河北省遵化平原土壤养分的时空变异特征：变异函数与Kriging插值 ….pdf

第55卷第5期
地理学报Vo1．55．No．5
2000年g月ACTAGEoGRAPHICASINICASep．，2000

文章编号：0375—5444(2000)050555—12

河北省遵化平原土壤养分的时空变异特征

变异函数与Kriging插值分析

蝗堕查：利顶，马克．李俊然
(中国科学院生态环境研究中心．北京100085)

摘要：运用地统计学，结合GIS研究了20年前后河北省遵化县(市)土壤表层(O～20cm)速
效钾、速效磷和有机质3种养分的时空变异规律。配对样本的检验以及kriging插值的结果表
明，l999年土壤速效钾、速效磷和有机质的含量比l980年有一定提高。3种养分的空间分布特
征也不同程度地发生了变化。有机质的空间分布特征变化较大，其块金值(Nugget)与基台值
(Sil1)之比从l980年的60下降到1999年的32．3，变程也由4．8km变为2．7km速效钾
和速效磷的块金值与基台值之比也有一定变化，但变程没有太大改变。人类的施肥、耕作措施
的改变及土地利用变化是引起土壤养分变化的主要原因。
关键词：垫蕴址兰}圭堡差盐j窑奎显；KrigingGIS

中圈分类号：$159—文献标识码A珂牝．湮记孕

研究表明．地统计学是研究土壤特性空间变异特征的较好方法。。。。一有关土壤养分空间
变异的地统计学研究已有很多比较详细的报道。如有关土壤有机质、全氮、硝态氮、全磷、
速效磷、速效钾等的变程研究-，块金效应和相关程度研究、变异系数的研究等。但
是，不同时间的对比研究还不多．尤其在较大尺度下土壤养分的时间变异研究河北省遵
化县(市)一直是一个以农业生产为主的农业县(市)，土壤养分含量的高低直接关系到其
粮食生产状况。20a来，针对土地的各种活动，如土地利用、种植制度、耕作措施、施肥
水平等都发生了较大的变化，这些都会对土壤养分的变化产生重要影响”。通过野外调
查、采样分析和资料搜集，运用地统计学并结合地理信息系统(GIS)，进行近20a遵化县
(市)土壤养分空问分布特征的对比研究，探讨该地区土壤养分的变化特征和规律

1研究区域自然概况与研究方法

l、l自然概况
遵化市地处河北省唐山地区西北部的长城脚下，总面积为1521km。．是由低山丘陵和
山问冲积、洪积平原构成的盆地，境内四周被前震旦系和震旦系地层组成的燕山余脉所环
绕，地势由东北向西南逐渐倾斜，中间是蓟运河水系的沙河、黎河冲积洪积而成的大片平

收稿日期：2000—05—08；修订日期Z0000615
基金项目：国家自然科学基金重点项目资助(49831020)[FoundationItem：NationalNaturalScienceFoundation。】
China、No．49831020]
作者简舟：郭旭东(1972)，男，博士生，主要从事景观生志学盈土地利用变化研究。E—mail：[e-mail]

地理学报

原．平原中部有一条东西走向．宽2～3km的狭长低山．形成“三山两川”的地形特征。全
县低山丘陵面积占全县总面积的64．4．海拔不足300m的则占9o；平原占总面积的
35．6，大部分海拔在80m以下。遵化市属于东部季风区南温带半湿润区，大陆性气候显
著，四季分明我们选择遵化市中部平原区面积约416．16km的区域作为研究区域(图
¨。这部分区域中部狭长的低山约28km，东南部丘陵面积约为3_9km．其余部分为大面
积的平原：平原面积占整个遵化平原面积的67耕地面积占遵化市耕地总面积的73，
是遵化主要的粮食产区。土地利用类
型以旱地为主．各种土地利用类型的
具体面积可参见表1。土壤类型为褐
土和潮土。种植制度以冬小麦夏玉
米的年两熟制为主．少部分是间套
种植或两年三熟种植。

表1研究区域各种土地利用类型的面积

Tab．1Theareaoflandusetypes

instudyarea

土地利用类型翌竺：
1980199§

图1研究区位置和采样点分布图
Fig-1The[ocationofstudyareaand

thesamp]edistributionpattern

12野外采样和实验室分析
在1980年遵化县全国第二次土壤普查的主剖面点位基础上，分别于1999年6、8和¨
月在研究区域选取样点124个．其中林地1O个、草地3个、水田5个，其余样点均为旱地。
取0～20cm的土壤表层，测定速效钾、速效磷和有机质三种土壤养分要素。每一采样点周
围选取3个点，以3点的平均值晟为该样点的最终数据。
速效钾和速效磷的测定称取2g小于1mm的土壤样品，用3的(NH)CO：提取液
提取半小时，过滤后．过滤液用ICP等离子发射光谱仪测定。有机质的测定采用重铬酸钾
氧化外加热法测定具