全 文 ：黔南山地植烟土壤主要养分空间变异和管理分区*
武德传1 摇 罗红香2 摇 宋泽民2 摇 郭光东2 摇 陈永安2 摇 李余湘2 摇 江玉平3 摇 李章海3**
( 1安徽农业大学农学院, 合肥 230036; 2贵州省黔南州烟草公司, 贵州都匀 558000; 3中国科学技术大学地球和空间科学学
院 /烟草与健康研究中心, 合肥 230051)
摘摇 要摇 利用地统计学和模糊 c鄄均值聚类算法,对贵州省黔南州山地植烟土壤主要养分的空
间变异特征和管理分区进行研究.结果表明: 研究区土壤有机质含量适中,碱解氮、有效磷和
速效钾含量丰富;4 种土壤养分都具有中等强度变异,服从对数正态分布;有机质与碱解氮、有
效磷与速效钾含量呈中度相关.土壤有机质和碱解氮的半方差函数为高斯模型,有效磷和速
效钾为指数模型;4 种土壤养分都具有中等的空间自相关性,滞后距离差异较大.研究区绝大
部分土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量处于适中至很丰富水平,含量缺乏的面积比例
分别为 0. 93% 、0. 53% 、0. 24%和 7. 91% .研究区可划分为 2 个管理分区,分区 1 和分区 2 的
面积比例分别为 69. 8%和 30. 2% ,分区 1 土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量极显著
低于分区 2.
关键词摇 烟田摇 土壤养分摇 空间变异摇 管理分区
文章编号摇 1001-9332(2014)06-1701-07摇 中图分类号摇 S158. 9摇 文献标识码摇 A
Spatial variability and management zone of soil major nutrients in tobacco fields in Qiannan
mountainous region. WU De鄄chuan1, LUO Hong鄄xiang2, SONG Ze鄄min2, GUO Guang鄄dong2,
CHEN Yong鄄an2, LI Yu鄄xiang2, JIANG Yu鄄ping3, LI Zhang鄄hai3 ( 1 College of Agronomy, Anhui
Agricultural University, Hefei 230036, China; 2Tobacco Company of Qiannan Prefecture, Duyun
558000, Guizhou, China; 3College of Earth and Space Science / Research Center of Tobacco and
Health, University of Science and Technology of China, Hefei 230051, China) . 鄄Chin. J. Appl.
Ecol. , 2014, 25(6): 1701-1707.
Abstract: Spatial variability and management zone of soil major nutrients in tobacco fields in Qian鄄
nan mountainous region were analyzed using geostatistics and fuzzy c鄄mean algorithm. Results indi鄄
cated that the level of soil organic matter (OM) was moderate, and alkalytic nitrogen (AN), avai鄄
lable phosphorus (AP) and available potassium (AK) were rich according to tobacco soil nutrient
classification standards. Coefficients of variation (CV) of OM, AN, AP and AK were moderate.
Contents of OM, AN, AP and AK fitted log鄄normal distributions. Correlation analysis showed
moderate correlations between OM and AN, AP and AK. OM and AN were best described by
Gaussian semivariogram models, while AP and AK were described by exponential models. The four
nutrients displayed moderate spatial autocorrelation. There were significant differences among lag
distances of four soil nutrients. OM, AN, AP and AK in the majority of studied regions varied at
moderate to very rich levels, and deficiencies of OM, AN, AP and AK only accounted for 0. 93% ,
0. 53% , 0. 24% and 7. 91% of the total studied region, respectively. Based on the results, the
studied region was divided into two management zones (MZ), namely MZ1 and MZ2, accounting
for 69. 8% and 30. 2% of the studied region respectively. The soil levels of OM, AN, AP and AK
in MZ1 were significantly lower than those in MZ2 (P<0. 01).
Key words: tobacco field; soil nutrient; spatial variability; management zone.
*黔南山地烤烟专用肥区域配方及施肥技术研究项目(201130)、安徽农业大学稳定和引进人才科研项目和安徽农业大学农学院科研启动基
金项目(2011003)资助.
**通讯作者. E鄄mail: lzhai@ ustc. edu. cn
2013鄄09鄄15 收稿,2014鄄03鄄28 接受.
