多元统计分析方法在徐州城区公园绿地土壤肥力评价中的应用

以徐州市三环路内4个城区的公园绿地土壤为研究对象,采用多元统计分析方法计算得出其土壤肥力因子4个主成份：（1）土壤有机质、土壤氮素因子;（2）土壤磷素、土壤钾素因子;（3）土壤黏粒、土壤容重因子;（4）土壤酸碱度（pH值）因子。再借助SPSS11.5统计软件得出土壤肥力指标权重值及其方差极大旋转后主成份因子得分,最后计算其综合评价得分。结果表明：该城区公园绿地土壤肥力质量情况总体上较差,其中九里区土壤综合肥力水平最高,泉山区次之,云龙区和鼓楼区相差不大。     

基于集合经验模态分解算法的土壤肥力胁迫甄别与监测

土壤肥力是农作物生长所需的关键要素之一，其水平直接影响农作物的长势甚至产量，然而作物生长过程中受多种胁迫因素的综合影响。避免土壤肥力监测结果受到其他胁迫因素的干扰是土壤肥力精准监测的关键问题之一。该研究旨在分析利用集合经验模态分解（Ensemble Empirical Mode Decomposition，EEMD）算法进行土壤肥力胁迫甄别和监测的可行性。以河北省廊坊市大厂县冬小麦耕地为研究区域，以EEMD算法为基础，将分解后的本征模函数（Intrinsic Mode Function，IMF）分量按照年际、年间和年内的尺度进行合成，结合不同的时间尺度及胁迫特征剔除土壤水分胁迫、病虫害胁迫及重金属胁迫等因素，实现对土壤肥力胁迫的有效甄别提取。结合主成分分析相关方法，将有机质、全氮、有效磷以及速效钾4项养分指标转换为3个主成分，初步得到土壤肥力综合评价简易模型，后与分解结果进行拟合，构建并实现了土壤肥力综合水平的定量评价模型。结果表明：1）在年际、年间以及年内3组波动组分中，年际波动组分可以较好地反映研究区内土壤肥力胁迫作用对农作物长势的影响；2）利用最小二乘法对土壤养分指标测定数据进行线性拟合，拟合结果与原始数据的决定系数达到了0.857，能够较好地反映出原始数据的变化水平；3）最终土壤肥力水平评价模型评价结果与实测结果间的平均误差为11.82%，表明模型预测结果与实际情况契合程度高，模型反演结果能够较好地反映研究区的土壤肥力水平。该研究结合EEMD算法与统计学分析实现了土壤肥力胁迫的有效甄别及土壤肥力定量评价模型的构建，为遥感技术在土壤肥力研究领域的应用提供了参考。     

利用数字土壤制图技术评价桉树林土壤肥力

精细的土壤肥力空间信息有助于森林质量精准管理。本研究以广西高峰桉树林场为研究区,利用数字土壤制图技术对研究区主要肥力因子空间分布进行数字制图,在此基础上,应用灰色关联度模型对桉树人工林土壤肥力进行了综合评价。结果表明:研究林场的土壤肥力质量较好,土壤肥力水平2级和3级林地面积占总面积的68.6%,1级和4级林地面积占26%,5级林地面积占5.4%;土壤肥力综合指数（IFI）具有较强的空间自相关性。本文提出的土壤肥力评价方法可用于森林土壤肥力质量空间分布的精准评价,为森林质量精准经营提供基础支撑。     

