学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

农耕区土壤养分空间变异及其影响因素分析-以陕西周至县为例

作　者: 雷宝佳
导　师: 杨联安
学　校: 西北大学
专　业: 地图学与地理信息系统
关键词: GIS 土壤养分空间变异协同克里格空间插值影响因素
分类号: S158
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 17次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着测土配方施肥和精准农业技术的提出与推广,需要人们因地、因时、因物进行农业生产,从而使得土壤养分空间变异状况以及其影响因素的研究变得尤为重要。本文选取陕西周至县农耕区为样区,以GIS与地统计学为支撑,对土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾以及pH等土壤养分变量进行探讨与分析,以期为该区测土配方施肥、精准农业实施、改善土壤环境提供决策依据。研究主要结果如下：(1)应用协同克里格空间插值技术,通过多元数据空间分析方法,能较好的对土壤养分空间变异性及其影响因素进行分析,为定量化、可视化研究土壤养分提供技术支撑。同时,以土壤有机质为对象,进行采样点数量优化,且当样本容量为原始数据的85%即806个样点时,估值精度均方根误差(RMSE)减少了0.631%,相关系数(r)提高了2.724%。(2)土壤氮、磷、钾、有机质及pH的块金效应介于31.164%～69.322%之间,均属中等空间相关性,表明土壤养分受结构性因素与随机性因素共同作用。通过协同克里格插值图分析,pH分布呈显著的自北向南递减趋势；碱解氮在中部含量较低,其他土壤养分在北部渭河河漫滩及南部黄土台塬区相对较低。(3)土壤类型对有机质与pH影响最大,对有效磷影响最小。在地形因素中,高程与有机质、pH呈显著负相关,坡度与pH呈负相关,高程、坡度对其他变量的影响不显著,而曲率与各养分无显著相关性；坡向对土壤养分含量的影响具有阴坡大于阳坡的趋势。土壤湿度与土壤氮磷钾及有机质呈极显著正相关。在土地利用类型方面,除碱解氮外,猕猴桃果园各土壤养分含量均大于小麦-玉米用地。距居民点距离与有机质具有极显著正相关关系,而与有效磷为显著负相关。(4)周至县农耕区土壤肥力整体偏低,其中,需要持续补充土壤有机质,而碱解氮严重缺乏,有效磷与速效钾都较为缺乏。同时,研究区土壤养分空间变异受到现代农业种植制度的高度影响,要求在施肥时必须按照土壤养分空间分布规律,定点、定时、定量施肥,才能提高农业经济效益,改善农业生态环境。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-9
第一章绪论  9-17
  1.1 研究背景、目的及意义  9-10
    1.1.1 研究背景  9-10
    1.1.2 研究目的及意义  10
  1.2 研究现状  10-14
    1.2.1 GIS领域研究现状  10-11
    1.2.2 土壤养分空间变异研究现状  11-13
    1.2.3 土壤养分空间变异影响因素研究现状  13-14
  1.3 研究内容、技术路线及框架  14-17
    1.3.1 研究内容  14-15
    1.3.2 技术路线  15
    1.3.3 论文组织结构  15-17
第二章理论与方法研究  17-25
  2.1 传统统计分析法  17
  2.2 地统计学方法  17-23
    2.2.1 区域化变量理论  18
    2.2.2 半变异函数及理论模型  18-21
    2.2.3 半方差函数检验方法  21
    2.2.4 克里格空间插值方法  21-23
  2.3 单变量方差分析法  23
  2.4 主成分分析法  23-25
第三章研究区概况及数据  25-32
  3.1 研究区概况  25-28
    3.1.1 地理位置  25
    3.1.2 自然条件  25-28
    3.1.3 社会经济条件  28
  3.2 土壤样品采集与分析  28-32
    3.2.1 土壤样品采集与处理  28-29
    3.2.2 土壤采样数据分析方法  29-32
第四章土壤养分空间变异特征分析  32-53
  4.1 材料与方法  32
    4.1.1 数据源及研究区  32
    4.1.2 土壤养分空间变异分析技术流程  32
  4.2 土壤养分数据预处理  32-35
    4.2.1 异常值判断与剔除  32-33
    4.2.2 数据正态分布检验  33-35
  4.3 土壤养分基本特征分析  35-37
  4.4 土壤养分空间结构分析  37-44
    4.4.1 土壤养分自相关性检测  37
    4.4.2 趋势面剔除与参数调整  37-40
    4.4.3 土壤养分半变异函数模型选择  40-41
    4.4.4 土壤养分空间结构特征分析  41-44
  4.5 基于协同克里格的土壤养分空间分布格局  44-49
    4.5.1 确定辅助变量  44-45
    4.5.2 土壤养分空间分布格局  45-49
  4.6 农耕区采样点数量优化  49-51
  4.7 本章小结  51-53
第五章土壤养分空间变异的影响因素分析  53-68
  5.1 土壤类型对土壤养分空间变异的影响  53-55
  5.2 地形对土壤养分空间变异的影响  55-61
    5.2.1 高程对土壤养分的影响  57-58
    5.2.2 坡度对土壤养分的影响  58-59
    5.2.3 坡向对土壤养分的影响  59-60
    5.2.4 地形因子与土壤养分的相关性分析  60-61
  5.3 土壤湿度对土壤养分空间变异的影响  61-63
  5.4 不同土地利用方式对土壤养分空间变异的影响  63-64
  5.5 距居民点距离对土壤养分空间变异的影响  64-65
  5.6 环境因子与土壤肥力的相关性分析  65-67
  5.7 本章小结  67-68
第六章总结与展望  68-70
  6.1 结论  68-69
  6.2 不足与展望  69-70
参考文献  70-76
附录  76-77
攻读硕士学位期间取得的科研成果  77-78
致谢  78

农耕区土壤养分空间变异及其影响因素分析-以陕西周至县为例

内容摘要

全文目录

相似论文