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本文采用地理信息系统与神经网络评价相结合的方法,研究了广西丘陵红壤地区的露塘农场尺度下,甘蔗种植区在1980年、1999年和2009年三个年份的土壤养分性质空间变异特征,以及甘蔗连作10年、19年、29年的蔗区土壤养分性质的时空变异特征。应用MATLAB中神经网络工具箱建立了蔗区土壤养分肥力等级综合评价模型。研究结果如下：1、农场尺度下三个年份蔗区的土壤性质传统统计分析结果表明三个年份的各土壤性质都具有一定程度的变异特征。其中1980年除pH以外,有机质、速效磷和速效钾变异系数都在22%以上：1999年除pH、有机质和碱解氮变异系数小于22%,其余都在22%以上；2009年除有效磷的变异系数在22%以上,其余的pH、有机质、全氮和速效钾变异系数都小于22%。2、三个年份土壤养分性质的空间插值分布图显示了明显的空间分布特征。1980年空间插值分布图显示土壤呈中性,有机质和其他养分元素都具有明显的空间分布特征；1999年的土壤各性质的空间分布趋势显示了有机质和大量营养元素有不同程度的提高,但中微量营养元素含量均较低；2009年有效磷和速效钾含量都有不同程度的提高,土壤有一定程度的酸化。3、经过长时间的甘蔗连作,土壤各养分性质都存在时空变异特征,蔗区土壤酸化有加重的趋势。经过从1980年到1999年的19年连作,土壤酸化程度加重。从1980年到2009年的29年连作,土壤有机质和其他养分元素变化量面积都有很大程度的降低。从1999年到2009年的10年连作,土壤有一定程度的酸化,土壤有机质和速效钾变化量面积都有一定程度的降低。4、基于BP神经网络工具箱建立的土壤养分肥力等级综合评价模型,得到了1980年、1999年和2009年三个年份的土壤养分肥力等级综合评价结果,结果表明三个年份的土壤养分肥力等级结果都属于一级或二级,土壤养分含量属于极高或高的含量水平。