红壤丘陵小区域不同利用方式下土壤变化的评价和预测

本研究以科学院千烟洲试验站为例,为小区域水平上土壤时空变化的一量化评价提供了一种方法,并用于千烟洲试验站开垦利用１１年后土壤性质和质量变化的评价,通过土壤信息系统和土壤变化数据库的建立,方便而有效地进行了不同土壤类型和不同土地利用方式下土壤变化的定量化评价,监测和制图。     

青藏高原典型沙化区草地土壤质量评价

为了探究青藏高原沙化区草地土壤质量变化,采用主成分分析法筛选具有代表性的土壤质量指标构建最小数据集,计算土壤质量指数SQI(Soil Quality Index),评价了青藏高原海晏县、共和县、贵南县3个典型沙化区不同沙化程度下的土壤质量变化特征。结果表明:(1)随着沙化程度的减弱,3个典型沙化区草地的地上生物量均值由0增大至(0.8±0.18)kg/m²; 土壤有机质、全氮、全钾、全磷、速效钾、速效磷、碱解氮等养分含量增大,土壤阳离子交换量(CEC)增大了87.28%; 土壤容重减小了33.62%;(2)3个典型沙化区内不同沙化程度下,贵南县森多镇土壤质量最好,其次为共和县铁盖乡,海晏县三角城镇土壤质量最差;(3)最小数据集与全数据集的土壤质量指数呈现极显著相关关系,表明采用最小数据集法代替全数据集法评价典型区沙化草地土壤质量是行之有效的。综上所述,沙化区草地的土壤质量随沙化程度的加剧逐渐降低,不同沙化区草地土壤质量存在空间差异性。     

城市森林土壤肥力质量指标筛选——以南京市为例

土壤质量指标的筛选是科学地进行土壤质量评价的前提.本文以城市森林土壤为研究对象,探讨了土壤肥力指标的筛选方法.采集南京市不同功能区森林土壤样品(0 ～ 20 cm),分析了24个土壤质量指标.根据指标间的相关性和聚类分析结果,筛选出体积质量(容重)、黏粒含量、分散系数、可蚀性因子K值、水稳性指数、pH值、有机质、速效钾和纤维素酶活性,共9个指标作为城市森林土壤肥力质量评价的因子.     

投影寻踪等级评价模型在土壤质量变化综合评价中的应用

土壤质量动态变化研究是以土壤质量评价为基础，通过土壤质量指数的时空变化来反映。因评价实体、目标、指标体系的不同，评价模式（方法）也存在差异。由于涉及多个评价指标，所以属于高维数据处理问题。针对传统评价方法存在指标权重确定没有统一的理论和计算方法的不足，本文提出用基于实码加速遗传算法（Real coding based accelerating genetic algorithm，简称RAGA）的投影寻踪等级评价（Projection pursuit grade evaluation，简称PPE）模型。通过RAGA优化PPE模型中的投影方向参数，完成高维数据向低维空间的转换，即将每个样本的多个评价指标综合成一个综合指标，用倒S曲线建立投影寻踪土壤质量综合评价模型，从而实现对土壤样本的评价。     

水土保持与土壤质量评价

辨析了土壤侵蚀、水土流失和水土保持的概念和内涵。分析了水土保持与土壤质量的关系,认为水土流失会造成土壤的土层薄化、养分循环失衡、劣质化和贫瘠化、以及砂质化和砾质化,反之,土壤质量下降会降低土壤抗冲性和抗蚀性,进一步加剧水土流失,水土保持可以有效地改良和保持土壤质量。综述了土壤质量评价的研究进展,提出水土保持需要从保持土壤质与量的角度,在进一步弄清楚土壤质量演变过程与机理的基础上,尝试选择和建立适合的土壤质量指标与评价方法,并进行土壤质量动态监测与预测预警及对策的研究。     

