基于GIS的南疆果园土壤肥力评价

【目的】研究新疆温宿县核桃和红枣果园土壤肥力水平,为核桃和红枣果园科学施肥和耕地地力提升提供参考依据。【方法】选取果园土壤盐分含量、有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌、有效硼、土壤质地和质地构型作为评价指标,综合用于层次分析、特尔斐法、模糊数学隶属函数模型评价温宿县核桃红枣园土壤肥力。【结果】温宿县核桃红枣园土壤肥力水平主要集中在中肥力和低肥力区,其中核桃园中肥力、低肥力区和极低肥力区分别占核桃园面积的45.65%、35.57%和11.91%;红枣园中肥力、低肥力区和极低肥力区分别占红枣园面积的46.55%、44.35%和6.29%。【结论】两类果园的土壤肥力水平属中低水平,有机质、氮素、磷素、有效性锰和锌缺乏是影响温宿县核桃和红枣果园土壤肥力水平主要障碍因子,应培肥地力提升土壤有机质含量,重视氮肥、磷肥的施用,补施微量元素锰肥和锌肥。     

基于地统计学和GIS的通州区于家务乡土壤肥力综合评价

【目的】本次研究对农业土壤肥力定量化管理、土地规划管理、土壤生态化建设等方面均有指导意义,已经建立的这套土壤肥力综合评价方法,为土地进一步分等定级和定量化研究提供数据支撑。【方法】选取北京市通州区于家务乡表层土壤8项常规肥力指标(全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾、有机质、pH值)作为评价指标,采用指标相关系数法和隶属度函数评价方法相结合计算出代表土壤肥力状况的IFI值对土壤肥力进行综合评价,并运用地统计学方法和GIS技术进行趋势和空间分析。【结果】研究区土壤中有效磷的变异系数最大为107.04%,pH值变异系数最小为2.80%,变异系数由大到小依次为有效磷速效钾碱解氮有机质全氮全磷全钾pH值。经过不同趋势次数指标插值误差的综合比较下,初步确定速效钾和IFI选择一次,全氮、碱解氮和pH值选择常数,其余指标均选择二次,同时其具有良好的半方差结构,符合指数模型和高斯型,具有较强的空间相关性,结构性因素引起的变异占主导作用。【结论】根据IFI值将研究区土壤分为优质、良好、中等、差等、劣等5个等级,其中良好、中等和差等级别土壤面积占比高达94.86%。通过空间分布图可见,研究区土壤综合肥力分布较均匀,北部至南部高肥力地区与低肥力地区之间呈条带状交织分布,且高肥力地区与低肥力地区分布面积几乎相等。     

土壤调理剂用量对酸性土壤肥力影响的综合评价

【目的】客观评价碱性土壤调理剂改良后的土壤肥力水平,为酸化土壤的科学改良提供参考。【方法】以小白菜为研究对象,对土壤调理剂不同用量下的酸性土壤肥力进行综合评价。运用主成分分析并计算变量的Norm值,结合肥力指标间的相关关系筛选出酸性土壤肥力评价的高度敏感性指标进入土壤肥力评价的最小数据库集(MDS)。通过隶属度函数实现评价指标量纲统一,绘制隶属度函数雷达图直观反映土壤肥力的整体状况及肥力单因素状态。采用2种指数模型对改良后的土壤综合肥力进行评价。【结果】筛选出pH、交换性Ca~(2+)、总氮、交换性Mg~(2+)、有机质作为酸性土壤肥力评价指标,根据雷达图及指数模型可知,施用土壤调理剂可以提升酸性土壤肥力,肥力提升的程度受调理剂用量控制,土壤调理剂的推荐用量为450 kg/hm~2。【结论】土壤调理剂用量造成的 pH和交换性Mg~(2+)差异是肥力的限制因子;土壤肥力是小白菜产量的决定因素,单个肥力指标的改善虽然有一定程度的改良效果,但是不能起到显著增产作用,土壤酸化改良应参考肥力综合值进行改良效果评价。     

