不同粒径制间土壤质地资料的转换问题研究

使用不同土壤类别的黄绵土、灰褐土机械组成资料 ,通过对比三次样条插值、二次样条插值、线性插值法插值结果 ,探讨了不同粒径制间土壤质地的数学转换方法 ,结果表明三次样条插值法是最优方法 ,其最小相对误差不到 0 6% ,最大相对误差不超过 3 5 % ,平均 2 48%。土壤质地转换数学方法的建立对于应用土壤普查资料计算土壤可蚀性K值 ,诺谟图的验证推广有重要意义     

激光衍射法和吸管法分析黏性富铁土颗粒粒径分布的比较

激光衍射技术(Laser diffraction technique,简称LD法)近年来被认为是一种有效的分析土壤颗粒粒径分布(Particle size distribution,PSD)的手段。为检验LD法在黏粒含量高的富铁土上应用的可行性,用LD法和传统的吸管法实测了6个黏性富铁土剖面(黏粒含量>40%)不同层次土样的PSD数据,比较发现:LD法能够提供更多颗粒粒径级别,尤其是黏粒部分(<2μm)的PSD信息,且分析耗时短,效率高。但是LD法与吸管法测定的不同粒级土壤颗粒的含量存在一定的差异。两种方法相比,激光衍射法"低估"黏粒和"高估"粉粒,或者沉降法"高估"了黏粒和"低估"了粉粒。虽然在黏性富铁土的黏粒部分未发现两种方法的线性关系,但粉粒和砂粒分别存在显著的线性相关。供试土壤黏粒含量高且分布范围窄是导致上述差异的主要原因。经过模型转换后,LD法和吸管法PSD实测数据之间的误差明显降低,这说明LD法可以用于黏性土壤的PSD分析。但是LD法PSD测定结果尚不能直接用于目前基于沉降法的土壤质地三角图,需要一定的数据转换。应该尽快通过对各类代表性土壤进行系统化和规范化的对比研究,提高LD技术的可靠性和实用性,建立起基于LD技术的新的土壤质地三角图,以便进一步深化其在土壤科学上的应用。     

基于语义本体的柑橘肥水管理决策支持系统

利用信息技术实现柑橘精准生产管理是果树信息化管理的重点和难点。该文针对山地果园肥水信息化精准管理问题,研发了基于语义本体的柑橘肥水管理决策支持系统。柑橘肥水语义本体是决策支持系统的核心,它以资源描述框架三元组整合涉农信息。系统实现了施肥、生理病害防治和排灌监测3个功能。系统验证结果表明:1)施肥查询模块能够根据树龄、施肥时期、土壤质地、地形和产量5个因素计算氮、磷、钾施肥量,经216组数据验证其输出正确率100%;2)经100组涵盖12种营养素缺乏和过剩生理病害数据验证,病症查询模块能够根据输入病症正确判断生理病害;3)排灌检测模块能根据不同土壤质地对排灌实时监测,经小型气象站获取的土壤含水率数据验证,系统正确预警率达100%。经361组性能测试数据结果表明系统平均响应时间在0.23 s(浏览器端应用)和0.58 s(手机端应用)内,具备较优性能。该研究为农业领域知识建模和异构多源数据整合等问题提供了可行方案。     

基于WebGIS的中国土壤信息查询系统研究

国家尺度土壤信息系统的建立对于全国和区域的土壤学及相关学科的研究具有重要意义.本研究收集长期积累的各种土壤图和土壤属性图资料,利用WebGIS技术,以ArclMS作为土壤地图数据发布平台,结合相应的数据库技术,建立了中国土壤信息查询系统.系统分为4个部分,分别提供了全国土壤的类型分布、基本属性、养分元素含量和微量元素含量在多个尺度下土壤信息的查询.系统提供的SQL查询功能可以根据用户的研究需求灵活地构建查询表达式进行查询,区域查询功能则可以查询在全国和各个行政区域内土壤类型或土壤性质的各个类型或等级(含量)分布的总面积及其占该行政区域面积的百分数.用户可以通过友好的交互性界面便捷地查询到尽可能多的土壤信息.     

土壤质地分类及其在我国应用探讨

土壤质地是土壤重要的物理特性之一,严重影响土壤的持水、通气等特性,研究统一土壤质地分类制意义重大。针对我国土壤质地分类制混用的现象,文章在介绍国内外主要的土粒分级标准,比较四种土壤质地分类制的特点,回顾第二次土壤普查初期采用前苏联的卡庆斯基制,后期采用国际制的基础上,重点对比了我国的国标、各部门行标或规范等所运用的土壤质地分类标准。研究发现我国目前还没有普遍采用统一的土壤质地分类系统。土壤质地分类推荐采用美国制。     