热带低丘地区农场尺度土壤质量指标的空间变异

本文以我国热带地区海南儋州一个典型农场为样区,采用地统计学方法研究土壤质量指标的空间变异。研究选择了土壤质量评价最小数据集中的7项土壤质量指标(总有机碳,容重,粘粒含量,速效P、K,阳离子交换量,pH)进行分析,统计分析的结果表明,研究区域土壤存在酸化和养分贫瘠化现象。地统计学分析结果表明,表层土壤基底值普遍高于表下层土壤,说明表层土壤由于受随机因素影响更为强烈导致空间变异性增强。在各项土壤质量指标中,pH和土壤容重主要表现为基底效应,总有机碳、阳离子交换量,速效P、K含量以及亚表层土壤粘粒含量表现出中等空间相关性,表层粘粒含量空间变异随距离增加而增加。在GIS支持下,采用块段克立格方法(blockkriging)进行各项土壤质量指标的空间内插得到指标的等级分布图。研究结果可以为进一步的土壤质量综合评价提供方法和理论依据。     

土壤质量评价方法述评

 为全面总结土壤质量评价方法的研究进展,从指数法、模型法及GIS的参与等方面综述当前一些定量评价土壤质量的方法。指数法计算方法较简单、实用;模型法具有较强的逻辑性和系统性;应用GIS评价土壤质量客观且潜力大,对土壤进行时空动态监测以实现土壤持续经营管理。在土壤质量评价工作中将定量与定性评价结合起来,选择适宜的土壤质量评价指标,不断完善现有的评价方法,发挥信息技术的优势,为合理开发利用土壤提供依据。     

岩溶石漠化演替阶段土壤质量退化的预警指标评价

通过分析石漠化演替进程中土壤质量的变化特征，探讨土壤质量变化与石漠化之间的关系。结果表明：在石漠化的演替进程中，土壤有机质、氮、磷、钾、微生物量和腐殖质品质均有不同程度的下降，土壤质量的变化与石漠化的发展阶段具有方向一致性和阶段同步性的特点。运用聚类分析方法对岩溶石漠化进程中各演替阶段的土壤质量指标进行了较为全面的分析，并从中筛选出石漠化进程土壤质量退化的预警性指标。     

土壤质量指标和评价方法

土壤质量是反映土壤保持生物生产力、环境质量以及动植物健康能力的土壤的内在属性。土壤质量评价是根据土壤内部属性对土壤综合状况进行表达。评价必须确定合适的时间和空间尺度,综合量化分析指标和不可量化的描述性指标。评价方法包括定性评价和定量评价,系统化的定性评价仍有其现实意义。定量评价要选择指标的最小数据集(MDS),采用最小数据集(MDS) 土壤变换函数(PTF)的方法将土壤质量指标和土壤功能相联系,对土壤的各个功能因子进行评价,在此基础上利用各种数学评价方法得到综合的量化土壤质量评价结果。     

高速公路路域边坡人工植被下土壤质量的变化

在呼集高速公路卓资段路堑边坡,从2003和2004年开始建立人工植被。2005年在2个不同种植年龄和同种植被类型的样地内采集土样,分析了土壤的物理性状变化、养分变化和生物活性。人工植被建立对土壤理化性状改良和成土发育产生了深刻的影响,并随着植被建立时间的延长而逐渐增大。同时由于受到不同植被类型和人为措施的影响,使得相同种植时间的不同样地,土壤性质的变化有差异。综合考虑了土壤物理、化学和生物因子,建立了土壤质量综合评价指标体系,并利用多元统计方法,对人工植被建立过程中土壤质量的变化进行了综合评价。研究结果表明,有人工植被边坡土壤质量明显高于自然恢复边坡和新挖裸露边坡,土壤质量增长显著。由于边坡植被尚未形成稳定群落,以及人工管护的力度差异,土壤质量变化随时间有所起伏,表现为种草2a的边坡土壤质量明显优于种草3a的边坡。     

基于田间数据的土壤肥力质量综合评价

摘要：采集了小清河济南样区土壤表层的104个样点数据,进行了土壤速效钾、土壤速效磷、土壤有机质、土壤碱解氮和土壤酸碱度含量等区域化变量的实验室测定,基于内梅罗指数进行了土壤肥力质量评价,综合运用统计方法,序贯高斯模拟和空间滞后模型进行了土壤肥力要素变量的空间建模和综合评判。内梅罗评判结果表明研究区田块具有中等的土壤肥力质量,土壤有机质含量与土壤肥力质量具有较强的相关性,是影响该区肥力质量的关键因子。土壤有机质、土壤速效磷和土壤酸碱度变量的空间诊断建模结果表明,变量之间基于最大似然法的空间滞后模型的估计精度优于基于最小二乘法的经典统计模型估计,序贯高斯2 000次土壤内梅罗指数模拟结果表明土壤肥力质量具有一定的梯度变化,并呈现出高值和低值明显的条带状的分布,总体上表现为由内向外肥力质量减小的趋势特点,该研究对小清河济南样区肥料的施用具有参考意义。     

