衡南县土壤肥力空间变异及对土壤侵蚀的响应

发布时间：2017-09-21 08:03

  本文关键词：衡南县土壤肥力空间变异及对土壤侵蚀的响应

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【摘要】：土壤肥力是影响耕地生产性能的重要指标,而侵蚀影响着土壤肥力状况,掌握土壤养分的空间变异性、土壤肥力质量情况及对土壤侵蚀的响应是确保粮食生产安全、促进农业可持续发展的基础。本研究以衡南县测土配方施肥的3692个采样点数据为基础,利用GIS技术对衡南县土壤养分的空间分布特征进行研究,在此基础上对采样数量的确定进行深入分析,最后对该地区的土壤肥力状况进行综合评价,并分析侵蚀对土壤肥力的影响。主要结果如下:(1)衡南县6项土壤耕层养分指标的变异系数变化范围为13.07%-66.70%,都属于中等强度变异,从小到大顺序依次为pH速效钾碱解氮有机质缓效钾有效磷,有效磷的变异程度最大。6项肥力指标半方差函数的最优拟合模型均为指数模型,且块金基台比都小于25%,表明研究区内土壤肥力指标具有强烈的空间相关性。衡南县耕地土壤偏中性和酸性,土壤有机质含量丰富,主要处在二、三级水平,占耕地总面积的89.85%。碱解氮含量丰富,主要分布在前三级,占耕地总面积的97.34%。有效磷、速效钾含量相对缺乏,主要处在四级水平,分别占总面积的77.09%、95.62%。缓效钾整体含量比较缺乏,主要处在五级水平,占总面积的87.48%,因此当地要注重施用磷肥和钾肥。(2)以有机质为辅助变量利用协同克里格法对不同采样数量下碱解氮、有效磷的空间特征和预测精度进行研究,并与普通克里格法进行对比,发现该方法预测精度优与普通克里格。当碱解氮采样数量缩减到1846个(50%),有效磷采样数量缩减到2215个(60%)时,协同克里格插值方法的预测精度仍然高于3692个初始样点的普通克里格法,可以分别作为最优采样数量。速效钾的协同克里格法没有表现出较好的优越性,因此没有进行样点缩减。(3)通过模糊数学中的加权求和模型对土壤肥力质量进行评价并划分等级,结果显示衡南县的耕地土壤质量等级主要为Ⅲ级、Ⅱ极和Ⅳ级,分别占耕地总面积的43.05%、28.49%和21.38%,共占衡南县耕地总面积的92.92%。衡南县洪山镇和宝盖镇的耕地土壤肥力质量整体偏低。(4)土壤侵蚀对土壤肥力状况具有一定的影响,随着土壤肥力等级的降低,微度侵蚀面积占该土壤肥力等级的比例也在不断的降低,而轻度侵蚀在该等级所占的比例在不断的增加。通过方差分析结果显示,土壤侵蚀对土壤综合肥力指数、有机质含量和碱解氮含量有着显著的影响,均表现出微度侵蚀与轻度侵蚀之间没有显著性差异,但是显著高于中度侵蚀等级下的土壤综合肥力指数、有机质含量和碱解氮含量。
【关键词】：地统计学与GIS 土壤养分 空间变异 采样数量 肥力评价 土壤侵蚀
【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S158;S157.1
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-10
• 1 引言10-23
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究进展11-21
• 1.2.1 土壤养分指标的空间变异研究11-13
• 1.2.2 采样数量优化13-16
• 1.2.3 土壤肥力质量评价16-20
• 1.2.4 土壤侵蚀对土壤肥力的影响20-21
• 1.3 研究内容21-22
• 1.3.1 土壤养分空间变异分析21
• 1.3.2 土壤养分采样数量优化研究21
• 1.3.3 土壤肥力质量综合评价21
• 1.3.4 土壤侵蚀对土壤肥力的影响21-22
• 1.4 技术路线22-23
• 2 材料与方法23-29
• 2.1 研究区概况23-25
• 2.1.1 地理位置23-24
• 2.1.2 自然条件24-25
• 2.2 研究方法25-29
• 2.2.1 基础资料的收集25
• 2.2.2 土壤养分指标的测定方法25
• 2.2.3 地统计学方法25-26
• 2.2.4 克里格插值法26-27
• 2.2.5 确定合理采样数的精度验证27-28
• 2.2.6 软件平台28-29
• 3 土壤养分指标空间变异特征分析29-44
• 3.1 土壤养分的预处理与基本统计特征分析29-31
• 3.2 土壤养分指标的空间分布特征分析31-42
• 3.2.1 土壤养分指标的正态分布检验31-34
• 3.2.2 土壤养分的空间变异结构分析34-36
• 3.2.3 土壤养分指标的空间分布格局36-42
• 3.3 小结42-44
• 4 采样数量优化研究44-56
• 4.1 土壤养分指标之间的相关性分析44-45
• 4.2 基于空间变异特征的采样数量优化45-54
• 4.2.1 土壤碱解氮的采样数量优化45-49
• 4.2.2 土壤有效磷的采样数量优化49-53
• 4.2.3 土壤速效钾的采样数量优化53-54
• 4.3 小结54-56
• 5 土壤肥力综合评价56-61
• 5.1 参评指标的选取及隶属度的确定56-57
• 5.2 参评指标权重的确定57-58
• 5.3 土壤肥力质量综合评价58
• 5.4 耕地综合肥力等级评价58-60
• 5.5 小结60-61
• 6 土壤侵蚀对土壤肥力的影响61-68
• 6.1 土壤侵蚀对土壤综合肥力的影响61-63
• 6.2 土壤侵蚀对土壤养分含量的影响63-66
• 6.3 小结66-68
• 7 结论与展望68-71
• 7.1 主要结论68-70
• 7.2 研究展望70-71
• 参考文献71-81
• 致谢81-82

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：893308