土壤养分空间分析及综合评价最新版(2)

各省市年平均降雨量空间统计分析

----基于R语言

朱青国佳欣

摘要：基于赣州市赣县2015年274份耕地土壤的土壤样本数据：有机质、土壤pH、全氮、有效磷、速效钾、坡度、高程7个样本指标和县域尺度土壤养分的合理采样数。通过SPSS软件统计分析的方法，全氮、有机质两种养分呈现较强的空间相关性且为显著关系。有机质、土壤PH其贡献率分别为26.346%和20.458%，累积贡献率将近50%；当聚类距离扩大到25时，274个样点被聚一类；通过GS+，ArcGIS软件进行样点有机质数据地统计分析可得，高斯模型有机质样点的空间相关性很强烈，但变程不是很大;通过普通克里金插值算法表示样本有机质的空间分布特征。

关键词：赣州市赣县；土壤养分；统计分析；普通克里金；

Abstract ：Based on 274 soil sampled data from Gan county of Ganzhou city in 2005.Including seven sample indexes: organic matter, PH of the soil,total nitrogen，available phosphorus，rapidly available potassium, slope and elevation. And reasonable samples with soil nutrient in the county range. By using statistic analysis method of the SPSS software , total nitrogen and organic matter present quite strong spatial correlation and obvious negative relationship . The contribution rate of organic matter and pH of the soil are 26.346% and 20.458%,the accumulative contribution rate is nearly 50%.When clustering distance extending to 25,274 samples are gathered to one form. By using GS+ and ArcGIS software conducting geostatistical analysis on the organic matter statistics, we can conclude : available phosphorus of Gaussian Model has strong spatial correlation, but the codomain is not large ; And the Ordinary Kriging interpolation algorithm can display the spatial distribution characteristics of the organic matter samples.

Key words:Gan county of Ganzhou city; Soil nutrient; Statistical analysis; Ordinary Kriging;

前言

土壤养分是由土壤提供的植物生长所必须的营养元素，而土壤肥力则是土壤最重要的生态功能之一，实时掌握土壤养分的空间分布是管理好土壤养分和合理施肥的基础。对土壤养分进行空间分析，研究土壤养分的空间变异特征，对土壤进行综合评价。

近年来，国内外许多学者利用3S技术、地统计学和曲面建模(HASM)等方法围绕土壤变异已取得大量研究成果，对土壤pH值［1-2］、和土壤有机质、氮、磷、钾等养分［3-5］的空间变异特征做了较为深入的研究。但这些研究大都集中在田块尺度和特定区域。除此之外在县域尺度，苑小勇等［6］、王淑英等［7］分别对北京市平谷区的有机质和全氮、有效磷的空间变异特征进行了研究，杨奇勇等［3］对不同尺度上的有效磷和速效钾的空间变异进行了比较分析。综合国内外状况，针对县域土壤养分空间变异及采样数的统研究还相对缺乏。

本文基于赣州市赣县2015年274份耕地土壤的土壤养分数据（有机质、土壤pH、全氮、有效磷、速效钾、坡度、高程），县域行政区划数字地图，采用统计分析方法，从空间上综合评价研究县土壤养分分布特征及规律和相互关系，为赣州市赣县土壤管理、科学研究和施肥决策提供依据。

1.1 研究区概况

赣县区位于江西省南部，赣江上游，环绕赣州老城区—章贡区，地处东经114°42′至115°22′，北纬25°26′至26°17′之间。赣县区境域地形属丘陵山地。地势东南高，中、北部低，东部和南部重峦迭嶂，迂回起伏，其间夹有山间条带状谷地，海拔在500～1000米之间。全境地处中亚热带丘陵山区季风湿润气候区，气候温和，阳光充足，雨量充沛，并具有春早、夏长、秋短、冬迟的特点。年均气温19.3℃，年均日照1092小时，年均降雨量1076毫米，无霜期298天，四季常青。赣县区境内河流密布，700多条大小河流纵横全境，平均河网密度每平方公里为0.77公里，水力资源丰富。水资源较丰富，包括地表水、地下水和过境水三个部分。土壤共分7个土类，15个亚类，51个土属，96个土种。主要土类有山地草甸土、山地黄壤、红壤、紫色土、石灰土、草甸土及水稻土等。

1.2 数据来源

结合2015年测土配方施肥与耕地地力调查评价项目，按照代表性、均匀性、科学性、可比性的原则，于2015年4月对赣县进行采样。为了提高土壤养分空间预测准确度和精度，采样点充分考虑不同土壤类型和地形特点，在受人类活动影响强烈的地区加强布点（图1），采样时，利用GPS定位，记录采样点经纬度位置，每一个取样点取土壤表层0-20cm土壤，混合后代表该样点土样，共采集耕地土壤的样点274份。

图1：赣县耕地土壤样点图

对采集的土样在自然状态下风干，过筛后测定有机质、土壤pH、全氮、有效磷、速效钾5个土壤养分指标，用重铬酸钾-硫酸溶液-油浴法测定土壤有机质，用pH计探头测定土壤pH，用半微量开氏法测定土壤全氮，用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法测定土壤有效磷，采用乙酸铵提取-火焰光度法测定速效钾。