基于GIS的江淮丘陵地区典型县域土壤质量评价

以安徽省江淮丘陵地区的定远县为例,自1401个土壤样本点获取土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾、土壤侵蚀程度、耕层厚度共六项指标,利用GIS空间插值方法,使用隶属度函数,构建土壤质量综合评价模型,对该县土壤质量进行评价。研究结果表明:（1）研究区平均土壤质量指数为0.56,采用等间距法将土壤质量划分为5级,其中三等地占总面积的59.54%,二等地占31.4%,一等地和四等地分别为1.53%、7.52%,研究区内没有五等地;（2）土壤质量在空间分布上呈现出东南方向至西北方向下降的趋势,平原地区的土壤养分含量高于丘陵岗地、质量相对较好;（3）不同土地利用类型土壤中水田土壤质量略高于旱地、草地和林地。土壤质量的评价结果对于研究区改善土壤质量、合理配置农业土地资源有一定参考价值。     

华北平原典型区土壤肥力低下区识别及限制因子分析

采用序贯高斯模拟方法对山东禹城市土壤质量指数的空间表征进行了评价,并深入分析了土壤肥力低下区的范围及其主要限制因子。结果表明,禹城市西南和中部土壤肥力质量指数较高,肥力质量较低的区域主要分布在该市北部、西北和东南三个区域。利用土壤肥力质量与产量的关系,确定禹城市土壤肥力低下的判定阈值为0.55,该市大部分区域土壤质量指数处于该阈值以上,仅在北部、西北和东南三个相对独立的区域共有2 494 hm2的耕地土壤肥力低下的风险较高。该市北部肥力低下区的主要限制因子是土壤质地和全磷含量,西北部主要受土壤盐化限制,而东南部的土壤肥力低下区则受土壤速效养分低、土壤盐化、质地较差以及土壤全氮含量不足等多个限制因子影响。     

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。     

热带地区农场尺度土壤质量现状的系统评价

以我国热带地区海南儋州的农场为典型样区 ,按网格方法系统调查和采集了不同利用条件下的土壤剖面和表层样品。提出了一个系统的评价方法 ,将土壤质量划分为水分有效性、养分有效性和根系适应性这三个功能 ,确定了十项符合热带地区特点的土壤质量指标 ,建立各项功能和各项指标的权重。综合参考国内外研究结果 ,结合热带地区实际状况 ,建立标准评分方程 (SSF)对各项指标进行标准化。研究根据海南儋州样区土壤质量分析数据 ,在GIS支持下 ,采用系统评价模型对样区的土壤质量进行综合评价 ,并对农场尺度土壤质量的变异进行了分析。结果表明 ,系统评价模型可以在对土壤功能进行评价的基础上综合评价土壤质量 ,在GIS支持下可以方便有效的直观反映土壤质量的状况。研究区域土壤具有较好的水分供应性能 ,能够提供根系生长的适宜环境 ,存在的主要问题在于养分供应和保持能力较弱 ,但是在合理的管理措施下 ,土壤养分能够较快增加 ,土壤质量可以改善     

