pH值空间变异。土壤类型的解释能力与分类级别有关,土类、亚类和土属可分别独立解释41.3%、57.3%和83.7%的土壤pH值空间变异,因而能反映成土过程和母质特性的土属是研究区土壤pH值空间变异的主控因素。研究结果可为川中丘陵县域尺度土壤pH空间变异分析及区域生态环境管理与建设提供有益参考。     

鄂西北山区耕地压力动态变化特征及成因分析

山区耕地保护形势严峻且容易被忽视。引入耕地压力指数模型,测算鄂西北山区典型县近年耕地压力指数,结果显示：1997~2000年耕地压力呈降低趋势,主要原因是由于期间食物生产增长的幅度大于人口增长的幅度;2001年后耕地压力指数整体处于上升趋势,这主要是由于期间实际人均耕地面积大幅减少和人民生活需求不断提高所致。通过与湖北省和全国2004、2007年压力指数对比,显示鄂西北山区耕地压力明显偏大,主要原因为:（1）由于山区耕地受退耕还林、灾毁和建设占用影响大,实际人均耕地面积偏小;（2）因单产水平相对较低而导致最小人均耕地面积偏大。从国家粮食安全和社会经济可持续发展的要求考虑, 应主要从树立正确的耕地保护观和运用新技术以提高耕地产出率等方面入手才能有效缓解山区的耕地压力。
     

鄂西北山区土地利用的地形梯度效应与空间结构特征

地形因素在一定程度上影响着土地利用变化,对区域土地利用格局与空间结构特征有着重要影响。该文以鄂西北山区房县为研究对象,利用DEM提取高程和坡度信息,并生成地形位指数,借助GIS的空间分析功能,采用地形位指数、分布指数和土地利用强度综合指数,系统分析房县土地利用的地形梯度效应;在此基础上,应用分形理论探讨其土地利用的空间结构特征。结果表明:(1)房县各土地利用类型的空间分布具有明显的地形梯度特征,高程、坡度及地形位对房县土地利用格局的形成有着重要影响;(2)水域、交通用地、居民点及工矿用地、耕地的优势分布区间集中在低地形位区间,园地、草地和未利用地的优势分布区间集中在中地形位区间,林地的优势分布区间集中在高地形位区间;(3)房县土地利用强度综合指数随着地形位指数的增加逐渐降低;(4)房县各土地利用类型分布具有明显的分形特征,分维数介于1. 275 3～1. 759 3之间,各类用地的稳定性大小依次为:水域居民点及工矿用地园地林地耕地草地交通用地未利用地。研究结果可为该地区土地利用总体规划及土地资源优化配置提供科学的决策依据。     

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     

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...     

长江经济带城市土地价格空间分异特征及其影响因素

以2016年长江经济带129个城市的土地出让平均单价为基本数据,采用趋势分析与空间自相关分析探索长江经济带城市土地价格的空间分布和关联特征,并运用在分析共线性因素方面具有优势的地理探测器模型来测算长江经济带及其东、中、西部三大区域子市场中各地价影响因素的强弱差异,进一步探讨区域内城市地价空间分异的形成机制。结果表明:(1)以长江经济带城市地价分级为统计依据,城市数量与城镇人口呈现出中间大两头小的"纺锤型"等级分布;(2)长江经济带城市地价的行政等级差异明显,地价水平按"直辖市—副省级城市—非副省级省会城市—地级市—地级州"逐级递减;(3)从整体来看,长江经济带城市地价在东西方向上呈现出东部高、中西部低的趋势,在南北方向上呈现近江区域高、远江区域低的"倒U型"结构。从局部来看,长三角城市群高值聚集、武汉城市圈高低异质等空间聚集和异质的特征丰富;(4)影响东、中、西部城市地价空间分异的主导因素各不相同。房地产开发投资、第三产业增加值与城镇常住人口对东部地区地价的影响较大;第三产业增加值是中部地区地价分异的核心因素,城市等级的作用也在中部凸显;西部地区地价主要受到城市等级、第二产业增加值与城镇常住人口的影响。     

湖北省植被覆盖度时空变化特征与影响因素分析

湖北省植被结构变化受自然和人类活动因素的影响较大,揭示湖北省植被变化的空间特征对其生态环境改善具有重要意义.基于MOD13Q1 NDVI数据计算湖北省的植被覆盖度,结合气象、DEM数据分析湖北省2000～2020年植被覆盖度的时空变化及分布格局,并探讨了其对气候变化、人类活动的响应.结果 表明:(1)2000～2020年湖北省植被覆盖度总体呈现增加的趋势,增大区域集中在湖北省的西北部,十堰、神农架林区和随州周围;(2)局部地区存在植被退化现象,退化面积呈先减小后增加的趋势.2000～2005年植被恢复区域主要集中在西北部和西南部,退化区域分布在武汉、襄阳、仙桃和黄石等地区;2005～2010年湖北省整体植被覆盖状况相对较差,退化区域分布在西北部和东南部,十堰和武汉较为明显,改善区域集中湖北省中部、神农架林区、襄阳、随州和天门;2010～2015年湖北省植被退化面积减少,分布在东部和西北部;2015～2020年植被覆盖度整体呈现下降趋势;(3)湖北省的东北部、西南部以及襄阳等地区的植被覆盖度与气温、降水呈现正相关,随着海拔的升高,气温、降水及风速和植被覆盖度正相关和负相关所占比重逐渐减少;(4)人类因素对湖北省的生态环境有正影响,对植被恢复有促进作用;负影响主要集中在武汉周边城市、襄阳、荆州等区域.     