基于修正内梅罗指数法的果园土壤肥力评价

【目的】 研究评价果园土壤肥力状况,为科学施肥及土壤和作物营养诊断提供依据。【方法】 引入内梅罗指数法,并根据土壤肥力的“木桶理论”进行变形。采用隶属度函数和修正内梅罗指数方法,选取常规养分指标和微量元素共10个指标,对温宿县果园土壤肥力进行综合评价。【结果】 研究区土壤常规养分和微量元素养分的综合肥力贡献率分别为0.55和0.45;土壤综合肥力指数处于0.10~0.85,平均为0.39,整体处于中等偏低水平。【结论】 利用隶属度函数和修正内梅罗指数方法,建立的定量土壤肥力综合评价方法,突出了单项土壤肥力指标缺素情况,能够较好的揭示果园土壤肥力状况。     

土壤空间数据库支持的陕西土壤肥力评价

【目的】改进传统的土壤肥力评价方法。【方法】在陕西土壤空间数据库的支持下,应用层次分析法和模糊综合评价法,基于GIS环境对全省土壤肥力进行综合评价,并编制了土壤肥力评价等级图。【结果】陕西省土壤肥力质量较差,以3~6级肥力为主,占总面积的74.5%,其次为2、7级肥力土壤,1、8级肥力土壤所占比例很小,不足5%;陕西省北部土壤肥力偏低,大多在4级以下,关中地区以3、4、5级土壤居多,南部山区以2、3、4级肥力土壤为主。【结论】基于土壤空间数据库的肥力评价,实现了土壤肥力的分级评价自动化,提高了结果的科学性和客观性。     

基于层次分析法的恩施州魔芋种植基地土壤质量评价

[目的]评价恩施州魔芋种植基地土壤肥力质量。[方法]采用改进层次分析法确定各指标的权重系数,求得土壤肥力综合指标（IFI）,并对土壤肥力指标与各理化指标进行相关性分析。[结果]恩施州魔芋基地耕作层土壤肥力较高,平均IFI值为0.73;犁底层土壤肥力中等,平均IFI值为0.47。[结论]耕作层肥力限制因子为速效钾,犁底层肥力限制因子为全磷和碱解氮。     

城镇土地定级权值量化研究

运用回归模型法对土地定级因素权重值进行研究,具体分析并比较了传统特尔斐法赋权与回归模型赋权的方法和步骤,通过对江苏省常州市武进区全区土地定级权值量化研究的实例分析,得出客观赋权法的客观合理性和可行性,使权重赋值更加符合实际。     

剑河县水田及旱地的土壤肥力特征与评价

【目的】为贵州剑河县及类似地区生产上合理施肥提供科学依据。【方法】采用变异系数法、相关性系数法及加权平均法探讨土壤全氮、有机质、碱解氮、速效钾、速效磷、全磷和全钾养分等养分指标对其肥力的影响,并利用改进内梅罗综合评价法结合3种方法权重系数均值评价水田及旱地土壤肥力。【结果】水田土壤的速效钾及旱地土壤的全磷水平较低,其余养分指标均为中上、高及很高水平;不同种植物旱地土壤6个样点碱解氮含量均很高,样点间全磷及速效钾含量波动较大,有机质含量波动较小;比较3种加权方法权重系数的平均值,水田及旱地肥力因子权重系数均是有效磷最大,分别为0.2710和0.2358,有效磷是影响水田及旱地土壤肥力的主要因素,土壤肥力指数分别为1.52和1.63,其土壤综合肥力均为肥沃水平。【结论】剑河县水田及旱地土壤肥力均为肥沃水平,有效磷是影响水田及旱地土壤肥力的主要因素;水田及旱地土壤的氮含量均较高,可满足农作物生产需求,生产上应减少氮肥的施用量;水田土壤的钾含量较低,应采取相应施肥措施提高水田土壤的钾素供应水平。     

基于县域耕地资源管理信息系统的武都区耕地地力等级评价

县域耕地资源管理信息系统是专门用于县域内耕地地力等级评价的软件。该软件基于GIS平台开发,运用模糊数学原理和层次分析原理,由《行政区划图》、《土地利用现状图》和《土壤图》叠加求交生成评价单元,选取县域内影响耕地质量的重要因子,建立层次模型,由专家根据特尔斐法给出各因子隶属度值,从而由该软件完成区域内耕地地力评价,并生成评价结果。武都区共生成评价单元5590个,选取海拔、坡度、地貌类型、剖面构型、有效土层厚度、质地构型、有效磷和有机质8个指标,有7名专家通过特尔斐法确定各指标对武都区耕地地力等级影响程度大小的权重和各指标的隶属度,然后由县域耕地资源管理系统根据权重值和隶属度值计算每个评价单元的耕地地力综合指数(IFI)值,由IFI值的大小,将武都区耕地地力等级划分为一等地、二等地、三等地、四等地、五等地共五个等级。     