毛乌素沙地南缘臭柏群落土壤肥力评价

以神木臭柏自然保护区臭柏(Sabina vulgaris Ant.)、草地等不同植物群落下的土壤为研究对象,选取9个典型样地采集土壤样本,在测定土壤理化性质、分析其空间分布特征的基础上,计算各项肥力指标的隶属度值,用修正内梅罗指数法对样地土壤肥力状况进行了评价。结果表明:（1）土壤养分在不同样地、不同土层之间差异显著（P < 0.05）;（2）各样地土壤物理性质均表现为无规律的变化;（3）各样地土壤养分垂直分布特征明显,表现出明显的表聚性,即养分含量随土层深度增加而降低;（4）不同植被、不同立地条件下的土壤肥力水平不同,不同坡位的土壤肥力为丘间低地（肥力指数0.376）> 沙丘下部（肥力指数0.356）> 沙丘中部（肥力指数0.341）,不同坡向的土壤肥力为迎风坡（肥力指数0.435）> 背风坡（肥力指数0.417）;不同植被下的土壤肥力为草地（肥力指数0.417）> 臭柏（肥力指数0.376）> 沙地（肥力指数0.364）。研究表明研究区臭柏群落的土壤肥力总体处于中级水平。这一结果证明,植被恢复可以有效提高沙地土壤肥力水平。     

基于最小数据集的洞庭湖流域南部耕地土壤肥力综合评价

构建一套既能减少人力、物力和财力投入,又能保证原有信息丢失最少的土壤肥力综合评价体系,对于指导农业生产和土地利用规划具有重要作用。研究选取洞庭湖流域南部的四个行政市为研究区,综合考虑表征土壤立地条件、剖面构型、土壤物理性状、土壤养分四个方面的14项指标,通过主成分分析确定了最小数据集（MDS）,对其土壤肥力指数（SFI）进行了综合评价,并分析了研究区耕地土壤肥力的主要限制因子。结果表明:1）研究区耕地主要偏酸性,土壤容重较紧实;氮素养分处于较高水平,磷素养分处于中上水平,钾素养分处于较低水平。2）选取的最小数据集包括成土母质、剖面土体构型、阳离子交换量、容重、有机质、有效磷和全钾等7项指标。全数据集与MDS的均值与标准差均十分接近,其Pearson相关系数达到0.788（P < 0.01）。3）土壤肥力的高值区主要位于洞庭湖南部附近集中连片的水稻种植区,低值区主要分布于海拔相对较高的丘陵部位或靠近城市建筑区的低植被覆盖率区,磷素与钾素为研究区内土壤肥力的主要限制因素。研究结果为洞庭湖流域南部土壤肥力综合评价和土壤培肥提供了理论指导。     

GIS在三峡库区土壤肥力综合评价中的应用

以三峡库区王家桥小流域为例,探讨了应用地理信息系统（GIS0和模型相结合评价土壤肥力的途径,通过系统全面的考虑选取了9个评价指标,应用层次分析法确定其权重,并用模糊数学建立单因子评价模型,再用加权法得到每个评价单元的土壤肥力综合评价指数（SIFI）,根据SIFI值增土壤肥力分为高（＞0．45）,中（0．25－0．45）3xe ,yietIDRISI对王家桥小流域的土壤能力资源进行了分析,结果表明,王家桥小流域的土肥力大多处于中下水平,高,中,低肥力土壤的面积比例分为24．9％,31．9％,和38．0％,流域的土壤肥力资源尚有较大的潜力,限制王家桥小流域域土壤肥力资源的主要因素是土壤侵蚀,投入水平低。     

基于重金属污染的太原市小店污灌区土壤综合肥力质量评价

为了解太原市小店污灌区的土壤肥力质量,应用土壤重金属综合污染指数法将污灌区采样点分为3个区域,并按分区分别采用主成分分析法选取前两个主成分的6项理化性质作为评价指标,确定其相应权重系数,应用土壤肥力综合评价指标法定量评价分区土壤肥力质量。结果显示:污灌区土壤污染以安全等级为主,土壤肥力质量状况总体较好;北部地区土壤碱解氮和有效磷含量偏低,阳离子交换量尤其低;西南部地区除阳离子交换量偏低之外各项指标都属上等水平,土壤肥力质量良好;中部地区阳离子交换量和有效磷含量偏低。对3个区域而言,有机质均为重要的土壤肥力质量评价因子,土壤阳离子交换量与有效磷是土壤肥力质量的主要限制因子。3个区域均属一级土壤肥力水平,但不同区域的土壤肥力质量存在差异,污灌区西南部土壤肥力质量总体优于中部及北部地区,其中北部地区土壤肥力综合评价指标值最低。该结果可为污灌区土壤的精准施肥及科学管理提供参考依据。     