应 用 生 态 学 报摇 2014 年 6 月摇 第 25 卷摇 第 6 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Jun. 2014, 25(6): 1701-1707
摇 摇 土壤是烟草生产重要的自然资源,植烟土壤养
分与烟草产量、品质关系密切[1],适宜的土壤养分
是烟草优质、适产的重要基础[2] . 但土壤是一个时
空连续的变异体,在任何尺度上都具有高度的空间
异质性[3] .土壤养分空间异质性增加了烟草施肥和
烟田管理的复杂性和不确定性. 阐明植烟土壤养分
空间变异特征对于指导烟草施肥实践,稳定烟草产
量和提高烟叶品质,促进烟草生产可持续发展具有
重要意义.目前,利用地统计学方法研究土壤空间异
质性已成为土壤研究的热点[4-5] . 陈海生等[6]和汪
璇等[7]利用地统计学方法研究了河南和重庆植烟
土壤养分空间变异特征. 在土壤空间变异研究的基
础上,划分土壤管理分区(management zones,MZs),
推荐科学施肥策略,从而提高作物产量和经济效益
是精确农业的重要研究内容[8] . Kravchenko 等[9]利
用地形特征和土壤属性来定义管理分区,发现 40%
的作物产量变异可以用这些管理分区来解释;Wang
等[10]利用土壤养分来划分河南烟田管理分区.土壤
MZs为农田土壤精确管理提供了科学依据.
黔南州境内喀斯特峰丛洼地广泛分布.土层浅
薄、土被不连续及生态系统脆弱是该区域生态系统
的基本特征[11] .由于喀斯特生态系统特殊的二元水
文结构以及复杂的地形地貌,土壤养分呈现出多来
源且高变异的特征[12] . 但在生产实践中,该区域烟
草种植者多依靠经验来确定施肥种类和施肥量,容
易造成肥料的浪费或不足.张西仲等[13]对黔南州植
烟土壤养分状况进行了经典统计学分析,但研究结
果不能准确直观地揭示该区域植烟土壤养分空间分
布格局.而有关黔南州植烟土壤养分空间变异及管
理分区研究尚鲜有报道. 土壤有机质、碱解氮、有效
磷和速效钾含量是影响烟草生长发育和品质建成的
主要养分因子[14] .本文以黔南山地全部烟田为研究
区域,研究植烟土壤 4 种主要养分空间变异特征,并
进行管理分区划分,旨在为该区域烟田土壤养分管
理和烟草施肥提供科学参考.
1摇 研究区域与研究方法
1郾 1摇 研究区概况
研究区位于贵州省黔南州 ( 25毅 4忆 48郾 0义—
27毅27忆21. 6义 N,106毅13忆48. 0义—108毅19忆33. 6义 E),面
积约 1. 9 万 km2 . 黔南州地处云贵高原东南部向广
西丘陵过渡的斜坡地带,地势西北高、东南低,海拔
412 ~ 2002 m. 年均气温约 17. 5 益,年均降水量约
1500 mm,光、热、雨同季,属典型的亚热带温暖湿润
的季风气候.地貌类型属典型的喀斯特地貌,地形以
高原山地和高原丘陵为主.土壤类型复杂多样,主要
有黄壤、黄棕壤、石灰土、红壤、草甸土和水稻土等.
农田土层浅薄,水土流失严重.
1郾 2摇 土壤样品采集
2009 年在贵州省黔南利用 GPS 定位采集烟田
耕作层(0 ~ 20 cm)土壤样品 1250 份(图 1). 约 10
hm2采集 1 个土壤样品. 采用“S冶型布点采样,每个
土样由 20 个取样点混匀而成,风干碾磨后分别过
10 目和 100 目孔径筛,前者用于土壤碱解氮、有效
磷和速效钾含量测定,后者用于土壤有机质含量测
定.所有土样装入塑料封口袋备用.
1郾 3摇 测定项目和方法
土壤有机质、碱解氮、有效磷(P2O5)和速效钾
(K2O)含量分别采用重铬酸钾容量法、碱解扩散法、
碳酸氢钠浸提鄄钼锑抗比色法和乙酸铵浸提鄄原子吸
收分光光度法测定[15] . 每份土样测定 2 次,若结果
差异大于 5% ,则重新检测,取 2 次检测的平均值作
为统计值.
1郾 4摇 特异值判断和处理
特异值导致空间变量连续表面中断和半方差函
数畸变,掩盖固有的空间结构,进而影响空间分布特
征.本文采用域法识别特异值,即样本平均值依3 倍
标准差.超出该范围的数据均视为特异值,分别用正
常最大值和最小值代替特异值[16] .