权重确定方法综述

赋权研究一直是社会工作专业中的一个重要研究主题,针对多属性决策中指标权重的确定问题,目前已有的确定指标属性权重的方法大致可分为:主观赋权发、客观赋权法、主客观赋权法三个类别,本文将针对这三个类型的赋权方法,选取其中有代表性的方法加以介绍和总结,为目前权重的选择和研究提供借鉴。     

北京延庆盆地农田表层土壤肥力评价及其空间变异

【目的】土壤肥力评价及其空间变异研究,可为科学施肥、作物布局调整等提供依据。【方法】在以往土壤肥力评价仅考虑常规养分指标的基础上,引入微量元素养分指标,采用主成分分析法、隶属度函数和地统计方法,对北京延庆盆地表层土壤肥力进行综合评价,并研究其空间变异特征。【结果】研究区土壤常规养分和微量元素养分的综合肥力贡献率分别为0.63和0.37;土壤综合肥力指数处于0.22—0.97,平均为0.53;其空间变异具有一阶趋势,去除趋势后所剩残差表现出较弱的空间相关性;空间总体分布受有机质和全氮分布的影响较大,局部地区分布还受有效铜、有效锌等微量元素养分的影响;菜地土壤单一有效微量元素指标的肥力水平和综合肥力水平总体上均高于果园和粮田。【结论】将土壤常规养分和微量元素养分同时纳入土壤肥力质量评价指标体系是可行的和必要的,利用地统计学方法能较好地揭示土壤肥力质量的空间变异规律。     

宁夏砂田小尺度土壤性质空间变异特征与肥力评价

【目的】砂田是西北干旱、半干旱地区农民在恶劣的气候、土壤和地形等自然条件下,为了生存经过长期生产实践不断总结创新所形成的一种独特的耕作方式。保持和提高砂田土壤肥力质量是改善土地生产力、延缓砂田退化的基础。【方法】按照10 m×10 m网格方式采集110个砂田土壤表层(0—20 cm)样品,选取土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、速效磷、速效钾、pH和电导率作为土壤肥力特征的评价因子,采用相关系数法确定各土壤肥力指标的权重,根据宁夏砂田土壤特征和作物品种,选择隶属度函数曲线类型,同时确定隶属度函数转折点取值,然后根据各土壤肥力因子的权重和隶属度值计算土壤综合肥力指数值;利用地统计学分析方法构建土壤各肥力因子的最适半方差函数模型,确定砂田土壤各肥力因子的空间变异特征和空间格局;结合土壤综合肥力指数值及其空间分布状况对砂田土壤肥力特征进行分级评价。【结果】经典统计表明,pH的变异系数最小仅为0.01,表现为弱变异,均值为9.15,土壤呈碱性。其他肥力指标变异系数处于0.10—0.72,属于中等变异。通过极差可以看出各项土壤性质含量在农田尺度存在明显的差异。研究区土壤综合肥力指数值在0.18—0.59,平均值为0.34。地统计学表明,砂田土壤各项肥力指标块金系数均小于25%,呈现出较强空间自相关性。通过普通克里格空间插值图可以看出,土壤有机碳在田块尺度上分布较为均匀,含量集中在1.5—2.5 g·kg-1,在研究区南侧有机碳有岛状高含量点存在;电导率分布也较为均匀,集中在100—300μs·cm~(-1),其在北部含量较高;土壤全氮、全磷和全钾含量普遍较低,在空间呈现出明显的斑块状分布特征;土壤速效磷和速效钾在研究区北部有岛状高含量点存在;pH在整个研究区呈现明显的斑块状分布特征。土壤综合肥力指数值空间分布状况表明,研究区Ⅲ类地分布最广,占整个研究区面积的56%,属中等肥力状况。砂田南部以Ⅱ类地为主,占整个研究区面积的25%,肥力状况良好。Ⅳ类地占整个区域面积18%,其肥力状况较差。【结论】土壤性质和土壤肥力指数在田块尺度上空间分布复杂、规律性不明显,呈斑块状分布特征。根据各项土壤属性指标和土壤综合肥力指数值的分布情况判断,砂田土壤肥力总体水平较低,其中有机碳和全氮是制约砂田土壤肥力的主要限制因子。应通过增施有机肥、轮作和休耕等方式改良和培肥土壤。     