保水剂对土壤持水性能影响的模拟研究

通过室内模拟试验，利用正交回归设计研究了丙烯酸盐类保水剂对土壤持水性能的影响，并推导出土壤有效水含量与土壤质地、保水剂粒径及其使用剂量关系的数学模型。结果表明：土壤质地、保水剂用量对土壤有效水含量的影响达到极显著水平，而保水剂粒径对土壤有效水含量的影响不显著。保水剂颗粒与土壤质地、与保水剂用量成负效应，保水剂用量与土壤质地成正效应。这一数学模型可以用于指导该类保水剂在生产的使用。     

基于GIS和RS的土地利用与土壤侵蚀关系研究——以冀北地区为例

 冀北地区土壤侵蚀以水蚀和风蚀为主,根据水利部颁布的《土壤侵蚀分类分级标准》(1997),参考有关学者提出的土壤风蚀强度分级指标,构建研究区土壤侵蚀强度的分级指标。运用GIS和RS技术,提取土地利用、坡度、植被覆盖度、土壤质地等信息,通过GIS空间叠加分析,得出冀北地区土壤侵蚀强度分级图,详细研究土壤侵蚀强度的空间分布特征;进一步与土地利用图叠加,分析不同土壤侵蚀强度下的土地利用特征和不同土地利用类型的土壤侵蚀状况。     

典型黑土区耕作土壤质地遥感时间窗口及影响因素分析

了解黑土区耕作土壤质地的空间分布对于黑土区农业精准管理以及耕地保护至关重要。遥感技术是快速获取土壤质地空间分布的有效方法。该研究以黑龙江省友谊农场耕地为研究对象,评估研究区土壤质地遥感反演的最佳时间窗口并分析其影响因素。筛选覆盖研究区的2019-2021年25幅Sentinel-2影像,将每幅影像的波段和构建的光谱指数输入随机森林模型,建立土壤质地遥感反演模型,比较不同时期影像反演土壤质地的模型精度,确定土壤质地遥感反演的最适宜影像,并分析造成反演土壤质地精度变化的原因,获取友谊农场土壤质地空间分布。结果表明：1）友谊农场反演土壤质地的最佳时间窗口为4月下旬至5月中旬;2）在25幅Sentinel-2影像中,2020年5月7日反演粉粒和砂粒的模型精度最高（粉粒的R2为0.785,均方根误差为6.697%;砂粒的R2为0.776,均方根误差为8.296%）;2019年5月3日反演黏粒的模型精度最高（R2为0.776,均方根误差为1.6%）;3）不同时期的Sentinel-2影像对土壤质地反演的准确性有很大的影响,而土壤含水量和秸秆覆盖是造成不同时期土壤质地预测精度差异的重要原因。研究为确定土壤质地遥感反演的最佳时间窗口、实现区域尺度土壤质地制图提供关键技术。     

国内外土壤质地自动分类程序介绍

土壤质地是反映土壤物理特性的一个综合指标,土壤质地命名的自动化将有效提高土壤质地分类工作的效率。本文结合土壤质地自动分类程序研究的现状与特点,着重阐述并讨论了目前较为成熟的TAL、TRANGLE和STAC自动分类计算机程序的设计、功能、使用和实例及其异同与优缺点。土壤质地命名的应用试验表明:TAL和TRANGLE程序在批处理数据量、分类制、图形显示、统计功能等方面存在局限,STAC程序则相对较为完善、方便、实用。     

森林土壤渗透系数的数学模型

通过森林土壤渗透系数试验,应用数量化理论(Ⅰ)建立了森林土壤渗透系数的数学模型。影响森林土壤渗透系数的第一位因子是土壤质地与容重的交互作用,其次为土壤质地、容重、含根量、容重与含根量的交互作用。数量化理论(Ⅰ)可用于大面积森林土壤渗透系数的估算,其精度较高。     

A digital computer program for particle size analysis and textural classification of soils

Abstract

A digital computer program was written for the determination of particle size distribution and textural classification of soil samples. The textural classification is based on the South African texture‐triangle.     

土壤捡石机的研究进展

中国多数山区农田土壤中含有大量砾石,影响土壤的物理特性和水力特性,也影响作物播种、出苗和生长发育,同时给农田耕作和管理带来很大不便。目前在中国一般是采用人工捡拾办法将石块清出农田,劳动强度大、效率低下。针对上述问题,对国内外土壤捡石机的研究和应用现状、发展历史进行了研究,分析了典型土壤捡石机器分捡装置的工作原理,提出了适合中国山区农田特点的土壤捡石机研究方向和捡石机方案。     

土壤质地对玉米不同生理指标水分有效性的影响

为确定土壤质地对玉米不同生理指标水分有效性的影响,该文利用3种土壤（重壤土、中壤土和砂壤土）的盆栽控水试验和1种土壤（重壤土）的田间小区控水试验,研究了玉米不同生理指标随相对土壤含水率（土壤含水率占田间持水率的比）的动态变化。结果表明：3种土壤中各生理指标相对值在相对土壤含水率降低到土壤水分阈值之前保持不变,低于此阈值时随相对含水率的进一步降低而线性降低,且均可用分段函数来拟合（R2=0.824～0.999）。土壤水分有效性大小排序为：砂壤土＞中壤土＞重壤土,而且瞬时生理指标的土壤水分阈值低于日变化和整个试验阶段的累积指标。因此土壤质地和不同生理指标的时间尺度都会影响玉米生理指标对土壤水分有效性的响应。     