1郾 5摇 土壤养分分级标准
图 1摇 土壤采样点分布
Fig. 1摇 Distribution of soil sampling sites.
2071 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷
表 1摇 植烟土壤养分分级标准
Table 1摇 Classification for soil nutrients in tobacco field
变量
Variable
很丰富
Very rich
丰富
Rich
适中
Moderate
缺乏
Deficient
OM (g·kg-1) >50 50 ~ 30 30 ~ 15 <15
AN (mg·kg-1) >150 150 ~ 120 120 ~ 80 <80
AP (P2O5) (mg·kg-1) >40 40 ~ 20 20 ~ 10 <10
AK (K2O) (mg·kg-1) >350 350 ~ 220 220 ~ 150 <150
OM: 有机质 Organic matter; AN:碱解氮 Alkalytic nitrogen; AP:有效
磷 Available phosphorus; AK: 速效钾 Available potassium. 下同 The
same below.
摇 摇 参照《中国土壤普查技术》 [17]和《贵州烟草平
衡施肥研究》 [18]制定植烟土壤有机质、碱解氮、有效
磷和速效钾等养分分级标准(表 1).
1郾 6摇 统计方法
1郾 6郾 1 地统计学摇 地统计学是以半方差函数(semi鄄
variogram)为主要工具,研究在空间上既有随机性又
有结构性的空间变量的一门学科.其公式如下:
酌(h) = 12N(h)移
N(h)
i = 1
[ z(xi +h) - z(xi)] 2 (1)
式中:h为样本间距;N(h)代表间隔为 h 的样本对
数;z(xi)和 z(xi+h)分别代表 xi和 xi+h 处空间变量
的估计值.
克里金(Kriging)是地统计学常用的插值方法,
是在有限区域内对区域化变量进行无偏最优估计的
一种统计方法.其公式如下:
Z(x0) =移
n
i = 1
姿 iZ(xi) (2)
式中:x0是待估测点;Z(xi)是 xi( i =1, 2, …, N)处
的实测值;姿 i是分配给实测值的权重.
1郾 6郾 2 模糊 c鄄均值聚类算法摇 模糊 c鄄均值聚类算法
是用隶属度将 n个观察值分配到 c个聚类中的一种
聚类算法[19] . 聚类过程中要用到 2 个重要参数:模
糊效果指数(FPI)和归一化分类熵(NCE),分别用
下式表示:
FPI = 1 - c(c - 1) 1 -移
n
k = 1
移
c
i = 1
(uik) 2[ ]/ n (3)
NCE = 1c - n 移
n
k = 1
移
c
i = 1
uik loga(uik[ ]) (4)
FPI和 NCE介于 0 ~ 1 之间. FPI趋于 0,聚类共
用的数据少,聚类效果好;FPI 趋于 1 则相反. NCE
趋于 0,分区内相似程度高,聚类效果好;NCE趋于 1
则相反. FPI和 NCE同时为最小值的聚类数为最佳
分类数.
1郾 7摇 数据处理
原始数据经过特异值判断和处理后,用 SPSS
20. 0 的 Descriptive 进行描述性统计分析,Correlate
进行相关分析,Kolmogorov鄄Smirnov Test 进行正态分
布性检验;GS+ 9. 0 进行半方差函数模型拟合;Arc鄄
GIS 9. 3 的 Geostatistical Wizard 进行 Kriging 插值;
MZA 1. 0. 1 进行模糊 c鄄均值聚类.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 植烟土壤养分的描述性统计分析
表 2 为经过特异值判断和处理后的土壤养分描
述性统计结果,有机质(OM)、碱解氮(AN)、有效磷
(AP) 和速效钾 ( AK ) 含量的平均值分别为
28. 95 g·kg-1、142. 33 mg·kg-1、39. 96 mg·kg-1和
224. 25 mg·kg-1 . 参照表 1 植烟土壤养分分级标
准,土壤 OM 含量适中,AN、AP 和 AK 含量丰富. 变
异系数(CV)是表示观察值离散程度的统计量,CV臆
10%时为弱变异,10% 异,CV>100%时为强变异. OM、AN、AP 和 AK 均属
中等强度变异.经 K鄄S检验,OM、AN、AP和 AK服从
对数正态分布. 相关系数( r)是衡量两个随机变量
之间线性相关程度的统计量,当 | r | 逸0. 8 视为高度
相关,0. 5臆 | r | <0. 8 视为中度相关,0. 3臆 | r | <0. 5
视为低度相关, | r | <0. 3 视为相关性很弱或不相关.
