基于GIS的醴陵市耕地土壤肥力质量特征及地力评价的研究

论文摘要

醴陵市是湖南省湘江中游经济较发达的县级市,属典型的亚热带丘陵双季粮油区。农业生产较发达,自全国第二次土壤普查后一直未进行土壤质量的全面和综合调查研究,鉴于此,自2006年起,采用野外田间调查采样、室内分析测定、GIS、GPS、计算机等手段对醴陵市耕地土壤质量特征进行了详细地分析和研究,所得主要结果如下:1.土壤偏酸性,pH平均为5.21,在4.9—5.5间的占63.4%,低于4.5的占1.71%,高于6.5的占1.63%;有机质的含量较高,均值为38.1g/kg,在30—40g/kg间的占45.3%,高于50g/kg的占10.1%,低于20g/kg的占1.9%;碱解氮含量较高,均值为217.5mg/kg,在150—300mg/kg间的占92.4%,低于150mg/kg的占5.4%,高于300mg/kg的占2.1%;有效磷的含量中等偏高,均值为22.0mg/kg,在10—20mg/kg间的占38.9%,低于5mg/kg的占2.9%,高于40mg/kg的占12.0%;速效钾的含量中等偏低,均值为106.2mg/kg,在30—90mg/kg间的占49.0%,高于150mg/kg的占17.1%,低于30mg/kg的占0.7%;缓效钾的含量偏低,均值为151.1mg/kg,在60—120mg/kg间的占43.7%,高于300mg/kg的占7.4%,低于60mg/kg的占3.4%。与第二次土壤普查相比较,部分土壤的pH有所下降;碱解氮、有效磷和速效钾的含量均上升,其中有效磷提高得最快,碱解氮升高得较慢。2.应用传统统计学、地统计学和GIS分析技术对醴陵市耕地土壤的肥力含量进行统计分析发现,土壤pH属弱变异强度,有机质、碱解氮、有效磷、速效钾和缓效钾属于中等变异强度。碱解氮的块金值最大,其它养分的块金值较小。土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾和缓效钾的基底效应均在25%～75%之间,其系统空间相关性中等。土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾和缓效钾的拟合理论模型均为指数模型。3.应用地统计学和GIS分析技术,对醴陵市耕地土壤肥力的时间变异稳定性进行研究,结果表明,醴陵市耕地土壤pH从整体上是属于中等稳定的MⅠ级,土壤碱解氮从整体上是属于中等稳定的MⅢ级,土壤速效钾和有效磷属于不稳定的UⅢ级。4.根据评价指标的选取原则,建立了以醴陵市为基础的耕地地力评价指标体系,包括:地形部位、障碍因素、质地、有机质、有效磷、缓效钾、排水能力、灌溉能力、剖面构型、耕层厚度。应用层次分析法与专家经验法和模糊综合评价模型对醴陵市的耕地地力进行评价,发现醴陵市耕地地力等级较高,主要是二级地和三级地。一级地主要分布在石亭、均楚和板杉乡,二级地主要分布在东富、泗汾和板杉乡,六级地主要分布在白兔潭乡,七级地全部分布在南桥乡。5.通过对醴陵市耕地地力评价结果中的单项因子进行统计分析,发现醴陵市耕地地力的主要限制因素包括缓效钾、耕层厚度和土壤质地,其次是灌溉能力和排水能力。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1 问题的提出
• 2 耕地质量变化研究进展
• 2.1 土壤质量和土壤肥力质量的概念和内涵
• 2.2 土壤肥力质量评价指标的选定
• 2.3 土壤肥力综合评价
• 2.4 基于GIS之上的土壤肥力质量变化研究
• 3 展望
• 第二章 研究区概况与研究方案
• 1 研究区概况
• 1.1 地理位置
• 1.2 农业发展情况
• 1.3 土壤类型及主要种植制度
• 2 研究内容
• 3 研究目标
• 4 技术路线
• 4.1 野外调查采样
• 4.2 土壤分析测定
• 4.3 土壤数据库的建立
• 4.4 评价单元划分
• 4.5 空间插值
• 4.6 耕地地力综合评价
• 第三章 醴陵市耕地土壤肥力特征
• 1. 前言
• 2. 主要结果
• 2.1 土壤pH
• 2.2 土壤有机质
• 2.3 土壤碱解氮
• 2.4 土壤有效磷
• 2.5 土壤速效钾
• 2.6 土壤缓效钾
• 2.7 土壤养分的分级
• 3 小结
• 第四章 醴陵市耕地土壤肥力变异研究
• 1 土壤肥力的空间数据分析
• 1.1 描述性统计分析
• 1.2 趋势性效应分析
• 1.3 地统计分析
• 2 土壤肥力的空间变异分析
• 2.1 土壤pH
• 2.2 土壤有机质
• 2.3 土壤碱解氮
• 2.4 土壤有效磷
• 2.5 土壤速效钾
• 2.6 土壤缓效钾
• 3 土壤肥力的时间变异稳定性研究
• 3.1 土壤肥力时间变异稳定性研究原理
• 3.2 醴陵市耕地土壤肥力的时间变异性研究
• 4 小结
• 第五章 醴陵市耕地地力质量评价研究
• 1 评价指标体系的建立
• 2 耕地地力评价方法与原理
• 2.1 指标权重的确定
• 2.2 单因子评价模型的建立
• 2.3 综合评价模型的建立
• 2.4 划分耕地地力等级
• 3 评价结果与分析
• 3.1 耕地地力等级数量统计
• 3.2 耕地地力各等级分布区域
• 3.3 耕地地力等级分述
• 4 小结
• 第六章 结论
• 1 主要结论
• 2 优点和不足之处
• 参考文献
• 附图
• 附图1 土壤pH的分级图
• 附图2 土壤有机质的分级图
• 附图3 土壤碱解氮的分级图
• 附图4 土壤速效磷的分级图
• 附图5 土壤速效钾的分级图
• 附图6 土壤缓效钾的分级图
• 致谢
• 作者简介