摘要：【目的】研究在均衡施肥模式下,双山农场2012—2016年间土壤速效养分的时空变异特征,分析施肥管理、轮作模式等人为因素和气象、地形等自然因素对速效养分变化的影响,该研究成果可为土壤速效养分管理和作物变量施肥提供参考依据。【方法】以双山基地农场为例,通过时间序列HJ-1 CCD遥感数据和作物模型WOFOST反演得到土壤速效养分。基于以上土壤速效养分数据在不同时间尺度(年际间和生长季内)和不同空间尺度(农场尺度和田块尺度)上的速效养分时空变异分析。利用土壤速效养分分级图来定性分析养分在5年内的空间变异特征;选取相应的统计参量对土壤速效养分的平均含量和变异性进行定量分析;利用线性回归来分析速效养分的变化量与初始含量的关系;以及养分变化曲线图分析速效养分的时间变化特征。【结果】在均衡的农田施肥管理模式下,2012—2016年农场的土壤速效氮(AN)、速效磷(AP)和速效钾(AK)含量平均值变化不大,速效养分高值和低值都在向中间值靠拢,分别集中于280—360 mg·kg-1、38—42 mg·kg-1和160—200 mg·kg-1,该部分面积比例分别增加18.5%、23.1%和23.8%,养分含量整体呈现均一化特征。AN、AP和AK的变异系数分别从2012年的0.314、0.112和0.257变为2016年的0.131、0.034和0.098,速效养分分布的空间差异性在减弱。AN,AP变化量均与初始值呈现极显著的负相关,R 2分别为0.839和0.882,AK的R 2为0.569,其相关性较弱与土壤中的速效钾本身不稳定有关。通过相邻地块的养分变化分析可知,田块尺度上的土壤速效养分也表现出明显的均一化特征,轮作模式是影响田块间养分变化差异的主要因素,对于轮作模式完全相反的#1和#2田块,人工施肥决定了田块内养分变化的总体趋势,对于豆科作物,固氮作用对土壤速效氮的含量变化作用明显。温度升高在一定程度上会促进作物

关键词：土壤速效养分 时空变异特征 作物模型 均衡施肥 相关性分析 

单位：中国科学院遥感与数字地球研究所数字地球重点实验室; 北京100101; 中国科学院大学; 北京100101