灌区土壤化学特性空间变异规律研究

【摘要】：本文运用GIS 技术,采用地统计学方法,对丰收灌区的689 个EM38 磁感应电导仪的测定值与90 个土壤表层样本的氮、磷、钾等6 种土壤化学特性的空间变异性规律进行研究的结果如下: 1. 对689 个EM38 电导数据随机抽取样本,对7 组数据进行统计分析,土壤EM38电导除了n=600 时变异系数是116.7%,变异性属于强变异性,其余的变异性均属于中等变异性。在频率分布上,7 组样本数据的频率分布均符合对数正态分布。 2. 对90 个土壤样本的化学特性数据分析得知,土壤特性的变异系数范围在39.7%～155%之间,EM38 电导的变异系数最高为155%,其它土壤特性的变异系数属中等变异强度。在分布类型上,除有机质、EM38 电导符合对数正态分布外,其余的全符合正态分布。半方差分析的结果表明:根据半方差图,确定各种土壤化学特性的理论模型,并进行参数的最优估计,变异函数的理论模型主要有球状模型和指数模型;各种土壤化学特性要素的块金值都较大(除全氮),块金值与基台值之比大多在25%～75%之间(除速效磷和EM38 电导外),说明具有中等的空间相关性,这些性质的变化都是结构性因素和随机性因素共同作用的结果。 3. 各土壤特性的相关分析表明:以小区为单位研究EM38电导值与棉花产量间的相关性,两者呈极显著负相关性。化学特性间的相关分析表明:土壤速效钾与EM38电导呈极显著正相关性,与土壤碱解氮呈显著正相关;全氮与土壤碱解氮呈显著正相关,与土壤有机质呈极显著正相关性;土壤有机质与碱解氮呈极显著正相关性。 4. 根据变异函数理论模型,采用普通克立格法和对数正态克立格法进行最优内插,绘制了各种土壤化学特性的空间分布格局(Kriging)图,可得到不同土壤化学特性的分布图、各级面积及比例,能对土壤特性的丰缺状况有整体性了解。 运用GIS 技术,利用地统计学方法,研究丰收灌区的EM38 电导和土壤养分特性空间变异性规律,从而为指导土壤特性的取样设计及取样密度的确定,或进行空间内插和制图奠定了基础,更深层次地了解大尺度的土壤盐分、养分的空间变异规律,为今后灌区盐碱土的改良、利用、规划制定合理的施肥措施提供理论依据,并为精准农业的研究和实施也提供了一定的参考。