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同安区耕地土壤化学性质空间变异特征及插值模型效果的研究

作　者: 尹兰香
导　师: 邢世和
学　校: 福建农林大学
专　业: 土壤学
关键词: 地理信息系统 耕地土壤 化学性质 空间变异 插值模型
分类号: S153
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要


本研究以厦门市同安区耕地为研究对象，借助地理信息系统和地统计学技术，以半方差函数为基本工具研究同安区耕地土壤有机质、pH、CEC和缓效钾的空间变异特征，在此基础上采用地统计内插法和确定性内插法进行土壤有机质、pH、CEC和缓效钾的空间插值，选择最佳的空间内插模型，制作出同安区耕地土壤有机质、pH、CEC和缓效钾的空间分布图，分析探讨同安区耕地土壤上述化学性质的空间分异规律，为土壤改良利用和培肥提供科学依据。研究结果表明： 1．同安区耕地土壤有机质含量均值为15.96g/kg，pH均值为5.85，CEC均值仅为4.55cmol（+）/kg，缓效钾量均值为177.19mg/kg，总体表现出有机质含量中等、酸性、保肥供肥性较差及潜在供钾能力较弱等特点。全区耕地土壤有机质、pH、CEC和缓效钾均属于中等变异性，其中pH变异性最小，缓效钾的变异性最大。耕地土壤有机质、pH和CEC服从正态分布，缓效钾则服从对数正态分布，表明全区耕地土壤有机质、pH、CEC和经过对数转换的缓效钾均满足地统计学分析的要求。 2．同安区耕地土壤除缓效钾的半方差函数属于球状模型外，其它三种化学性质的半方差函数均为指数模型，其决定系数R2介于0.729～0.961之间。土壤化学性质的块金值均为正值。变化于0.15-17.88。有机质和缓效钾的C0/（C0+C）分别为36.3％和39.1％，表明其空间异质性主要是由结构性因素引起，pH和CEC的C0/（C0+C）分别为49.9％和50％，表明其空间异质性主要由随机性因素引起。土壤有机质、pH、CEC和缓效钾的空间分布均表现为中等程度的空间相关性，土壤缓效钾的变程仅为3480m，表明其空间分布均—性减弱，pH、CEC和有机质的变程分别为10650m、48840m和97800m，表明其空间分布相对均一。 3．同安区耕地土壤有机质东-西向和南-北向方向的半方差函数相差较大，而东北—西南向和西北—东南向方向的半方差函数差别很小，各向异性较强，土壤pH、CEC和缓效钾各个方向的半方差函数差别均较小，各向异性很弱。全区耕地土壤有机质、pH、CEC和缓效钾的分布均具有明显的趋势效应，其中有机质同时具有0阶和二阶趋势效应，pH具有二阶趋势效应，CEC同时具有一阶和二阶趋势效应，经对数转换后的和未经对数转换的土壤缓效钾均具有二阶趋势效应。 4．同安区耕地土壤有机质空间插值以1次局部多项式插值法的整体效果最好，土壤pH空间插值以0阶趋势OK法和常量趋势UK法的整体效果最好，土壤CEC空间插值以2次局部多项式插值法的整体效果最好，土壤缓效钾空间插值以2次反距离插值法整体效果最好，因此，上述插值模型及其方法可作为同安区耕地土壤相应化学性质空间分异研究较为理想的空间插值法。 5．同安区耕地土壤有机质和CEC空间分布规律较为一致，总体上呈现自西北向东南逐渐减小的趋势，pH分布总体上呈现自西北向东南逐渐增大的趋势，缓效钾的空间分布规律性不明显，呈无规则块状分布。

全文目录


中文摘要  4-5
英文摘要  5-8
引言  8-9
1 土壤属性空间变异及其插值研究综述  9-14
  1.1 土壤属性空间变异研究综述  9-11
  1.2 土壤属性空间插值研究方法综述  11-14
2 研究区概况  14-15
  2.1 自然资源条件  14-15
  2.2 农业生产及耕地利用与保育概况  15
  2.3 基本农田保护区概况  15
3 研究技术路线  15-17
4 研究方法步骤  17-24
  4.1 软硬件配置  17
  4.2 基础资料收集  17
  4.3 基本农田保护区(耕地)分布图数据库建立  17
  4.4 采样点布设、样品采集及分析方法  17
  4.5 调查样点空间及其属性数据库建立  17-19
  4.6 数据预处理  19
  4.7 耕地土壤化学性质统计特征分析及正态分布性检验  19
  4.8 半方差函数模型的建立与选取  19-22
    4.8.1 半方差函数概述  19-20
    4.8.2 半方差函数的理论模型  20-21
    4.8.3 半方差函数模型的选取  21-22
    4.8.4 半方差函数的各向异性分析  22
  4.9 土壤化学性质空间插值模型的效果比较  22-24
    4.9.1 常用空间插值方法简介  22-24
    4.9.2 土壤化学性质空间插值模型的效果比较  24
  4.10 土壤化学性质空间分布图件编制及其分布规律分析  24
5 结果与分析  24-43
  5.1 耕地土壤化学性质描述性统计分析  24-26
  5.2 耕地化学性质正态分布性检验  26-27
  5.3 各向同性下耕地土壤化学性质空间变异特征分析  27-30
  5.4 耕地土壤化学性质半方差函数的各向异性分析  30-31
  5.5 耕地土壤化学性质趋势效应分析  31-33
  5.6 耕地土壤化学性质的不同空间插值方法效果比较分析  33-38
    5.6.1 耕地土壤有机质的内插方法比较  33-34
    5.6.2 耕地土壤pH的内插方法比较  34-36
    5.6.3 耕地土壤CEC的内插方法比较  36-37
    5.6.4 耕地土壤缓效钾的内插方法比较  37-38
  5.7 耕地土壤化学性质空间变化规律分析  38-43
6 结论  43-45
参考文献  45-50
致谢  50

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中图分类: > 农业科学 > 农业基础科学 > 土壤学 > 土壤化学、土壤物理化学
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