由表 3 可知,4 种土壤养分的相关性达极显著水平
(P<0. 01).但从 r的数值来看,OM与 AN、AP与 AK
之间为中度相关,其余为低度相关或不相关.
表 2摇 土壤养分描述性统计
Table 2摇 Descriptive statistics for soil nutrients (n=1250)
变量
Variable
最小值
Minimum
最大值
Maximum
平均值
Mean
变异系数
CV (% )
分布类型
Distribution type
偏度
Skewness
峰度
Kurtosis
PK鄄S 1)
OM (g·kg-1) 6. 36 63. 64 28. 95 31. 30 对数正态 0. 04 0. 91 0. 075
AN (mg·kg-1) 47. 10 252. 28 142. 33 24. 85 对数正态 -0. 27 0. 52 0. 088
AP (mg·kg-1) 0. 89 117. 59 39. 96 61. 51 对数正态 -0. 39 0. 76 0. 583
AK (mg·kg-1) 23. 28 610. 93 224. 25 56. 29 对数正态 -0. 34 -0. 24 0. 080
1)当 PK鄄S>0. 05 时,变量服从正态分布;当 PK鄄S臆0. 05 时,变量呈非正态分布 PK鄄S>0. 05 indicated the variable was normally distributed,while PK鄄S
臆0. 05 indicated the variable was non鄄normally distributed.
30716 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 武德传等: 黔南山地植烟土壤主要养分空间变异和管理分区摇 摇 摇 摇 摇 摇
表 3摇 土壤养分相关系数矩阵
Table 3摇 Matrix of correlation coefficient for soil nutrients
OM AN AP
AN 0. 710**
AP 0. 279** 0. 259**
AK 0. 203** 0. 187** 0. 516**
*P<0. 05;**P<0. 01.
2郾 2摇 植烟土壤养分的地统计学分析
2郾 2郾 1 半方差函数模型摇 表 4 为土壤养分半方差函
数理论模型及相关参数. 土壤 OM 和 AN 为高斯模
型,AP和 AK为指数模型.块金值(C0)、基台值(C0 +
C)、块金值 /基台值(C0 / (C0 +C))是描述系统变量
空间自相关程度的参数. C0表示由随机部分引起的
半变异方差,C0+C表示系统总半变异方差,C0 / (C0 +
C)表示随机部分引起的空间变异占系统总变异的
比例,比值高说明由随机部分引起的空间变异程度
较大,比值低说明由空间自相关部分引起的空间变
异程度较大. C0 / (C0+C) <25% ,表明系统变量具有
强烈的空间相关性,25% ~ 75%表明变量具有中等
的空间相关性, > 75% 表明变量的空间相关性较
弱[20] . C0 / (C0+C)<50% ,表明结构性因素对系统变
量的空间变异起主导作用;C0 / (C0 +C) >50% ,表明
随机因素对系统变量的空间变异起主导作用[21] .
OM、AN、AP 和 AK 的 C0 / (C0 +C)均在 50% ~ 75%
之间,所以都具有中等的空间相关性,且空间变异主
要是由随机因素引起的. 滞后距离是表示系统变量
空间自相关的最大距离,即半方差达到基台值时的
样本间距.滞后距离的大小,揭示了结构性因素控制
系统变量空间异质性距离的远近[22] . 本研究中,
OM、AN、AP和 AK的滞后距离在 37郾 737 ~ 238. 112
km,最大滞后距离与最小滞后距离相差约 6 倍.
