不同地貌土壤屬性空間變異性研究.pdf

1、土壤的形態(tài)和形成都相當復(fù)雜，土壤屬性具有高度的空間異質(zhì)性。人類活動進一步增強了土壤屬性的變異性和不確定性。研究不同地形地貌下土壤屬性的空間變異性，對于了解地形復(fù)雜地區(qū)土壤空間變異特征，同時為研究如何在我國農(nóng)業(yè)分散經(jīng)營的體制下實施精準農(nóng)業(yè)提供一定參考。 本文以江蘇省儀征市1994年土壤肥力調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，根據(jù)儀征市地貌類型的特點將其劃分為丘陵和平原兩大區(qū)域(丘陵地區(qū)面積為686平方公里，土壤樣點數(shù)為448個；平原地區(qū)面積為215平

2、方公里，土壤樣點數(shù)為157個)。利用SPSS12.0統(tǒng)計軟件和ARCGIS8.3地統(tǒng)計分析模塊分別對兩大區(qū)域土壤pH、有機質(zhì)、有效磷和速效鉀的空間變異性和最優(yōu)空間插值方法進行了分析和比較，并對土壤合理取樣數(shù)進行了初步研究，結(jié)果如下： 在原始數(shù)據(jù)中，土壤有效磷和平原地區(qū)土壤pH，存在較強的偏斜效應(yīng)。有效磷可以通過對數(shù)轉(zhuǎn)換使之服從正態(tài)分布。其它土壤屬性均基本服從正態(tài)分布。變異系數(shù)分析表明，土壤pH空間變異性最弱(變異系數(shù)低于10％)

3、，有機質(zhì)、有效磷和速效鉀具有較強的空間變異性。其中有效磷的空間變異性最強(變異系數(shù)高于75％)。除有效磷外，同種土壤屬性在丘陵地區(qū)的空間變異性比平原地區(qū)大。 從各向異性和趨勢效應(yīng)分析結(jié)果表明，儀征市四種土壤屬性在丘陵地區(qū)和平原地區(qū)均表現(xiàn)出明顯的各向異性，并在一定方向上存在趨勢效應(yīng)。在進行克里格插值時，丘陵地區(qū)土壤pH、有機質(zhì)和有效磷趨勢效應(yīng)參數(shù)宜選擇一階，土壤速效鉀宜選擇二階；平原地區(qū)土壤pH趨勢效應(yīng)參數(shù)宜選擇一階，土壤有機質(zhì)宜

4、選擇無趨勢效應(yīng)，土壤有效磷和速效鉀宜選擇二階。 對不同地區(qū)土壤屬性的空間變異結(jié)構(gòu)及空間變異特性分析表明：丘陵地區(qū)土壤pH、有機質(zhì)、有效磷、速效鉀和平原地區(qū)有效磷表現(xiàn)為較弱的空間相關(guān)性，平原地區(qū)土壤pH、有機質(zhì)和速效鉀具有中等程度的空間相關(guān)性。各土壤屬性因地形地貌和土壤類型不同而表現(xiàn)出不同的空間分布特征。除土壤有效磷外，同種土壤屬性在平原地區(qū)的空間相關(guān)性比丘陵地區(qū)強。 對空間插值方法而言，沒有絕對最佳的方法，只有在特定的條

5、件下，對于各種研究區(qū)實際情況的最佳方法。本文從預(yù)測誤差來對擬合半方差模型和各種插值方法進行比較?？傮w上看，地統(tǒng)計方法要優(yōu)于確定性插值方法。儀征市丘陵地區(qū)土壤pH和速效鉀宜采用普通克里格法(球狀模型)、有機質(zhì)宜采用簡單克里格法(球狀模型)、有效磷宜采用析取克里格法(指數(shù)模型)；平原地區(qū)土壤pH宜采用普通克里格法(高斯模型)、有機質(zhì)宜采用普通克里格法(球狀模型)或泛克里格法(球狀模型)、有效磷宜采用普通克里格法(球狀模型)、速效鉀宜采用簡單

6、克里格法(球狀模型)。 從預(yù)測精度比較看，儀征市平原地區(qū)土壤屬性的插值預(yù)測精度要明顯高于丘磷地區(qū)。說明不同的地形地貌和土壤類型對所有插值方法的預(yù)測精度存在很大的影響。地勢平緩、地貌和土壤類型均一地區(qū)的空間插值預(yù)測精度要明顯高于地勢起伏、地貌和土壤類型復(fù)雜的地區(qū)。 利用Cocharn公式對不同地區(qū)合理取樣數(shù)目初步研究表明，土壤pH選取95％的置信水平和5％的相對誤差為宜，土壤有機質(zhì)、有效磷和速效鉀選取95％的置信水平和10