聚类、粗糙集与决策树的组合算法在地力评价中的应用

 【目的】地力评价方法大多数有一定的主观性,较少考虑土壤各属性间的依赖关系。论文旨在采用数据挖掘方法,寻求地力等级划分的新方法。【方法】结合农安县耕地调查数据,应用K-means聚类方法、Johnson粗糙集属性约简算法与C4.5决策树算法相结合的优化算法评价地力等级。【结果】使用K-means聚类方法,得到最佳学习样本数;使用粗糙集属性约简和决策树相结合的方法,去掉了冗余属性7个,决策树模型共有节点317个,其中叶节点个数为159个,生成规则159条,模型准确率为82.08%。与未聚类和未约简的方法相比,决策树结点个数减少41.62%。【结论】使用该组合算法,在保证模型准确率的同时,降低了算法的时间和空间复杂性,提高了挖掘效率。     

长期施肥下土壤肥力变化的评价方法

【目的】确定长期施肥下土壤肥力变化的适宜评价方法。【方法】以湖南望城和江西进贤的长期试验数据为基础,比较和分析因子分析法、相关系数法、内梅罗指数法3种评价方法对土壤肥力的综合评价结果,探明适宜土壤肥力变化的综合评价方法。【结果】20多年长期施肥下,3种评价方法所得综合土壤肥力指数（IFI）的变化趋势和差异性不同：因子分析法和相关系数法评价结果相似,而内梅罗指数法与二者存在一定差异,评价结果灵敏度较高。经验证,3种评价方法的IFI与作物产量间均呈极显著正相关,其中内梅罗指数法相关性更高。内梅罗指数法评价结果：低产的不施肥（CK）、偏施肥（NK）处理IFI随时间呈下降趋势;高产的均衡施肥（NPK、2NPK、NPKCa、NPKS、NPKM）处理IFI随时间趋稳,且均值显著高于不施肥和偏施肥的处理。【结论】因子分析法、相关系数法和内梅罗指数法均适用于长期施肥下土壤肥力的综合评价,但应首选内梅罗指数法,最后选相关系数法。     

基于综合灰色关联度加权法的玉米品种评价

【目的】利用综合灰色关联度加权法对玉米品种的各主要性状进行综合评价分析, 为农作物新品种评价提供科学参考。【方法】采用2008年广西玉米区域试验数据,利用决策分析中的多属性决策理论,运用综合灰色关联度的方法确定各性状的客观权重,然后对玉米品种进行评价。【结果】玉米品种HM-2的综合评价值最大,其次是哈宝7号,最小的是XQ-9;玉米品种HM-13产量最高,其次为联玉19,产量最低的是KY116。【结论】在实际生产中,不能只考虑产量这一单一性状来选育新品种,应尽量选择对产量和环境的互作有影响的几个重要性状进行综合评价。综合灰色关联度加权法可有效减少某些人为的设定因素,使新品种的选育、评价和鉴定更科学、客观、符合实际。在玉米的育种实践工作中,其可作为辅助工具,以选育出高产、稳产、低风险、综合性状优良的玉米新品种。     

