基于GIS的土壤養(yǎng)分空間變異特征及預(yù)測方法比較.pdf

1、運(yùn)用地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System，GIS)等技術(shù)研究土壤養(yǎng)分的空間分布及其變異特征，將土壤養(yǎng)分的空間變異復(fù)雜性定量化，可以為模擬更接近農(nóng)田土壤變化實(shí)際情況的土壤變異提供有效途徑。同時(shí)，基于空間變異性研究的內(nèi)插法可以為土壤數(shù)據(jù)庫提供不同精度的數(shù)據(jù)，而這些信息的準(zhǔn)確預(yù)測是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)開展、實(shí)施不可缺少的基礎(chǔ)資料和理論依據(jù)。
　　 本文以重慶市江津區(qū)為研究區(qū)域，采用傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)方法，分析研究區(qū)土壤養(yǎng)

2、分的基本統(tǒng)計(jì)特征，并與第二次土壤普查結(jié)果比較，分析其變化趨勢；應(yīng)用GIS技術(shù)與地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，在分析研究區(qū)土壤養(yǎng)分的空間變異特征的基礎(chǔ)上，探討不同的預(yù)測模型對(duì)土壤養(yǎng)分的空間插值效果，選擇出最好的預(yù)測方法，繪制研究區(qū)土壤養(yǎng)分的空間變異分布圖，從而為研究區(qū)耕地土壤養(yǎng)分空間變異的準(zhǔn)確性及合理施肥提供重要的依據(jù)，對(duì)提高施肥精度具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)的意義。主要研究結(jié)果如下：
　　 (1)研究區(qū)土壤pH值主要分布于4.5-5.5之間；有機(jī)質(zhì)含

3、量平均值為16.1g/kg，分布于3.3-34.7g/kg之間；全氮均值為1.01g/kg,含量在0.19g/kg-2.24g/kg之間；堿解氮均值為91.1mg/kg，含量在7.4-191.0mg/kg之間；全磷的均值為0.49g/kg,含量在0.04-1.19g/kg之間；有效磷均值為8.2mg/kg，含量在0.3-50.0mg/kg之間；全鉀均值為15.9g/kg，含量在3.4-28.7g/kg之間；速效鉀均值為76.9mg/kg

4、，含量分布于3.4-220.0mg/kg之間。
　　 (2)從變異系數(shù)來看，研究區(qū)土壤養(yǎng)分的變異系數(shù)在21.56％-95.68％之間，均屬于中等變異。其中土壤有效磷的變異系數(shù)最大，為95.68％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他元素；pH的變異系數(shù)最小，為21.56％。各養(yǎng)分變異系數(shù)的大小順序?yàn)橛行Я祝舅傩р洠救祝居袡C(jī)質(zhì)＞全氮＞堿解氮＞全鉀＞pH。
　　 (3)與第二次土壤普查數(shù)據(jù)相比，研究區(qū)耕地土壤的酸化趨勢明顯，中性土壤(pH值為6.

5、5-7.5)僅占了13.72％，而第二次土壤普查的結(jié)果為23.62％；酸性及強(qiáng)酸性土壤(pH＜5.5)占了58.09％，比第二次土壤普查時(shí)擴(kuò)大了近30％；土壤有機(jī)質(zhì)含量大于20.0g/kg的變化趨勢與土壤有機(jī)質(zhì)含量小于10.0g/kg的變化趨勢基本相當(dāng)；土壤全氮和堿解氮含量增加趨勢明顯；土壤全磷、有效磷、全鉀和速效鉀含量呈下降趨勢。
　　 (4)pH與土壤有機(jī)質(zhì)和堿解氮達(dá)到了極顯著的負(fù)相關(guān)；pH與全磷、有效磷、全鉀和速效鉀達(dá)到了

6、極顯著的正相關(guān)；有機(jī)質(zhì)與其他土壤養(yǎng)分都達(dá)到了極顯著的正相關(guān)。
　　 (5)通過半方差模型得出，土壤pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、全磷、有效磷、全鉀和速效鉀的塊金系數(shù)分別為28.2％、33.1％、32.9％、32.5％、33.3％、33.0％、33.5％和33.5％，表明研究區(qū)土壤養(yǎng)分都屬于中等強(qiáng)度的空間自相關(guān)性。
　　 (6)在普通克里格、反距離加權(quán)、全局多項(xiàng)式和局部多項(xiàng)式預(yù)測方法中，用普通克里格插值法來預(yù)測pH和全鉀的空