鄱阳湖湿地土壤有机碳空间分布及其影响因素

湿地土壤有机碳是联系湿地系统内外部物质循环的重要纽带,在湿地生态系统和全球碳循环中起着重要作用。鄱阳湖作为长江中下游大型通江湖泊,其湿地系统内部的土壤有机碳的循环和转换,对于区域甚至全球的碳格局和碳平衡都具有重要意义。通过系统调查与样品采集分析,探讨了鄱阳湖土壤有机碳的空间分布格局及其与土壤性状、植被以及高程等要素的关系。结果表明：(1)鄱阳湖湿地土壤有机碳平均含量为4.38%。在主湖区中部偏北以及南部湖湾区含量较高,在北部入江通道含量最低;河口冲积洲滩和碟形湖的有机碳含量明显高于河道;(2)基于地理加权回归(GWR)模型,总氮、总磷、含水率、高程和植被归一化指数(NDVI)整体上解释了鄱阳湖湿地土壤有机碳35.28%的变化(整体R²=0.35)。局部R²值东南高,西北低,并且碟形湖和洲滩的局部R²值明显高于河道(p<0.01);(3)不同因子对于有机碳的影响的强弱程度在不同区域呈现出不同特征。总氮和有机碳之间的联系在西部湖区较强,在河道以及洲滩上较强;总磷在湖区东南部和西北部均较强,在洲滩和碟形湖中影响力较强;含...     

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     

宝天曼自然保护区土壤有机碳异质性及其影响因素

自然界中,土壤碳库对于维持生态系统碳平衡起决定性作用,而土壤有机碳又是碳库中不可或缺的一员,研究土壤有机碳对于全球生态系统碳平衡具有十分重大的意义。因此,基于宝天曼土壤有机碳实测数据并运用半方差函数、克里格插值分析山地土壤有机碳垂直性特征及空间分异程度,利用地理探测器对影响土壤有机碳分布的环境因子进行相关分析,结果表明:(1)宝天曼土壤有机碳介于0.31～7.7 g/kg,属于较低水平,最高值(7.70 g/kg)出现在北坡987 m处;(2)不同土层深度的半方差函数模型不同,0～20和40～60 cm对高斯模型拟合效果更明显、20～40 cm对球状模型拟合效果较好,而线性模型对于60～80和80～100 cm土层深度拟合效果较佳,克里格插值表明0～20和20～40 cm空间分异特征相似,呈西南向东北增加的趋势,而40～60 cm土壤有机碳空间分异呈现东北高、西南低;(3)宝天曼不同土层深度受单个环境因子影响程度不同,解释力介于0.127～0.407,其中NDVI对0～20 cm土壤有机碳解释力最显著(0.407)、高程对40～60 cm土壤有机碳解释力最高(0.373),交互探测结果表明NDVI与坡度解释力最高、高程与其他因子交互探测后解释力显著增大,表明宝天曼土壤有机碳受多种环境因子共同影响,而非单一因素起决定性作用。     

湖南省基本公共服务质量的时空分异与影响因素

基本公共服务质量是地区或城市经济发展水平与社会文明程度的重要表征。通过构建基本公共服务质量指标评价体系,运用变异系数、ESDA和空间杜宾模型研究了2008～2017年湖南省基本公共服务质量的时空分异与空间效应。结果表明:(1)2008～2017年湖南省各市(州)基本公共服务水平呈不同程度的上升趋势,但整体水平不高;空间格局上呈自东向西衰减的半环带结构。(2)基本公共服务在市际上具有显著全局与局部自相关特征,随时间呈集聚-分散-集聚的演变模式;H-H集聚与L-L集聚空间俱乐部趋同特征明显。(3)空间杜宾模型检验表明湖南省基本公共服务空间上存在溢出效应;城镇化水平、对外开放程度、财政支出能力和经济发展活力对基本公共服务具有正向促进作用。     

基于GWR模型的江苏省耕地集约利用水平时空变化特征及影响因素

全面考虑耕地集约利用的综合效益,从投入强度、利用程度、产出效益和持续状况4个方面选取了15个指标,采用均方差决策法确定指标权重,构建了耕地集约利用水平评价指标体系,对江苏省2000～2015年的耕地集约利用水平进行了时空变化规律的探索分析,并运用GWR模型进行了影响因素分析。探究江苏省的耕地集约利用水平及其变化趋势,寻求耕地节约集约利用模式,为缓解我国人地矛盾,保证国家粮食安全提供借鉴。研究表明:(1) 2000～2015年江苏省的耕地集约利用整体水平呈现出先上升后平稳发展的变化趋势,其时序变化可分为两个不同阶段。(2)苏北地区的县(市)多处于中高度集约利用水平且多为高度水平,苏中地区的状况有所好转,但苏南地区的大部分县(市)整体保持低度集约利用水平甚至不集约水平稳定不变。整体来看,江苏省的耕地集约利用水平呈现出北高南低的空间分布特征。(3) GWR模型能够科学准确地进行耕地集约利用影响因素的分析,投入强度是影响江苏省耕地集约利用水平极为重要的因素,其次是持续状况,而利用程度的影响程度存在明显的时空差异,产出效益的影响程度在逐渐增强。