连续施用土壤改良剂对沙质潮土肥力及活性有机碳组分的影响

【目的】以河北省廊坊市小麦-玉米轮作区沙质潮土为研究对象,通过2015—2018年田间连续定位试验,研究两种土壤改良剂对土壤活性有机碳组分含量和土壤碳库管理指数的影响,以期为沙质潮土有机碳库培育,改善土壤质量提供理论依据。【方法】试验采用单因素随机区组设计,设4个处理：（1）单施化肥（CK）;（2）CK+有机改良剂15 t·hm^-2（T1）;（3）CK+无机改良剂2.25 t·hm^-2（T2）;（4）CK+有机改良剂15 t·hm^-2+无机改良剂2.25 t·hm^-2（T3）。收获季测定土壤有机碳、全氮、pH、速效磷、速效钾,并运用修正的内梅罗指数法计算土壤综合肥力指数（IFI）。再分析活性有机碳各组分含量,并计算碳库管理指数（CPMI）。最后通过CPMI和IFI指示指标评价连续施用土壤改良剂对沙质潮土改良的应用效果。【结果】较CK处理,施用有机改良剂处理土壤总有机碳（TOC）和土壤综合肥力指数（IFI）均显著提高,尤其是有机无机改良剂配施时效果最显著;施用有机改良剂处理各活性碳组分含量均呈升高趋势,并且活性有机碳各组分含量呈现为：易氧化有机碳（LOC）>可溶性有机碳（DOC）>微生物量碳（MBC）;施用有机改良剂各处理土壤活性碳库组分有效率均呈下降趋势,T1、T3处理土壤易氧化有机碳有效率（LOC/TOC）较CK分别显著降低了12.57%和12.02%,微生物量碳有效率（MBC/TOC）较CK分别显著降低了12.84%和12.30%,单施无机改良剂处理较CK无显著影响,说明施用有机改良剂增加活性有机碳各组分含量的同时,向土壤中输入了更多的稳定态碳,进而导致有效率的降低;施用有机改良剂各处理土壤碳库指数显著升高、碳库活度显著降低,说明施用有机土壤改良剂能够促进土壤碳库的积累;施用有机改良剂各处理土壤碳库管理指数均呈升高趋势。主成分分析结果表明,施用有机改良剂能够影响土壤中活性碳各组分含量及其有效率。【结论】连续施用有机改良剂能够显著提高沙质潮土肥力,增加土壤碳库管理指数,累积碳库库容,改善土壤质量。     

长期施用化肥和稻草对红壤水稻土肥力和生产力持续性的影响

 【目的】研究长期施用氮（N）、磷（P）、钾（K）化肥和稻草（RS）对中国亚热带地区红壤水稻土肥力变化的趋势和水稻生产力可持续性的影响。【方法】利用1981年建立在湖南省望城县黄金乡第四纪红土红壤发育的水稻土（分类为普通简育水耕人为土）上的定位试验田,对氮、磷和钾化肥及其与稻草长期配合施用的5个处理的土壤肥力和生产力可持续性进行了评价。【结果】氮、磷和钾化肥与稻草长期配合施用能维持和提高红壤水稻土的生产力和土壤肥力;水稻获得了持续高产,土壤有机质、全氮、全磷、可矿化氮量均增加,速效磷和速效氮比试前土壤增加。长期施用氮、磷肥而不施钾肥的NP处理水稻产量、土壤氮、钾逐年降低,稻田系统生产力的可持续性和土壤肥力难以维持。稻草还田对水稻具有显著的增产作用,27年54季的稻草还田配合化肥处理的平均水稻产量比仅施化肥的NP和NPK处理分别增产12.2%和6.7%,稻草的增产作用还随着稻草还田时间的延长而逐年提高。【结论】稻草还田携入的钾与化学钾肥具有相同的营养功能,稻草可替代部分化学钾肥。     

豫西地区不同类型农田化肥增产效益及增产潜力研究

 【目的】探讨化肥在豫西地区不同地形农田的增产效益与增产潜力，为引导和实现化肥的优化配置和合理施用、提高豫西地区粮食产量提供参考依据。【方法】采用田间试验，研究了豫西地区平川地、坡平地、坡地等3种典型地形农田化肥施用量对作物产量的影响；并对3种典型农田化肥消费量与粮食产量的多年统计资料进行了分析，提出了二者之间的关系，并由此对豫西地区粮食增产潜力进行了预测。【结果】作物单产以平川地最高，坡平地次之，坡地最低。尽管在3种类型农田上使用化肥均可大幅度增加作物产量，但化肥增产效益以坡地最高，坡平地次之，平川地最低；对3种典型地形农田化肥消费量与粮食产量多年统计资料的分析也获得相同结论。根据田间试验结果对未来豫西地区粮食产量及增产潜力进行的预测表明，当采用本研究中最大施肥量时，豫西地区粮食总产量可达到4.24×109 kg，是2003年该地区粮食产量的2.1倍；并预测在增加粮食产量中，坡地贡献率占50.1%、坡平地占33.7%、平川地占16.2%，坡地和坡平地粮食生产对该地区粮食总产量具有决定作用。【结论】豫西地区3种典型地形农田中化肥增产效益存在差异，以坡地化肥增产效益最大。因此，加强坡地化肥投入，可有效地提高本区粮食总产量，对今后本区粮食的增产具有重要意义。