2郾 2郾 2 Kriging 插值图 摇 利用 ArcGIS 9. 3 的 Kriging
插值法对未知样点土壤养分进行预测,并参照表 1
植烟土壤养分分级标准,绘制研究区土壤养分空间
分布图(图 2).研究区绝大部分土壤 OM含量丰富,
OM含量缺乏的区域主要位于独山县南部烟区,适
中的区域位于独山县东部和南部、长顺县北部、惠水
县和福泉市东部及瓮安县北部,含量很丰富的区域
位于都匀市和龙里县境内. 研究区近一半的土壤
AN含量很丰富,AN 含量缺乏的区域位于独山县南
部很小范围,含量适中的区域主要位于独山县南部、
福泉市东部和长顺县北部,含量丰富的区域呈较大
板块状分布于黔南州北部、西部和南部. AP 含量丰
富可作为研究区有效磷的背景值. AP含量很丰富的
区域呈板块状散布于黔南州全境,含量适中的区域
位于独山县南部、平塘县北部和长顺县西部很小范
围,缺乏的区域仅位于独山县南部、平塘县北部和龙
里县西北部极小范围. AK 含量适中可作为研究区
速效钾的背景值. 含量 AK 含量缺乏的区域主要位
于独山县南部和东部,含量丰富的区域呈较大板块
状散布于黔南州全境,含量很丰富的区域仅位于平
塘县中部较小范围. 研究区土壤 OM、AN、AP 和 AK
含量丰富至很丰富的面积比例分别为 89. 2% 、
92郾 2% 、96. 2%和 44. 1% ,含量适中的面积比例分
别为 9. 9% 、7. 3% 、3. 5%和 48. 0% ,含量缺乏的面
积比例分别为 0. 93% 、0. 53% 、0. 24%和 7. 91% (图
2).可见,研究区绝大部分土壤 OM、AN、AP 和 AK
含量处于适中至很丰富水平,含量缺乏的面积只占
很小的比例.
2郾 3摇 研究区土壤养分管理分区
利用 MZA 1. 0. 1 软件对土壤养分数据进行模
糊 c鄄均值聚类分析.软件参数设置:最大迭代次数为
300,收敛阈值为 0. 0001,模糊指数为 1. 30,最大分
区数为 6,最小分区数为 2,NCE 和 FPI 同时达到最
小值时的分区数为最佳分区数[23] . 图 3 的 NCE 和
FPI在 2 个分区时都同时达到最小值,即 2 个分区
数为研究区的最佳分区数. 分区 1(MZ1)和分区 2
(MZ2)面积分别占 69. 8%和 30. 2% ,MZ2 呈大小不
等的板块状散布于 MZ1 中(图 4).由表 5 可知,MZ1
土壤 OM、AN、AP 和 AK 含量都显著低于 MZ2(P<
0 郾 01) . 参照表1植烟土壤养分分级标准,MZ1的
表 4摇 土壤养分半方差函数模型及相关参数
Table 4摇 Semi鄄variogram models and parameters for soil nutrients
变量
Variable
模型
Model
C0 C0 +C C0 / (C0 +C)
(% )
空间自相关
Spatial
correlation
滞后距离
Lag distance
(km)
R2 RSS
OM 玉 0. 058 0. 101 57. 426 M 79. 259 0. 902 0. 850
AN 玉 0. 045 0. 068 66. 177 M 86. 161 0. 964 0. 334
AP 域 0. 267 0. 431 61. 949 M 37. 737 0. 910 0. 589
AK 域 0. 242 0. 414 58. 454 M 238. 112 0. 921 0. 887
玉: 高斯模型 Gaussian model; 域: 指数模型 Exponential model. M: 中等 Moderate.
4071 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷
图 2摇 植烟土壤养分的空间分布
Fig. 2摇 Spatial distribution maps for soil nutrients in tobacco field.
OM: 有机质 Organic matter; AN: 碱解氮 Alkalytic nitrogen; AP: 有效磷 Available phosphorus; AK: 速效钾 Available potassium.
表 5摇 不同管理分区的土壤养分特征
Table 5摇 Characteristics of soil nutrients in different management zones (n=1250)
管理分区
MZ
OM
平均值 Mean
(g·kg-1)
CV
(% )
AN
平均值 Mean
(g·kg-1)
CV
(% )
AP
平均值 Mean
(g·kg-1)
CV
(% )
AK
平均值 Mean
(g·kg-1)
CV
(% )
1 28. 13b 31. 6 139. 54b 25. 7 32. 92b 58. 5 155. 58b 38. 8
2 30. 86a 29. 7 148. 93a 22. 4 56. 25a 47. 9 383. 10a 23. 6
不同小写字母分别表示差异显著(P<0. 05) Different small letters meant significant difference at 0. 05 level.
图 3摇 不同分区数的 FPI和 NCE
Fig. 3摇 Values of FPI and NCE for different numbers of zones.
图 4摇 研究区土壤养分管理分区
Fig. 4摇 Management zones for soil nutrients in studied regions.