城市绿地土壤肥力质量综合评价方法初探

土壤肥力是影响城市绿地植物生长的关键因素,是绿地生态系统调节生态环境功能和发挥生态服务价值的重要保障。但目前对于绿地土壤肥力质量的研究较薄弱,关于绿地土壤肥力质量的综合评价缺乏统一的衡量标准,基本是沿用农业或林业土壤的评价方法,而城市绿地土壤受人为因素干扰严重,有其自身的特殊性。本文介绍了国内外土壤肥力质量评价方法及其研究现状,在对绿地土壤肥力质量评价指标、标准进行分析的基础上,构建了绿地土壤肥力质量综合评价方法,并利用该方法对上海绿地土壤肥力质量进行综合评价。结果表明:上海绿地土壤肥力质量以"一般"为主,肥力质量为"一般"的土壤面积占总土壤面积的比例高达89.25%,而肥力质量为"优"和"差"的土壤面积所占比例较少,这与其地上植物长势相一致。因此,本研究提出的土壤肥力质量综合评价方法可为城市绿地土壤质量标准体系的完善提供参考。     

遵义市典型茶园土壤肥力质量评价

为对贵州省遵义市典型茶园土壤的养分状况及其肥力质量进行综合评价,选用遵义市湄潭县和余庆县两大优势产茶区的6个茶园进行土壤样品的采集,通过对土壤9个肥力指标进行分析,并运用Fuzzy综合评价法进行等级评价。结果表明,湄潭县永兴茶园和余庆县松烟茶园的土壤肥力质量等级为Ⅲ级,处于中下水平;湄潭县的兴隆茶园、湄江茶园和余庆县的花山茶园、关兴茶园的土壤肥力质量等级为Ⅱ级,处于中上水平。     

基于产量的稻田肥力质量评价及障碍因子区划——以进贤县为例

土壤肥力质量评价及土壤肥力障碍因子分析,对于区域土壤利用和改良、指导农业生产结构布局具有重要意义。以江西省进贤县为研究区,通过水稻遥感解译测产,结合主成分分析进行土壤质量评价;采用综合指数法表征土壤肥力质量水平,分析该区域低肥力质量区域主要障碍因素,并进行障碍因子区划。结果表明,该地区土壤肥力质量评价的最小数据集(MDS)指标包括:有机质、阳离子交换量(CEC)、全钾(TK)、交换性钙(Ex.Ca)、容重、粉黏比;土壤质量综合指数与水稻产量相关系数达到0.73(p0.01),以当地水稻平均产量7.215 t hm~(-2)确定土壤质量综合指数阈值为0.65。分析得出,该地区影响土壤肥力的主要障碍包括有机质含量低和容重较大反映的低熟化度障碍、中量元素缺乏反映的酸化障碍、全钾含量低和高粉黏比反映的结构障碍等。根据障碍因素将研究区域划分为三大障碍区:东南部丘陵区主要障碍因子为酸化和土壤结构障碍;中西部低岗平原主要为土壤酸化障碍;北部滨湖区主要障碍为水稻土熟化程度低。通过对不同区域施行针对性改良措施有益于提高土壤肥力。     

香港土壤研究 Ⅰ.研究现状与展望

对近半个世纪以来香港地区的土壤分类、农业和园林绿地土壤的肥力以及土壤环境保护等研究工作进行了系统的回顾和介绍,为中国香港地区及其他社会经济快速发展地区的土壤资源合理利用、生态环境保护与社会可持续发展提供了科学信息。认为,高度城市化和国际化的香港地区可以结合香港高科技及新产业的发展目标,合理利用和开发土地资源,定向培育中草药产地土壤环境与教育基地;需要进一步系统研究香港地区土壤发生与系统分类、性状与特征、空间分布与变异规律,建立香港土壤基础数据库、土壤图和土壤信息与服务系统;进一步探明污染元素和有益元素的土壤地球化学背景以及持久性有机污染物的环境生物地球化学过程及其生态与健康风险,建立长期的土壤环境质量动态观测点与研究平台,以及区域尺度的土壤环境质量信息系统和定量可视化预测预警系统;研究与发展适合香港地区的有问题土壤的风险评估与修复技术体系     

