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1、第17卷第6期长江流域资源与环境Vol.17No.62008年11月ResourcesandEnvironmentintheYangtzeBasinNov.2008文章编号:100428227(2008)0620839208长三角地区农田土壤养分空间变异及养分综合评价12,33411史利江,郑丽波,柳云龙,俞立中,贾正长(1.华东师范大学地理系,上海200062;2.华东师范大学上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室,上海200062;3.宁波市环境保护科学研究设计院,浙江宁波315012;4.上海师范大学地理系
2、,上海200234)2摘要:以浙江宁波三七市镇的一块面积为25612hm的农田为研究区域,运用地统计学与GIS相结合的手段和方法对其土壤养分的空间变异特征展开研究。结果表明,5种养分要素的空间变异函数曲线的理论模型符合指数模型;速效钾、有机质和pH值的C0/(C0+C)<25%,表现出强烈的空间相关性,碱解氮和有效磷的C0/(C0+C)为25%～75%,具有中等的空间相关性。通过Kriging插值并依据养分的分级标准,所得的空间变异图能很好地反映农田土壤养分的空间变异特征和丰缺状况,几种养分要素中,碱解氮、有效磷和
3、有机质含量总体丰富,而速效钾的含量处于中低水平,pH值较低,土壤呈现酸性。利用主成分分析结合空间插值的方法,还可以对研究区的土壤养分的综合状况进行评价。研究结果可为当地以及长江三角洲同类型地区在科学施肥、实行养分的分区管理以及农业面源污染的控制方面提供一定的科学依据和借鉴参考。关键词:土壤养分;空间变异;地统计学;克里格插值文献标识码:A近年来,随着农业面源污染的加剧和精准农业土壤全氮和有机质的空间变异特征,并应用Kriging[4]的快速发展,使得土壤养分空间变异性的研究得到法进行插值,得出全氮和有机质含量的分布
4、格局。了广泛关注。对于土壤空间变异性的研究,以往多刘付程等运用GIS和地统计学方法研究了太湖流采用Fisher所创立的传统统计方法来进行分析。域典型区域土壤酸度的时空变异特征,结果表明,研对每一个观测值的空间位置并未重视,因此在很多究区域土壤pH值空间分布格局趋向复杂化,岛状[5]情况下很难确切描述土壤特性的空间分布。随着研分布更为明显。目前,运用地统计学与GIS相结究的不断深入,从20世纪70年代开始,随着地统计合的方法在对区域土壤养分空间变异分析上得到了方法的发展,地统计学逐步被证明是分析土壤特性日益广泛的应用
5、,它可以通过有限个土壤样本的采空间分布特征及其变异规律的最为有效的方法之集,利用空间内插的方法,明确掌握土壤养分状况,[1]一,它能够揭示随机变量在空间上的分布、变异和避免按照自然田块采样而耗费大量的人力物力,从相关特征,解释自然和人为过程对变量空间变异的而更好地推动精准农业和测土施肥的开展。影响,从而弥补了传统统计学的不足。国内外许多长江三角洲地区历来是我国的农业最发达地区学者利用地统计学方法已经开展了大量研究,Web2之一。然而高强度的农业开发、不合理的施肥管理2sterandR和NortcliffS研究发现,
6、1hm农田内的方式使得本区农业生产环境和生态环境正面临严峻Fe和Mn有相当强的空间依赖性,空间相关距离为挑战。缺乏对土壤养分状况了解导致的盲目施肥和[2]80～100m,但Zn和Cu则几乎没有。HaefelelS过量施肥是本区农业生产中的一个普遍现象,结果M等对西非塞内加尔谷地的大面积的水稻田区域不仅降低了肥料的利用效率,加重了农民负担,而且开展了研究,并对采用推荐施肥,减少化肥单位面积造成了较为严重的农业面源污染问题。开展土壤养[3]施用所带来的经济效益进行了估算。程先富等在分空间变异的研究,不仅成为本区域推进精
7、准农业地统计和GIS的支持下,初步分析了江西省兴国县实施的前提和基础,而且也是控制农业面源污染,实收稿日期:2007210209;修回日期:2008202214基金项目:宁波市科技计划项目(2004C500005,2005A610031)、中国博士后科学基金(20060400173)和上海市教委重点学科《地理学与城市环境》(J50402)共同资助.作者简介:史利江(1978～),男,山西省阳泉人,博士生,主要研究方向为城市生态与GIS.E2mail:slj19972@126.com3通讯作者840长江流域资源与环境
8、第17卷现农业可持续发展的必然要求。然而长期以来,对于该区的农田养分空间变异的研究还相对薄弱,因此本文选取了长三角地区浙江宁波三七市镇的一个农业示范区作为研究区域,对其农田土壤养分空间变异特征展开研究,目的在于全面深入了解农田土壤养分状况,从而为当地以及长三角同类地区科学施肥,实行养分的分区管理和有效控制农田养分流失提供一定理论和科学依据。1材料与方法1.1
