基于改进TOPSIS和COK的土壤养分综合评价

以陕西省周至县北部农耕区为研究对象,选取有机质、碱解氮、速效钾和有效磷4个养分指标,利用主成分分析确定指标权重,将改进TOPSIS技术运用到土壤养分综合评价中,通过计算样点值与最优值、最劣值的距离,以评价对象与最优值的相对接近程度作为评价养分高低的依据,对土壤养分综合指数(Bi)进行COK插值,并绘制土壤养分等级分布图。综合评价结果表明:研究区Bi范围为0.109~0.603,平均值0.285,标准差0.083,变异系数29.12%,属中等变异程度;养分空间分布格局:除南部的马召镇和楼观镇部分区域的养分等级高,由西北角的青花乡、哑柏镇和东部的九峰乡、尚村镇向中部降低的趋势;从高到低的养分等级面积比例为3.47:16.11:29.61:33.12:17.68。研究区土壤养分等级总体偏低,且主要分布在中部地区,与实际情况相吻合,为农耕区土壤肥力改善提供科学依据。该方法相对准确的对土壤养分给予评价,为土壤养分评价提供一条新思路。     

基于GIS的黄土丘陵沟壑区土壤质量评价研究——以陕西省长武县为例

以地处黄土丘陵沟壑区的陕西省长武县土壤为研究对象,筛选出包括土壤养分、环境因子、微量元素和生物酶活性等在内的14个因素作为评价指标,建立了黄土丘陵沟壑区土壤质量评价指标体系.采用层次分析法确定各指标的权重系数,运用模糊数学理论中的综合指数法进行综合评价.以GIS为平台,划分并绘制了长武县土壤质量等级分布图,实现了县域土...     

运城市夹马口引黄灌区土壤养分空间变异特征

以山西省运城市夹马口引黄灌区为研究区域，在灌区进行田间取样，结合地统计学与Kriging插值方法分析灌区农田有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾的空间分布特征。研究结果表明，灌区土壤有机质、全氮空间变异主要受结构性因素的影响；碱解氮、有效磷、速效钾空间变异受结构性因素、随机性因素的共同影响。土壤有效磷呈斑块状分布，存在局部富集或缺失情况；有机质含量在灌区西南部平坦地区、中部引黄灌区干渠中下游冲积区相对较高，土壤全氮、碱解氮具有相似分布。灌区土壤有效磷、速效钾养分等级较高，土壤碱解氮养分等级中等，土壤有机质、全氮养分等级较低。交叉验证表明，普通克里格插值能较准确地预测灌区的土壤养分的空间变化，其相关系数较高、稳定性较好，为灌区精准施肥提供建议。     

黄河三角洲滨海盐渍土区土壤质量综合评价

以黄河三角洲滨海盐渍土区为研究区域,选择对该区植物生长密切相关的0~30 cm土层土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾、全盐含量、p H值和粘粒含量作为土壤质量综合评价的评价指标,应用模糊综合指数法计算土壤质量综合评价值,对综合评价值进行克里格插值,采用自然分段法划分等级,并对土壤质量进行综合评价。结果表明:土壤质量综合评价值介于0.194~0.376之间,研究区土壤质量总体较差;东北部沿海滩涂土壤质量最差,随距海岸线距离的增大,土壤质量综合评价指数逐渐增大,呈环状分布,分别在研究区西南部和西北角出现相对高值区;质量最差的四、五级地面积分别为804.60 km2和834.73 km2,总计占整个研究区面积的51.46%,主要为滩涂、光板地和盐荒地,其特点是养分缺乏、土壤盐分含量高、土壤脱盐困难。合理利用该类型土地途径是改变土地利用方式,如种植耐盐碱作物和发展海水养殖或兴建盐场等。对其它等级土壤也提出相应的改良利用措施。     

陕西泾惠渠灌区土壤质量综合评价研究

以陕西省主要的粮食、蔬菜生产基地泾惠渠灌区为研究对象,通过对土壤质量现状的调查、现场采样和试验分析,选取土壤总盐量,pH,土壤有机质,碱解氮,速效磷,速效钾,Cu,Zn,Pb,Cd,Cr,As,Hg以及地下水硝酸盐含量14个指标,基于层次分析法在确定其权重的基础上,利用综合指数法对泾惠渠灌区的土壤质量进行了综合评价。结果表明:灌区75.3%的土壤质量处于优良水平,20.8%的土壤质量处于中等水平。总体看,泾惠渠灌区的土壤质量综合指数均值为0.82,属于二等,质量为良好土壤。指标选取得当,研究结果与灌区的实际情况相吻合,研究方法可靠。     