香港土壤研究Ⅴ.稀土元素的地球化学特征

香港地区缺乏对土壤中稀土元素地球化学的系统研究.本研究采集了该地区46个代表性土壤剖面样品,利用电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）分析了15种稀土元素的总量,并根据土壤剖面的发育情况分层表述.研究结果表明：香港土壤的稀土元素的总量低于全国的平均含量,在剖面分布上由表层往底层逐渐增加.地球化学特征方面,土壤中轻重稀土分馏明显,具有明显的轻稀土相对富集现象.Ce的富集现象在火成岩母质发育的土壤中较为突出,而Eu的亏缺现象在花岗岩母质发育的土壤中尤为显著.成土母岩、土壤矿质元素和基本性质以及地形和植被等都会显著影响香港土壤稀土元素的含量和地球化学特征.     

香港土壤研究Ⅱ.土壤硒的含量、分布及其影响因素

基于香港地区51个剖面土壤和44个表层土壤中总硒量的分析,对香港土壤硒含量、分布及其影响因素进行研究.分析结果表明,香港土壤总硒量变幅在0.07～2.26 mg kg-1,平均含量为0.76 mg kg-1,在湿润铁铝土中的硒含量最高,平均为1.05 mg kg-1,含量最低的为旱耕人为土,平均为0.45 mg kg-1;在土壤剖面中硒主要分布在心土层和底土层.林地土壤硒含量(1.36 mg kg-1)较高, 农业土壤较低(0.36 mg kg-1).影响香港土壤硒含量及其分布的因素主要是成土母质.土壤pH值、有机质、粘粒和Fe、Al的含量也是影响土壤硒富集与分布的因素.     

COMPARING FARMERS' PERCEPTION OF SOIL FERTILITY CHANGE WITH SOIL PROPERTIES AND CROP PERFORMANCE IN BESEKU,ETHIOPIA

Farmers' perceptions of soil fertility change were compared with observations on soil quality changes and crop performance in soils from a chronosequence representing a range of soil ages since conversion from forest to cropland (0 to 57 years). A majority of the farmers, 92 per cent, had observed a decline in soil fertility on their land. Farmers use crop yield, indicator plants, soil softness and soil colour to judge soil fertility. They identified 11 plants that they used to indicate high soil fertility and four plants that they used to indicate low soil fertility. There was a strong correlation (r = 0·96) between soil organic matter content (loss on ignition) and farmers' ranking of soil fertility based on colour and softness of soil samples from the chronosequence. The biotest experiment with maize showed an exponential decline in biomass production along the chronosequence, confirming the results of farmers' soil fertility ranking. In the biotest, total soil N predicted produced biomass well (r² = 0·95), whereas the relationship with soil available P (Olsen) was less obvious. Among the eight analysed plant nutrients in the maize leaves, N content was found to correlate best with biomass production (r² = 0·94). We conclude (i) that there is good agreement between farmers' knowledge and scientific indicators of soil fertility and (ii) that the major reason for declining soil fertility in Beseku is the decrease in N mineralization over time. Interventions should focus on supporting farmers to implement a diversified nutrient management strategy that can maintain or increase long‐term productivity of the soil. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

桂西北环境移民安置区新垦土地土壤质量与可持续利用研究——土壤肥力特征

本文对环江肯福环境移民安置示范区所采 88个表层土样及 4个剖面土样有机质 ,全氮 ,全磷 ,全钾 ,水解氮 ,速效磷 ,速效钾 ,pH等指标进行了测定。结果表明该区表层土壤有机质含量较高 ,土壤氮相对丰富 ,钾含量偏低 ,磷严重缺乏 ,pH偏酸性。土壤剖面发育完整 ,在土壤剖面中有机质、氮、速效磷、交换性钾主要聚集在 2 0cm的表层土壤中 ,全磷随深度的增加而降低 ,全钾和 pH值则随土壤深度增加而上升     