区域土壤质地层次三维空间分布的地统计模拟方法比较

为了定量化描述冲积平原区土壤剖面质地层次的复杂变异性,本研究根据华北冲积平原一块面积约15 km2区域内的139个土壤剖面（0 ~ 2 m）观测数据,分别应用顺序指示模拟和多点地统计学模拟方法分析了区域内土壤质地层次的三维空间分布特征。前者的结果显示土壤质地层在水平方向上的分布具有很强的随机特性,而后者的结果表明土壤质地层在水平方向上的分布具有一定的规律性。将转移概率函数得到的各向同性分布比例和各向异性平均长度（厚度）用来生成三维训练图像,然后将生成的训练图像用于多点地统计学模拟,并与传统的顺序指示模拟结果进行了对比。结果表明,多点地统计学模拟在估计精度以及垂直方向上土壤质地层次连贯性的再现性上优于传统顺序指示模拟,所得结果能更好地反映土壤质地层次的空间分布特征。     

Crystallinity of soil kaolinites in relation to clay particle-size and soil age

The crystallinity of soil kaolinites as a function of clay particle-size and soil age was investigated in soil chronosequences of the Shingle House Creek and Hawkesbury River alluvial terraces in south-eastern Australia. The youngest soils (late Holocene) in each sequence are texturally uniform Entisols containing kaolinite and illite. The oldest soils (Pleistocene to late Tertiary) are Ustalfs with strong textural differentiation and are predominantly kaolinitic. With increasing age, textural B horizons are increasingly enriched in kaolinite and in particles of fine clay (< 0.2 μm) size. In two sub-fractions of the fine clay (0.2-0.06 μm; < 0.03 μm), no corresponding changes were observed in the crystallinity of kaolinites (as measured by the index, C _k) with age. However, values of C _k were significantly higher in the coarse clay (2-0.2 μm) than for both fine clay fractions in all except the Ultic Paleustalf of the oldest, possibly late Tertiary, terrace of the Hawkesbury River sequence. In this soil, C _k values are low in all three clay-size fractions.
In these sequences, the effects of both clay particle-size and soil age were identified in the crystallinity of kaolinites. Disorder as a result of pedogenesis, however, was associated only with the most prolonged weathering and the strongest soil textural differentiation.     

Usability of soil survey soil texture data for soil health indicator scoring

Soil textural information is an important component underlying other soil health indicators. Soil texture analysis is a common procedure, but it can be labor intensive and expensive. Soil texture data typically are available from the Soil Survey Geographic (SSURGO) database, which may be an option for determining soil health texture groups (SHTG). The SSURGO database provides soil texture information in the soil map unit (SMU) name, taxonomic class category (family), and detailed values (≤ 2 mm soil fraction) of percent sand, silt and clay by soil horizon. The objective of this study was to examine the possibility of using SSURGO data for SHTG at the 147-ha Cornell University Willsboro Research Farm in New York state as an alternative for soil texture data determined manually on collected soil core samples. Comparative results revealed that representative values for soil texture from the SSURGO database generally matched measured mean values for all SMUs.     

土壤镉污染特征及污染土壤的植物修复技术机理

论述了土壤Cd污染的特点、Cd在土壤中的形态转化特征、生物毒性及我国目前土壤Cd污染现状及危害。系统论述了Cd污染土壤的植物修复治理机理、研究进展及应用前景,并结合我国土壤Cd的污染特点和部分研究结果,提出今后的研究目标和方向。     

电力工程水土保持准入条件

 通过对电力工程的组成、占地以及施工和生产工艺、土石方量及弃渣等工程特点的分析,总结出电力工程建设过程与运行期间的水土流失特点。对照涉及电力项目产业发展规划、国家政策与产业布局,分别从电力项目水土保持的准入、限批和缓批方面提出共50项准入条件。根据有关技术规范和水土保持新国标的规定,结合典型案例分析,提出须修正主体设计的11项方案准入条件、须修改水土保持方案的7项方案准入条件。     

城建工程水土保持准入条件

 城建工程项目开挖、填筑土石方量大,对地表、植被破坏点多、面广,工程建设引发的水土流失和环境损坏直接影响城市人居环境,是较为敏感的项目之一。在分析城建工程项目占用土地特征及其水土流失特点的基础上,通过查阅大量与城镇建设相关的有关环境、资源的法律法规、技术规范,经分析、归纳、总结,提出城建工程项目的水土保持准入、限批、缓批条件,提出水土保持方案准入条件以及水土保持方案的准入排序意见。