土壤肥料养分速测仪土壤养分半方差函数的结构分析

土壤肥料养分速测仪土壤养分半方差函数的结构分析
在土壤质地相对均一的区域内,土壤的特性(如 土壤物理、 化学及生物性质等)参数和土壤水分运动 的某经验参数以及土壤中的有关状态变量的数值, 在同一时刻不同空间位置并不相等的性质称为土壤 空间变异性[1]。土壤特性的空间变异研究越来越 受到人们的重视,特别在土壤养分管理上,以精准农 业为中心的养分管理正成为土壤养分管理的特点。 研究某一区域土壤养分空间分布特征,旨在为充分 发挥土壤的生产潜力,提高肥料利用率,保护生态环 境提供有关科学理论依据和发展模式。土壤养分测定可以使用土壤肥料养分速测仪进行快速的对土壤养分及西宁快速的测定分析
对所测土壤有机质、 速效钾、 水解性氮、 速效磷 进行半方差函数分析,研究在这一空间位置上各项 指标的变异。根据各要素变异函数理论模型得出相 应参数(见表4)绘制土壤养分变异函数图(图2)。 从表4可看出,有机质的理论模型较好地符合指数 模型,水解氮、 速效磷、 速效钾的理论模型都较好地 符合球形模型。块金值与基台值之比表示随机部分 引起的空间异质性占系统总变异的比例,如果该值 高说明随机部分引起的空间异质性程度起主要作 用[5],有机质、 水解氮和速效钾块金值与基台值之 比较低,分别为43.85%、 45.05%和37.53%,表明 空间异质性主要是由于结构性因素引起的,速效磷 的块金值与基台值之比较大,为93.09%,说明速效 磷养分的空间变异主要是由随机因素引起的。从结 构性因素的角度来看,块金值与基台值的比例可以 表明系统变量的空间相关性的程度,如果比值< 25%,说明系统具有强烈的空间相关性;如果比例在 25%～75%之间,表明系统具有中等的空间相关性; >75%说明系统空间相关性弱[6]。由此可见,有机 质、 水解氮和速效钾的空间分布体现为中等空间相 关性,速效磷的空间分布体现为弱空间相关性。由 于土壤养分分布是由结构因素和随机性因素共同作 用的结果,结构性因素,如气候、 母质、 地形、 土壤类 型、 自然因素等可以导致土壤养分强的空间相关性, 来源于母体的一些特征为强的空间相关性如地质、 一些土壤矿物和化学组成,而后来附加的一些因子 如施肥、 种植制度、 耕作措施等各种人为活动使土壤 养分的空间相关性减弱,朝均一化方向发展[7]。 由于土壤养分受结构因素如气候、 母质、 地形等 影响和随机因素如施肥、 耕作措施等的影响,土壤养 分空间性呈现出不同强度。从图2(a,b,c和d)可以 看出,4种养分要素的空间自相关的变化尺度不同。 当采样点间隔小于变程的样点是空间相关的,而间 隔大于变程的样点则无空间相关性[8]。有机质和 水解氮的变异尺度较大,分别为11.43m和10.56 m,说明有机质和水解氮在较大范围内呈现中等相 关性。速效磷和速效钾的变化尺度比较小,分别为 0.97m和5.82m,说明速效磷在较小尺度范围内 空间相关性弱,其独立性大,随机性强;速效钾在较 小尺度范围内呈现中等空间相关性。根据此数据分 析,确定采样点密度,4种土壤养分的采样点范围应
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