污染损失率法在土壤重金属污染评价中的应用

利用土壤环境质量评价的一种新评价理论污染损失率法对陕西省泾惠渠灌区的土壤质量进了评价。评价结果表明,21个土壤采样点综合污染损失率在9.10%～16.15%之间,占总土壤采样点数的87.5%,污染等级为Ⅱ级,土壤属于尚清洁水平;两个土壤采样点属于轻污染水平;只有一个样点污染等级为Ⅳ级,属中污染水平。结果与实际情况较吻合。同时应用传统的内梅罗法综合指数法进行了验证性评价。各样点两种评价方法的污染程度排序结果除3个样点的污染排序次序差异较大外,其他样点的次序基本一致。通过对综合污染损失率与内梅罗综合污染指数(P)及潜在生态风险指数(RI)的相关性分析,相关系数分别为0.9788和0.9203,都达到了极显著相关(p﹤0.01),说明综合污染损失率法的评价结果是可靠的。将污染损失率法应用于土壤环境质量评价中,对样本中超标较严重的污染因子有更强的分辨率,对于土壤污染的相对严重性判断更精确,可以为相关管理部门提供明确的决策信息,从而针对不同的土壤重金属超标情况采取相应的控制和修复措施。     

陕西省泾惠渠灌区土壤重金属污染潜在生态风险评价

在调查研究泾惠渠灌区土壤重金属污染现状的基础上,以Hg、Cd、Cr、Pb、As、Cu、Zn 7种重金属元素为指标,利用土壤重金属污染潜在生态风险指数法对土壤重金属生态危害程度进行了评价。结果表明,灌区部分土壤重金属生态危害程度都为轻度,个别采样点为中等;从重金属的种类看,只有Cd和Hg的值大于40,生态危害程度为中度,其余元素都为轻度;7种重金属潜在生态危害程度依次为HgCdAsPbCuZnCr。重金属潜在生态危害指数RI平均值为133,土壤重金属潜在生态危害为轻度。从不同的土壤重金属综合污染评价方法看,内梅罗综合污染指数(P)和潜在生态风险指数(RI)的评价结果具有很高的一致性,达到极显著的相关关系(R2=0.9313,P0.01)。     

民勤绿洲耕作土壤养分时空变异特征及其影响因素

参照1980年土壤普查样点布设图,利用GPS定位,2006年采集民勤绿洲耕地土样209个,应用传统统计学、地统计学和ArcGIS的空间分析模块,对民勤绿洲25年来土壤有机质、速效氮、速效磷和速效钾的时空变异特征及其影响因素进行了分析。结果表明:与1980年土壤普查结果比较,2006年土壤有机质、速效氮和速效磷含量平均分别增加了12%,4%和230%,而速效钾均值下降了26%;除有机质变异系数增加4%外,其余养分均表现为下降,且速效磷变异程度高于其他养分;1980-2006年各土壤养分块金值/基台值增加明显,在一定范围内空间相关性减弱,表明由随机部分引起的空间变异逐渐高于由自相关部分引起的空间变异。速效氮、速效磷在北偏东-南偏西方向均呈现出较强的向异性,前者主要受土壤类型影响,后者主要受石灰性土壤固磷作用的影响。土壤养分含量西南(昌宁、环河灌区)-东北(泉山、湖区)呈降低趋势,绿洲中部(坝区)呈增加趋势,表明土壤养分空间分布变化的过程主要是从西南-东北方向向中心递增,不同灌区化肥投入、种植结构的差异是引起这种空间分布特点的主要因素。     

基于云模型的宁南山区小流域土壤养分综合评价

土壤养分受到各因素的综合影响,也是植被生长繁衍的基础.为了解宁南山区小流域土壤养分状况,文中基于260个采样点0 ～20cm土层实测数据,分析了土壤养分含量特征,选取pH值、电导率(EC)、有机质(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、碱解氮(AN)、速效磷(AP)和速效钾(AK)作为评价指标,运用熵权法...     

基于云模型的西安市蔬菜区土壤肥力综合评价

土壤肥力对于维持农作物生长和保障土地生产力具有重要意义。为综合考虑土壤肥力评价中的模糊性和随机性,引入云模型对西安市蔬菜区土壤肥力状况进行综合评价,选取pH值、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾为评价指标,运用主成分分析确定权重,利用逆向云、正向云算法获得每个指标的云模型;根据单指标云模型特征值和权重值,结合综合云算法得到土壤肥力综合评价云模型。结果表明:西安市蔬菜区土壤养分总体上属于中等偏高水平,有效磷、速效钾含量偏高,碱解氮含量适中。土壤有机质是土壤肥力的首要限制因素,在实际生产过程中应注意增施有机肥,高磷、高钾地区应限制磷肥、钾肥的使用,按需施用氮肥。科学评价土壤肥力有助于更加准确地掌握土壤特性和养分状况,精准施肥,维持土壤养分平衡,提高土壤质量。     

