玉米南繁基地土壤速效氮空间变异性对采样间距的响应研究

[目的]探明玉米南繁基地土壤速效氮含量的空间变异性及其尺度效应,确定合理的采样间距,为精确土壤采样设计提供理论依据.[方法]以玉米南繁地块为试验样地,按 10 m采样间距采集土样且为原始尺度,并以 20、30、40 m距离依次抽样形成不同采样间距数据集,再利用空间自相关莫兰指数、半方差函数及分形维数分析不同采样间距条件下土壤速效氮含量的空间结构变化规律.[结果]试验地的土壤速效氮平均含量为 90.24 mg/kg,属中等水平,变异系数为 19.77％,属中等变异范围;在 10、20、30、40 m等采样间距中,土壤速效氮样本数据结构变化不大,仅变异系数差异较大,其中以 20 m采样间距的变异系数最大、为 29.37％,其他采样间距相差不大;随着采样间距增大,土壤速效氮含量的空间自相关莫兰指数呈减少趋势,其空间聚集性变弱,而块金值、块基比和分形维数呈增加趋势,表明随机因素所引起的空间变异逐渐增多,随机因素逐渐削弱结构因素引起的空间变异,使空间相关性逐渐变弱;20 m采样间距的土壤速效氮含量空间分布与 10 m采样间距原始尺度一致,其空间预测的均方根误差值最小,空间预测精度为最高.[结论]随着采样间距增大,土壤速效氮含量的空间自相关性逐渐减弱,表征出随机因素所引起的空间变异性逐渐增强,结构因素引起的空间变异性逐渐削弱,其中20 m采样间距的土壤速效氮含量空间变异特征和空间分布与10 m采样间距原始尺度相似,且空间预测精度最高,是较为合理的采样间距,本研究可为玉米南繁基地的氮肥精准施用管理提供技术支撑.