三江平原土壤肥力综合评价及空间变异研究

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1、东北农业大学rT学硕士学位论文武伟等(2000)采用土种作为评价单元，指出土种强调以土体构型作为区分指标，而土体构型既能反映土壤的发生特点，又能反映土壤的养分水平。吕苏丹等(2002)以田块为评价单元，指出由于人们以田块为基本单元进行操作，经过长期人为耕作因素的影响，同一田块内的土壤基本属性，尤其是土壤肥力具有相对的一致性，因此，按田块进行评价和农民的生产习惯相一致。周红艺等(2002)用土壤图(土系)层与土地利用现状图相叠加的方法取得多个图斑单元，并根据地貌类型及土壤类型近似，单元空间界线及行政隶属关系明确，利用方式及

2、耕作方式基本相同的原则取其中部分单元作为评价单元。孙艳玲等(2003)以评价因素的组合确定土壤肥力评价单元，其方法为先将各评价因素的单因素图件数字化，再利用GIS软件ARCINF0的多边形拓扑迭加功能对各单因素图层进行迭直分析，最后用生成图层的图斑作为土壤肥力评价的评价单元。1．3．3评价指标的确定评价指标的确定目前虽然没有统一的标准，但是根据周勇等(2001)和周红艺等(2002)的总结可以参考以下几个具体的原则进行选取：(1)所选的评价指标应对土壤肥力有较大影响，且在评价区域内有较明显的变异；(2)对不同用途和适宜性

3、的土壤应分别选择相应的评价指标，并根据地区特点有所侧重；(3)所选评价指标应包含土壤养分含量和所处的物理化学环境两方面的因素，但作为土壤肥力评价，应以土壤养分含量为主，环境条件必须能显著影响土壤肥力；(4)选择稳定性高的因素做评价指标，使评价结果和资料在较长的一段时间内具有应用价值；(5)尽量选择可度量或可测的评价指标，使试验研究具有可行性。另外，向专家咨询意见也是必不可少且行之有效的途径。1．3．4取样技术杨俐苹(2000)对取样技术作了很好的总结。取样方法主要包括基于统计学原理的随机取样方法以及适合于地理信息系统分析

4、的网格取样方法。随机取样方法又包括纯随机抽样和分层随机抽样。纯随机抽样的关键是随机抽取样本，主要方法是从一定区域(总体)中选择取样地块(取样单元)时，应该使区域(总体)内的每个地块(每个取样单元)均有同等机会被抽取。对于那些整个研究区域的土壤类型或作物管理方式差异较大而造成土壤性质差异较大的区域，可采用分层随机抽样的方法，即把研究区域分成性质较为均匀的区层(类型区)，分别独立地从每一类型区中随机抽取样本。网格取样方法是把一张网格叠加在地块或取样区域的地图上，选择离每个网格交汇点(或网格中心点)最近处为取样点，在每个取样点

5、处在一定半径范围内取样，一般在半径约3m的范围内取5-一10钻土样混合为一个土样。网格的大小是变化的，取决于地块的变异性和其它因素，但通常一般在61～134m范围。另外，田间土壤养分的合理取样数取决于养分要素的空问变异程度和人们对数据精度的要求，若空问变异大，精度要求高则需要较多采样数；反之需要较少样点数(杜景龙等，2005)。随着美国SA(SelectiveAvailability)政策的取消以及GPS技术的广泛应用，人们越来4引言越多的采用网格取样方法，利用GPS精确取样。1．3．5评价方法我国土壤学家何同康(198

6、3)将土壤(土地)资源评价的方法分为直接法和间接法两大类。直接法是指用试验手段直接去探测土壤(土地)对某种用途的适宜程度。严格的说，直接评价的结果只能应用于具体的试验地点或某种特殊用途。由于该法受到资料不足限制，不能充分反映土壤自然生产力的高低，因此我们更多的是采用间接评价法。间接评价法是指根据能够量度或可估计的土壤性质和这些性质的特点与产量之间的关系，推论土壤质量的优劣即生产力的高低。间接评价法又可分为两类：一类是分等法，又称归纳法，该法以一定利用方式的土壤潜力和限制因素，作为评价土壤质量差别的依据。另一类是评分法，又

7、称数值法或参数法，此法以某种利用方式下已知的最优土壤作为比较的基础，通过计算得到不同的数字或百分率，即是各种土壤或不同土地单元的评价指数，以此作为评价土壤(土地)质量优劣的依据。分等法主要应用于大农业领域的综合评价和全国土地资源评价，最有代表性的方法为美国农业部所制定的土壤潜力分类(LandCapabilityClassification。LCC)和联合国粮食农业组织(F00dandAgriculturalOrganization，FAO)制定的土地评价体制。虽然这些方法德到了相对广泛的应用，但是均比较粗略属于定性评价，

8、其准确性很大程度上依赖于评价者的专业水平，导致评价者之间没有统一性和可比性，不能对精准农业和控制施肥提供实用的科学依据，因此越来越多的学者尝试应用数学方法在小区域或单一土类进行土壤肥力综合评价，通过对大量信息的处理得出反映土壤肥力高低的综合性指标，使得土壤肥力的综合评价趋于标准化和定量化(骆伯胜等，2004)．在我国