土壤有机质评价指标的主成分分析

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1、第18卷第3期黑龙江八一农垦大学学报18（3）：46～482006年6月J.ofHeilongjiangAugustFirstLandReclamationUniversityJune2006文章编号：1002-2090(2006)03-0046-03土壤有机质评价指标的主成分分析122吉明光，孔祥森，郑树生（1.黑龙江大兴农场，佳木斯154004；2.黑龙江八一农垦大学）摘要：用SAS统计分析处理软件对土壤有机质的16个评价指标进行主成分分析，结果表明，这些指标所包含信息的主体可概括为三个主成分：一是土壤有机质数量、活性和品质的综合量度；二是土壤有机质不同组分与矿物质复合状

2、况的量度；三是土壤腐殖质腐殖化程度的量度。关键词：土壤肥力；有机质；评价指标；主成分分析中图分类号：S114文献标识码：A’PrincipalComponentsAnalysisofSoilOrganicMattersEvaluationIndexJIMing-guang，KONGXiang-sen，ZHENGShu-shengAbstract：Principalcomponentsanalysisof16soilorganicmatters’evaluationindexeswasdonebySASsoftware.Theresultshowedthatindexescou

3、ldbeclassifiedinto3classes,namely,soilorganicmatters’amount,activityandquality,andsoilorganicmatters’componentandbondingstate,comprehensiveindexsoilorganicmatters’degreeofhumification.Keywords：soilfertility；organicmatter；evaluationindex；principalcomponentsanalysis0前言土壤有机质是土壤肥力的重要物质基础，它直接影响着

4、土壤的理、化性质和生物活性，是反映土壤肥力状况和供肥特征的决定性因素。目前，反映土壤有机质状况的指标多种多样，包括有机质数量、活性和腐殖质品质指标等。这些指标之间大多存在着显著的相关关系，使它们所反映的有关土壤有机质方面的信息大部分发生重叠。本研究尝试借助于主成分分析方法找出个数比原指标少、其彼此之间又无相关性且能反映原来诸多指标所提供主要信息的新的指标，希望能为今后土壤有机质性状评价及分类提供参考。1材料与方法1.1资料来源资料来自黑龙江八一农垦大学有机、无机肥料长期定位试验点（百年课题）。供试土样为黑龙江东部密虎平原地区的白浆土（定位试验11年）和三江平原地区的黑土(定位

5、试验8年)，处理方式为有机无机单施或相互配施4个定位试验共计34个处理组合。采集0～20cm的土样34个，20～40cm土样8个，共计42个。土样处理后分析其有机质总量、易氧化有机质、难氧化有机质、活性有机质、腐殖酸、胡敏酸、富里酸、胡敏素、松结态腐殖质、联结态腐殖质、紧结态腐殖质的含量，同时算收稿日期：2006-04-25作者简介：吉明光（1975-），男，助理农艺师，黑龙江八一农垦大学毕业，现主要从事农业技术推广工作。第3期吉明光等：土壤有机质评价指标的主成分分析47出Kos、HA/FA、松结态腐殖质/紧结态腐殖质(以下简称松/紧)、松结态腐殖质+联结态腐殖质(简称松+联

6、)、(松结态腐殖质+联结态腐殖质)/紧结态腐殖质[简称(松+联)/紧]，共计16个指标。1.2数据处理在计算机上调用SAS8.2统计分析处理软件程序进行主成分分析。分析的步骤是：（1）根据样品多变量的测定值进行数据标准化；(2)算出各变量间的相关矩阵；（3）求出该矩阵的特征值和特征问量；(4)根据特征值和累计贡献率的大小选取主成分；（5）根据特征向量和特征值求出因子负荷阵；(6)依据因子负荷阵建立多元方程；（7）根据方程中各变量权重[1]系数的大小判断起主要作用的因子。2主成分分析2.1相关矩阵的特征值及贡献率表1列出了16个主成分的特征值和贡献率。从中看出，前两个主成分的累

7、计贡献率为85.4%，前三个主成分的累计贡献率为91.7%。也就是说，前两个主成分反映了各有机质评价指标所包含信息的85%以上，前三个主成分反映了91.7%。因此，16个土壤有机质数量、活性和品质指标所包含的信息基本上可用前两个主成分来代替。考虑到土壤有机质评价指标的特征，将土壤有机质的16个评价指标归结为前三个主成分是比较理想的。表1个主成分的特征值和贡献率主成分12345678特征值11.27062.39861.00480.70860.29710.22210.06500.0187贡献率（%）70.4