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《縣域耕地土壤養(yǎng)分空間變異性及其合理采樣數(shù)研究——以山東省費(fèi)縣為例》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文縣域耕地土壤養(yǎng)分空間變異性及其合理采樣數(shù)研究--以山東省費(fèi)縣為例姓名:趙倩倩申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):土地資源管理指導(dǎo)教師:趙庚星20120619山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要土壤肥力是土壤最重要的生態(tài)功能之一,土壤特性變異會引起作物生長的變異,實(shí)時(shí)掌握土壤養(yǎng)分的空間分布狀況是管理好土壤養(yǎng)分和合理施肥的基礎(chǔ)。而研究土壤養(yǎng)分空間變異,則需充分考慮采樣數(shù)量,以保障養(yǎng)分空間插值的精度。因此,準(zhǔn)確掌握縣域耕地土養(yǎng)分的空間變異狀況,科學(xué)確定采樣數(shù)量,對土壤養(yǎng)分分異定量化研究及農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展
2、具有重要意義。本研究以山東費(fèi)縣為研究區(qū),探討了土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀5種養(yǎng)分的空間變異特征,并在此基礎(chǔ)上采用普通克里格插值和協(xié)同克里格插值優(yōu)確定采樣數(shù)量,并分析了土壤養(yǎng)分變異的影響因素。(1)土壤養(yǎng)分的空間變異特征在GS+9.0軟件中進(jìn)行半方差函數(shù)分析,結(jié)果表明土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷和速效鉀均模擬的較好,半方差函數(shù)模型均可以較好的反映土壤養(yǎng)分的空間結(jié)構(gòu)特征。堿解氮則不存在明顯空間相關(guān)性,無法用理論模型進(jìn)行模擬。其中有機(jī)質(zhì)、全氮、速效鉀存在中等程度的空間相關(guān)性,且變程較大,表明這三種養(yǎng)分
3、具有很好的空間連續(xù)性,主要受較大尺度影響因素的影響。而有效磷呈現(xiàn)很強(qiáng)的空間相關(guān)性,但是變程很小,小范圍內(nèi)受人類活動等隨機(jī)性因素較大。從土壤養(yǎng)分的空間分布圖可了解該區(qū)域土壤養(yǎng)分的分布狀況,土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、速效鉀含量均處于中等水平,分布相對比較均勻。有效磷含量較高,空間分布格局中小圖斑較多。(2)普通克里格插值確定采樣數(shù)量基于土壤養(yǎng)分的空間相關(guān)性和克里格插值的獨(dú)立驗(yàn)證得出費(fèi)縣有機(jī)質(zhì)、全氮和速效鉀3種養(yǎng)分合理采樣數(shù)分別為1035、842和1033個(gè),合理采樣間距約為1400m和1500m。堿解氮不存在明顯空間
4、相關(guān)性,后續(xù)采樣需要加大采樣密度進(jìn)一步研究其空間結(jié)構(gòu)性。而有效磷呈現(xiàn)很強(qiáng)的空間相關(guān)性,但是變程很小,小范圍內(nèi)受人類活動等隨機(jī)性因素較大,后續(xù)采樣不能低于目前采樣密度。在進(jìn)行采樣時(shí),為了保證有機(jī)質(zhì)、全氮和速效鉀3種養(yǎng)分的空間相關(guān)性,采樣時(shí)應(yīng)依據(jù)本區(qū)域中土壤養(yǎng)分最小采樣間距,即本研究區(qū)確定合理采樣間距為1400m。(3)協(xié)同克里格插值確定采樣數(shù)量以普通克里格插值的預(yù)測精度作為基準(zhǔn),對比普通克里格插值和協(xié)同克里格插值兩種方法下不同采樣數(shù)量下養(yǎng)分插值的精度。結(jié)果表明,采樣數(shù)量充足時(shí),協(xié)同克里格插值和普通克里格插值
5、均可反映縣域農(nóng)田土壤養(yǎng)分含量的空間分布特征。相同取樣縣域耕地土壤養(yǎng)分空間變異性及其合理采樣數(shù)研究——以山東省費(fèi)縣為例數(shù)量下,協(xié)同克里格法的預(yù)測精度要高于普通克里格法。全氮樣點(diǎn)減少至538個(gè)和有機(jī)質(zhì)樣點(diǎn)減少至662個(gè)時(shí),仍可以較好的表達(dá)其土壤空間分布信息;對堿解氮進(jìn)行協(xié)同克里格插值時(shí),交互變量表現(xiàn)出很強(qiáng)的空間相關(guān)性,842個(gè)點(diǎn)可以較好的表達(dá)堿解氮的空間分布特征;速效鉀的協(xié)同克里格插值并沒有表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢,合理采樣數(shù)仍為1033個(gè);有效磷的交互變量不存在相關(guān)性,不能用交互半方差函數(shù)精確模擬。在進(jìn)行采樣時(shí),為
6、了保證有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、速效鉀4種養(yǎng)分的空間相關(guān)性,采樣時(shí)應(yīng)依據(jù)本區(qū)域中土壤養(yǎng)分最小采樣間距,即本研究區(qū)確定最大的采樣間距為1484m。(4)土壤養(yǎng)分變異影響因素分析研究表明,不同土地利用類型下,養(yǎng)分含量順序呈現(xiàn)出較大差異,除全氮外,其他四種養(yǎng)分在5種利用方式下均呈現(xiàn)顯著性差異。土壤類型對有機(jī)質(zhì)、全氮、速效鉀和有效磷4種養(yǎng)分含量的影響均達(dá)到了顯著水平,這表明區(qū)域內(nèi)土壤類型是影響土壤含量空間變異的重要因子。同時(shí)堿解氮、速效鉀、速效鉀和有效磷4種養(yǎng)分變異系數(shù)較大,標(biāo)準(zhǔn)差較大,整體上分布很不均勻。關(guān)鍵詞:縣
7、域;土壤養(yǎng)分;空間變異;地統(tǒng)計(jì)學(xué);合理采樣數(shù);影響因素2StudyonSpatialVariabilityofSoilNutrientsandReasonableASamplingNumberatCountyScaleCaseinFeiCounty,ShandongProvinceABSTRACTThesoilfertilityisoneofthemostimportantecologicalfunctionsofsoil,and也esoilvariationcancausethevariationofc
8、ropgrowth.Accuratelymasteringthesptialdistributionofsoilnutrientsisthefoundationofmanagingsoilnutrientsandrationalfertilization.Thus,inordertoensuretheaccuracyofthespatialinterpolationofsoilnutrients,weshouldconside