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近年来,农用土地减少、土壤肥力下降、土壤质量不断退化、水土流失、不合理施肥等问题的发生,引起了人们对土壤养分含量的空间分布以及变异情况的重视。本研究采用地统计学和GIS相结合的方法,初步研究了北京市大兴区及其典型乡镇庞各庄镇的农田土壤养分含量的空间分布规律及其驱动因素。为实现合理施肥、提高化肥利用率,科学地管理农田养分和土壤质量检测提供了理论依据。在分析研究中,得到的主要研究成果如下:
1、在区县尺度上,对大兴区的土壤样本进行统计分析,大兴区有机质和氮数据均服从正态分布,且都具有中等程度变异性,有效磷和速效钾则经过对数转换后服从正态分布。其中速效钾为中等程度变异,有效磷具有强变异性。根据北京市土壤养分含量分级标准,大兴区的有机质和氮含量均为Ⅰ级,含量丰富。有效磷含量较丰富,为Ⅱ级。速效钾含量中等,为Ⅲ级。在对大兴区土壤数据进行半方差函数拟合分析中,大兴区土壤有机质和有效磷的理论模型采用指数模型拟合较好,速效钾和氮采用球状模型拟合较好,决定系数0.83～0.988。有机质和氮的块金效应值分别是0.55和0.51,具有中等程度的自相关性。有效磷和速效钾的块金效应值分别是0.17和0.22,具有强烈的空间自相关性。
2、在镇级尺度上,对大兴区具有采样布设点的八个乡镇的土壤养分数据进行描述性统计,结果表明:速效养分的含量仍然具有较大波动性,根据北京市土壤养分含量分级标准,大兴区八个乡镇的土壤养分含量和大兴区土壤养分整体分布产生出入,土壤养分的含量呈现区域性变化,在土壤养分空间变异的分析中,乡镇尺度上的土壤养分的空间分布呈现区县尺度上不可忽视的变化。在本文的研究中,以庞各庄镇为例展示了土壤养分的空间分布规律,并与区县尺度上庞各庄镇的土壤养分要素的空间分布规律做了详细的比较。
3、本文利用普通Kriging插值方法在不同尺度下研究了北京市大兴区土壤养分含量的空间变异特征,土壤养分含量呈现的空间变异特征产生区域性的变化。结合自然因素与人工因素,并对大兴区及其八个乡镇的土壤养分的空间变异的驱动力做出了分析,表明以土壤质地为代表的自然因素以及以土地利用类型为代表的人工因素都对土壤养分的空间变异有一定影响。