土壤養分速測儀分析各地養分的變異系數

　研究人員在使用土壤養分速測儀測試土壤肥料養分含量的試驗分析數據的基礎上，運用GIS技術，利用地統計學方法所得到的結論，對于紫色土丘陵地區的土壤養分變異規律特點的研究有一定的參考價值，并對于今后采樣點的設置提出了一些自己的看法。
　　（l）養分的變異系數范圍在12.9%、106%之間，*磷的變異系數zui高為106%,有效鐵的變異系數也較高，為98.5%,pH值的變異系數zui低，為12.9%,其它大多數養分的變異系數屬中等變異強度。在分布類型上，除*磷、全磷、有效鐵為對數正態分布外，其余全為正態分布。
　　（2）12種（除全氮）土壤養分在一定的范圍內觀測值之間存在著空間相關性，即存在空間變異結構特征。全氮的空間變異與間距無關，說明對于全氮，采樣間距應小于50m。除全氮外，其它12種土壤養分的空間變異隨間距增大而增大，亦即半方差隨空間距離增加而增加，且有基臺值，這說明在50m的采樣間距內，采樣點的測定值是空間相關的。在今后研究土壤養分空間變異結構時，對于采樣點的設置，不僅要在大尺度上采樣觀測，還應同時在小尺度上進行套合取樣，這樣才能更加準確地了解區域化變量在不同尺度上的變異特征。利用Gls的圖形數據與屬性數據相聯的特性，進行隨機采樣，樣點對之間的距離可很方便地測量出。這樣，克服了用網格法采樣時，樣點數過多，工作量過大的弱點。土壤養分各向異性分析的結果，為今后采樣點的設置也提供了一定的依據，在不同的方向上采樣密度也應有所不同。在小尺度距離上相對要多一點，在大尺度距離上相對少一點，這樣才能保證在變程a范圍內的變異函數值能準確反映區域化變量的空間變異性。
　　（3）根據半方差圖，確定各種土壤養分的理論模型，并進行參數的*估計。各向同性分析的結果表明，變異函數的理論模型主要有球狀模型、指數模型、高斯模型和孔穴效應模型；全氮存在純塊金效應；各種土壤養分要素（除全氮外）的變程在270m一770m之間；塊金值都較小：塊金值與基臺值之比大多在25%~75%之間（除*鉀外），說明都具有中等的空間相關性，這些性質的變化都是結構性因素和隨機性因素共同作用的結果。各向異性分析的結果表明，除全氮外，12種土壤養分在不同方向上具有明顯的各向異向結構特征，其中，有機質和*磷為典型的幾何異向性，其它則同時具有幾何異向性和帶狀異向性。
　　（4）由于大部分土壤養分存在空間變異結構，可用普通克立格法和對數正態克立格法繪制等級圖，分級的標準采用第二次土壤普查資料中土壤理化性狀的全國統一分級標準。從土壤養分的插值圖中可知，pH值由東到西逐漸增高，微酸性土和中性土的面積占總面積的91.5%;陽離子交換量和微量元素的空間變異規律與pH值的空間變異規律較為一致；有機質含量在研究區的東北部和南部較高，而且有機質和氮的空間變異趨勢較一致。全氮和堿解氮主要在研究區的東南部含量較高，全磷和*磷在研究區的北部和中部偏南含量較高，全鉀和*鉀則在研究區的北部和西南部含量較高，可以看出全量養分和*養分在空間分布上有著一定的相關性。Kriging插值結果進一步表明土壤表層養分含量具有高度的空間異質性，決定了空間格局的存在。養分含量的斑塊（Patch）的大小、形狀及空間分布等具有顯著的差異，但是不論在什么方向上，養分含量由低到高的分布梯度的規律總是存在的。這種養分空間分布的特征與紫色土壤在不同空間位置上的各種土壤發生過程（物理、化學、生物等）有著重要的。13種土壤養分的插值圖和它們的分級面積統計表，能對土壤養分的豐缺狀況有整體的了解。
　　運用Gls技術，利用地統計學方法，用Kriging*內插法繪制各種養分的等級圖，可以更加準確和直觀地了解整個研究區域中各種土壤養分的空間分布狀況，為今后指導土壤養分的采樣設計及確定采樣密度，或進行空間內插和制圖奠定了基礎；建立了從觀測采樣、空間結構分析和空間局部估計成圖的一整套土壤養分空間變異性研究的技術體系：為制定合理的施肥措施，防止環境污染提供理論依據，并為農業的研究和實施也提供了一定的參考。