50716 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 武德传等: 黔南山地植烟土壤主要养分空间变异和管理分区摇 摇 摇 摇 摇 摇
OM和 AK 含量适中,AN 和 AP 含量丰富;MZ2 的
OM和 AN含量丰富,AP和 AK含量很丰富.土壤养
分分区内部趋于同质化,而分区之间趋于异质化.
3摇 讨摇 摇 论
土壤属性在不同尺度下同一变量的空间自相关
程度差异很大,变量半方差函数空间变异的随机成
分随采样尺度的加大而增加,较小尺度下的土壤结
构特征将被掩盖[24] . 本研究采样尺度较大,研究结
果对于整个研究区土壤养分丰缺评价、分区域土壤
养分管理以及宏观决策具有指导意义;但对于较小
范围内或者某一块烟田的土壤养分空间变异特征及
精细化施肥管理,则需要增加采样密度或缩小采样
尺度另作研究.
结构性因素(如地形地貌、土壤类型、母质、气
候等)和随机因素(如施肥、耕作、种植制度、土地利
用强度等各种人为活动)是影响土壤属性空间变异
的两大决定因素.结构性因素使土壤属性朝着异质化
方向发展,而随机因素使土壤属性朝着均一化方向发
展.本研究中土壤 OM、AN、AP 和 AK 的 C0 / (C0 +C)
都在 50% ~75%范围内,说明土壤养分的空间变异
主要是由随机因素引起的,即各种人为活动导致土
壤养分朝着均一化方向发展[25] . 调查发现,研究区
近年来采用统一的烟草肥料种类和用量,可能是导
致土壤养分朝均一化方向发展的重要原因.
黔南州属于中国西南喀斯特山区的一部分.脆
弱的自然环境和超载的人类活动导致该地区土壤质
量退化[26],耕作导致土壤有机碳、氮、磷和钾含量下
降[27] .而本研究结果与前人相反,即绝大部分土壤
OM、AN、AP和 AK含量都在适宜至丰富水平. 因为
烤烟需肥量较大,大田生长阶段需要大量施用化肥.
化肥施入土壤后,一部分被作物吸收利用,一部分被
土壤固定,还有一部分经挥发、分解、渗漏、淋溶等迁
出土壤[28] .调查发现,除了独山县南部烟区烤烟种
植不覆盖地膜外,研究区其他烟区在烤烟整个生育
期都覆盖地膜,且烤烟大田生长期与降水同季,施入
土壤的肥料因雨水渗漏、淋溶损失较少;而独山县南
部烟田因不覆盖地膜,施入的肥料因雨水渗漏、淋溶
损失较多,土壤 OM、AN和 AK含量在整个研究区最
低;因土壤对磷的固定能力较强[29],土壤磷损失相
对较少(图 2).综上,研究区土壤养分丰富和很丰富
的区域应严格控制肥料用量,以利于优质烤烟生产,
节约肥料成本及减少环境污染.
4摇 结摇 摇 论
研究区土壤 OM 含量适中 (平均值 28郾 95
g·kg-1),AN、AP和 AK含量丰富(平均值 142. 33、
39. 96 和 224. 25 mg·kg-1). OM、AN、AP 和 AK 为
中等强度变异(10% 分布. OM与 AN、AP与 AK表现为中度相关(0. 5臆r<
0郾 8).
土壤 OM 和 AN 为高斯模型,AP 和 AK 为指数
模型. OM、AN、AP和 AK 都具有中等的空间相关性
(50% 因素引起的. 4 种土壤养分的滞后距离差异较大,最
大滞后距离约是最小滞后距离的 6 倍. 研究区绝大
部分土壤 OM、AN、AP 和 AK 含量处于适中至很丰
富水平,含量缺乏的面积比例分别只有 0郾 93% 、
0郾 53% 、0郾 24%和 7. 91% .
利用地统计学和模糊 c鄄均值聚类算法将研究区
划分为 2 个管理分区:分区 1 和分区 2 的面积比例
分别为 69. 8%和 30. 2% . 分区 1 土壤 OM、AN、AP
和 AK含量均显著低于分区 2(P<0. 01). 分区内土
壤养分趋于同质化,而分区之间趋于异质化.
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作者简介 摇 武德传,男,1974 年生,博士,硕士生导师. 主要
从事农业生态环境及精确农业技术研究. E鄄mail: wudc555@
ahau. edu. cn
责任编辑摇 张凤丽
70716 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 武德传等: 黔南山地植烟土壤主要养分空间变异和管理分区摇 摇 摇 摇 摇 摇