基于GIS的土壤養(yǎng)分空間變異特征及預測方法比較.pdf

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

2、分的基本統(tǒng)計特征，并與第二次土壤普查結果比較，分析其變化趨勢；應用GIS技術與地統(tǒng)計學方法，在分析研究區(qū)土壤養(yǎng)分的空間變異特征的基礎上，探討不同的預測模型對土壤養(yǎng)分的空間插值效果，選擇出最好的預測方法，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)分空間變異的準確性及合理施肥提供重要的依據，對提高施肥精度具有重要的理論和現(xiàn)實的意義。主要研究結果如下：
　　 (1)研究區(qū)土壤pH值主要分布于4.5-5.5之間；有機質含

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％，遠遠大于其他元素；pH的變異系數(shù)最小，為21.56％。各養(yǎng)分變異系數(shù)的大小順序為有效磷＞速效鉀＞全磷＞有機質＞全氮＞堿解氮＞全鉀＞pH。
　　 (3)與第二次土壤普查數(shù)據相比，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果為23.62％；酸性及強酸性土壤(pH＜5.5)占了58.09％，比第二次土壤普查時擴大了近30％；土壤有機質含量大于20.0g/kg的變化趨勢與土壤有機質含量小于10.0g/kg的變化趨勢基本相當；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與土壤有機質和堿解氮達到了極顯著的負相關；pH與全磷、有效磷、全鉀和速效鉀達到了

6、極顯著的正相關；有機質與其他土壤養(yǎng)分都達到了極顯著的正相關。
　　 (5)通過半方差模型得出，土壤pH、有機質、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)分都屬于中等強度的空間自相關性。
　　 (6)在普通克里格、反距離加權、全局多項式和局部多項式預測方法中，用普通克里格插值法來預測pH和全鉀的空