不同年代冬小麦品种的产量和磷生理效率对土壤肥力水平的响应

【目的】 本研究利用长期施肥定位试验构建的不同土壤肥力梯度,探索陕西关中地区小麦品种演替过程中产量、产量构成因素以及磷生理效率的变化,以期了解品种演替对土壤肥力水平以及磷效率的响应,为今后品种选育提供参考。 【方法】 长期试验包括 7 个处理,分别为不施肥处理 (CK)、单施两个水平有机肥处理 (M1 和 M2)、两个水平有机肥与两个水平无机肥配施处理 (M1N1P1、M1N2P2、M2N1P1、M2N2P2)。小麦品种为小偃 6 号 (80 年代)、小偃 22 (90 年代末) 以及西农 979 (当前品种)。 【结果】 小麦品种演替过程中单产水平逐步提高,同时小麦产量随着土壤肥力水平提高呈显著增加趋势;品种更替的增产效应主要反映在高肥力土壤上 (有机无机配施的 4 个处理),而在低肥力 (CK、M1、M2) 土壤上品种更替产量差异不显著。小麦品种演替过程中,在低肥力情况下穗数表现为 90 年代末的小偃 22 低于 80 年代的小偃 6 号,而当前品种西农 979 又高于小偃 6 号的趋势;但在高肥力情况下随品种演替穗数基本呈现为增加的趋势。在低肥力情况下随品种演替穗粒数的变化不一致,而在高肥力情况下穗粒数随品种演替基本呈增加的趋势。随着品种演替,无论在高肥力还是低肥力情况下,千粒重均呈逐渐增加的趋势。三个品种的穗数、穗粒数以及千粒重均随土壤肥力水平提高以及养分投入增加而呈增加的趋势。随着品种更替,无论高肥力还是低肥力土壤 100 kg 小麦需磷量均呈下降趋势,具体为小偃 6 号 > 西农 979 > 小偃 22 号;不过低肥力土壤的 100 kg 需磷量高于高肥力土壤。随品种的演替,无论高肥力土壤还是低肥力土壤磷生理效率均呈现升高的趋势,但是高肥力土壤的磷生理效率高于低肥力土壤。 【结论】 陕西关中地区随品种更替小麦单产逐渐提高,其中西农 979 单产的提升是由于穗数和千粒重的提高,而小偃 22 号单产的提升则由于穗粒数和千粒重的提高。品种更替在低肥力土壤上并没有表现出产量及磷效率的优势,在高肥力土壤上表现出产量及磷效率的协同提高。因此,品种更替对土壤肥力水平的要求更高,土壤培肥以及定向育种的有机结合是实现陕西关中小麦高产高效、可持续发展的有效方略。      

Factors affecting the nutrient status of forest sites in a mountain watershed in Nepal

Soil and foliage samples were collected from 136 sample sites in forested areas of the Dhulikhel Watershed, Nepal. Analyses showed that the soils have small values for pH, base saturation, total nitrogen, carbon and available phosphorus. Sample sites were stratified on the basis of aspect and elevation, soil type, forest type and management and the strata were compared to determine the influence of site factors on forest soil fertility. Soils on south-facing slopes at low elevation contained significantly less total nitrogen and organic carbon compared with soils from north-facing slopes at high elevation. Foliage of both sal (Shorea robusta Gaertn.) and chir pine (Pinus roxburghii Sargent) growing on red soils (Rhodustults and Haplustults) contained significantly less phosphorus compared with non-red soils (Ustochrepts and Dystrochrepts). Soils under stands of sal have the poorest soil fertility levels in comparison with chir pine and hardwood sites. The continuous removal of base-rich litter from sal sites may account for the poor fertility conditions. Soil fertility levels are greater on sites which have been protected from biomass removal for at least 15 years relative to sites which have come under protection in the past 7 years.     