苏州城市边缘带土壤综合肥力质量时空特征

对苏州市城市边缘带样区土壤进行系统的采样分析,应用一系列数理统计分析方法,阐述了研究区土壤主要肥力要素的空间变异特征及其影响因素;利用数值化土壤综合肥力评价手段,估算了研究区土壤数值化肥力质量指数及其空间分异规律;并通过与研究区历史数据对比,揭示了过去20年来苏州市城市边缘带土壤主要肥力要素及综合肥力质量的动态演变趋势。结果表明,研究区表层土壤电导率、CEC以及养分含量空间变异强烈,表现出城市边缘带土壤肥力分布的重要空间特征。经过过去20年的农业生产实践,研究区土壤主要养分含量总体上呈现增长趋势,土壤综合肥力质量明显提高。但土壤全K含量却呈下降趋势,表明土壤养分不均衡现象依然存在。土壤pH大幅下降,土壤酸化现象严重。选取的10个样本土属中,平均综合肥力质量指数增高和降低的土壤数量分别为5个和4个。同时,土壤综合肥力质量空间可变性显著增大,最大变幅与变异系数明显升高,反映出快速工业化、城市化与农业集约化背景下土壤资源利用方式与利用强度的变化对土壤质量结构及其空间变异特征的重要影响。     

基于质量指数和空间自相关分析的耕地保护分区研究

以河南省漯河市为例,从耕地质量综合评价视角出发,分别计算各图斑的土壤条件、立地条件、管理水平质量指数,借助空间转换方法将耕地图斑转换为村级行政区作为质量指数空间评价单元,用空间自相关方法分析耕地质量的空间相关性和集聚特征,并据此划分耕地保护区。研究结果表明:（1）就全局而言,漯河市耕地质量指数具有一定的聚类特征,表现为较强的空间正相关性,且相关程度为管理水平指数 > 立地条件指数 > 土壤条件指数;（2）就局部而言,研究区内临近村庄间耕地质量空间属性以正相关为主,多为块状、条状集中分布;负相关仅占极小比重,呈零星分散分布;（3）基于耕地质量指数集聚性特征和耕地质量限制因子,将漯河市耕地划分为优质农田保护区、单一限制因子改良区、复合限制因子提升区和综合整治提升区,针对各保护区特点提出具体管护措施。     

冲积平原区土壤碳密度估算及其空间分布

冲积平原区通常具有复杂的剖面质地层次排列,为了准确估算冲积平原区土壤碳密度的空间分布特征,该文在华北冲积平原区的河北曲周县选取了121个土壤剖面,测定了各土层有机碳含量,构建了基于负指数函数的土壤有机碳垂向分布模型,结合地统计学方法绘制了该县土壤碳密度的空间分布图。结果表明,土壤有机碳含量随深度增加呈逐渐递减的趋势,各土层有机碳含量均属于中等变异程度。0~20和20~40 cm土壤有机碳空间连续性较好,它们的空间相关距离分别为14和3 km,而下层(40 cm)土壤有机碳均表现为纯块金效应结构。土壤有机碳垂向分布模型可以很好地描述剖面土壤有机碳含量的变化特征,且预测与实测的土壤有机碳含量的均方根误差仅为0.70 kg/m3,决定系数达到了0.95。曲周县土壤有机碳密度的空间分布总体表现为西北高东南低的趋势。其空间分布主要受土壤类型和质地的影响,其中潮土和盐化潮土的碳密度明显高于褐土化潮土,质地较细的土壤(轻壤、中壤和粘土)碳密度明显高于质地较粗的土壤(砂土和砂壤)。该研究为冲积平原区土壤碳密度的估算提供了一种新的方法。     

北京市大兴区土壤肥力的空间变异

该文旨在揭示北京市大兴区土壤肥力指标及肥力质量空间变化规律,为土壤培肥管理提供指导。通过实测研究区土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾和pH值五个肥力指标的含量,运用地统计学方法和Fuzzy综合评判法对其进行计算分析。结果表明：大兴区5种土壤肥力指标中,有机质、全氮、速效钾、pH值的块金值与基台值的比值C0/(C+C0)分别为0.38、0.25、0.29和0.50,说明它们具有中等的空间相关性;速效磷的C0/(C+C0)达到0.88,说明其具有弱的空间相关性;土壤有机质和全氮含量主要由北向南逐渐降低,速效磷主要从西南向东北方向逐渐降低,速效钾主要由东南向西北方向逐渐降低,pH值主要由南向北逐渐降低;大兴区土壤肥力质量呈现出明显的北高南低的趋势,5个等级地块分别占全区总面积的0.21%、6.35%、20.95%、29.45%和43.04%,Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类等地占整个区域面积的93.44%。大兴区土壤肥力总体水平偏低,除了与该地区土壤质地偏砂有关,同时也受到人为管理措施的影响。