福建黄泥田肥力质量特征与最小数据集

黄泥田为福建省主要中低产田类型之一,约占水稻土面积的30%。为解析关键限制因子及开展黄泥田肥力质量评价,进而实施针对性的改良措施,采用配对采样方法,采集福建省20对典型黄泥田与邻近同一微地貌单元内高产灰泥田表层土壤,分析了两种土壤类型28项属性因子指标差异及其原因,并采用主成分分析等方法构建福建省黄泥田肥力质量评价因子最小数据集,通过加权指数法分别计算最小数据集土壤肥力质量指数与差异显著因子构成的重要数据集土壤肥力质量指数。结果表明,与灰泥田相比,黄泥田的有机质含量低19.1%,全氮、全磷、全钾含量分别低14.8%、29.9%和25.4%,碱解氮、有效磷和速效钾含量分别低17.8%、56.7%和39.3%,CEC、交换性钙、交换性镁含量分别低12.9%、50.6%和30.8%,有效铁、有效硼和有效锌含量分别低25.6%、33.3%和44.1%。黄泥田的物理性黏粒、0.001 mm黏粒和容重分别较灰泥田高20.8%、25.6%和12.3%,而孔隙度低19.3%。黄泥田过氧化氢酶活性较灰泥田高20.4%,脲酶活性较灰泥田低40.4%。用主成分分析方法从上述19项有显著差异的因子构成的重要数据集中归纳出累计贡献率达76.22%并能反映黄泥田综合肥力特征的6个主成分,建立了由CEC、全钾、有效磷、有效硼和孔隙度5项因子组成的黄泥田肥力评价最小数据集,相应的黄泥田最小数据集土壤肥力质量指数仅相当于灰泥田的69.5%,通过与重要数据集的土壤肥力质量指数相关分析比较,最小数据集可代替重要数据集对福建省黄泥田土壤肥力质量进行正确评价。     

道地金银花品质与土壤肥力关系的研究

为探究山东道地金银花品质与土壤肥力的关系,在山东省临沂市平邑县和费县,选取100个代表性土壤样点,点对点进行土壤质量和金银花品质的调查分析。根据土壤pH、CEC、有机质、有效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌、有效硼和土壤质地类型等土壤肥力评价指标,采用这些指标与金银花长势和品质指标的相关系数来确定各项指标的权重,计算土壤综合肥力指数,分析土壤肥力因子与金银花生长和品质的关系。结果表明:调查区域金银花种植土壤全氮和有效磷含量较丰富,有机质和速效钾含量较为缺乏;土壤综合肥力指数在0.20～0.75,平均为0.45,总体肥力偏低。土壤肥力综合指数与金银花冠幅呈显著正相关,土壤有效硼含量是影响土壤肥力的主要限制性因子,最适合金银花生长的土壤类型是砂壤土。金银花绿原酸含量与土壤全磷含量呈正相关关系,木犀草苷含量与土壤全氮含量以及土壤综合肥力指数呈负相关关系。总体上看,肥力指标较低的砂壤土更有利于金银花品质的提升,这也可能是调查区道地金银花品质总体比较好的原因。本研究结果对当地金银花种植土壤选择、规范化种植和养分管理有一定的参考和指导作用。     

Early Growth of Crotalaria (Crotalaria juncea), Tithonia (Tithonia diversifolia), and Maize (Zea mays) as Affected by Soil Fertility and Phosphorus Fertilizer under Pot and Field Conditions

Green manures are important in tropical cropping systems and are planted in degraded soils, thus affecting early growth. Pot and field experiments evaluated the impact of soil fertility on early growth of two important tropical green manures (Crotalaria juncea and Tithonia diversifolia) when compared to that of maize (Zea mays) with high and low levels of phosphorus fertilizer. Growth of tithonia was not affected by soil fertility level irrespective of phosphorus fertilizer, indicating its suitability for degraded soils. Crotalaria was affected by soil fertility (root growth was stimulated by phosphorus), indicating its potential for soils with some degree of fertility. Maize was significantly affected by soil fertility and phosphorus fertilizers, indicating the requirement of fertile soils for the successful development of a good root and shoot system. The importance of field studies in the tropics is also presented as the diverse field conditions reduces significant effects found in pot studies.