疏勒河流域土壤含水率反演

土壤含水率是影响干旱区植物生长的重要因素,获取区域尺度土壤含水率数据,能够为干旱半干旱区生态恢复和脆弱生态系统保护提供科学依据。结合MODIS地表温度和反射率数据及全球陆面数据同化系统(GLDAS)土壤含水率数据,利用表观热惯量法和统计降尺度方法反演疏勒河流域土壤含水率,研究其时空变化及其与植被的相关性,得到以下结论:2016年整个疏勒河流域年均土壤含水率偏低,且季节变化显著,其均值、离散程度存在7月 10月 4月 12月的趋势;流域东部土壤含水率整体高于西部;流域土壤含水率空间分布的季节变化显著,其变异系数的空间分布与年均土壤含水率相似;土壤含水率与归一化植被指数NDVI正相关,但不同区域两者相关程度不同,灌区土壤含水率与植被的相关性最高。     

内蒙古苏木山华北落叶松人工林土壤养分变化规律

为探讨内蒙古苏木山华北落叶松人工林土壤养分状况,选择该林区4个林龄(17a、26a、37a、48a)华北落叶松人工林,对不同林龄、不同土层间的土壤化学性质进行综合比较,利用主成分分析和回归分析的方法,计算土壤养分综合指标值,构建林龄与土壤养分综合指标值的回归方程,分析土壤养分的变化规律。结果显示:随着林龄增加,土壤pH值逐渐降低,土壤存在酸化趋势;土壤全效养分以幼龄林时最高,中龄林、近熟林时达到最低;土壤速效养分中碱解氮在中龄林含量最高,而后随林龄增加而降低至成熟林时降至最低,速效磷、速效钾含量均随林龄增加而降低;空间分布上,土壤pH值随土层加深而升高,其他各养分指标均随土层加深而降低,在土壤上层较显著;所构建的回归方程决定系数为0.880,能够较好的反应出林龄与土壤养分综合指标间的关系;幼龄林(17a)、中龄林(26a)、近熟林(37a)、成熟林(48a)土壤养分指标综合得分分别为:0.945、0.069、-0.50、-0.509,幼龄林土壤养分最好,成熟林土壤养分最差。     

基于距离聚类与K-means动态聚类的棉田土壤养分评价研究

为了解棉田土壤养分状况及确定养分丰缺程度,研究采用主成分结合距离聚类、K-means动态聚类以及土壤养分综合评价方法对新疆棉田土壤进行分析评价。结果表明:(1)在主成分分析中,有效铜、有效锰和碱解氮起主要作用,有效铜含量为1.82 mg·kg~(-1),丰缺评价状况属于高等水平,有效锰含量为11.36 mg·kg~(-1),属于较低水平,碱解氮含量为122.07 mg·kg~(-1),属于高等水平,土壤速效磷、速效钾、有效锌和有效铁含量较低,土壤养分含量分布不均匀。在距离聚类和K-means动态聚类中,有机质、碱解氮、有效锰含量较低,其余养分含量较高。在距离聚类中,土壤各类养分可表示为:第Ⅰ类第Ⅴ类第Ⅳ类第Ⅱ类第Ⅲ类,而在K-means动态聚类中可以表示为:第Ⅲ类第Ⅰ类第Ⅴ类第Ⅱ类第Ⅳ类。(2)在土壤综合肥力指数评价值中(IFI),1连和16连的等级高;2连、3连、4连、6连、15连、19连和二监区的等级较高;8连、9连、10连、11连、12连、17连、18连和20连在中等水平。5连、7连、一监区和农市站的等级较低。K-means动态聚类比距离聚类分类效果好,可以更加科学合理、准确有效地对土壤养分进行综合评价。     

内蒙古河套灌区水资源高效利用与盐渍化调控

内蒙古河套灌区是我国具有悠久历史的一个大型灌区。由于气候、地形和水文地质条件的影响,在兴建大规模灌区之前,当地已有严重的盐渍化问题,随着引水量增加,灌溉面积扩大,由于重灌轻排,灌排工程不配套,大水漫灌等原因,使灌区的地下水位迅速上升并超过临界水位,加剧土壤盐渍化;此后虽经积极治理,情况有所好转,但仍未得到根本改变。灌区盐碱化的发生、分布、治理在西北干旱地区具有典型意义。河套灌区现状年引黄水量在50亿m3左右,占内蒙引黄水量的90%,超出引黄指标10亿m3,节水任务十分艰巨。因此,必须高效地利用灌溉水资源,采用渠井灌排技术和实施节水灌溉制度,来调控灌区水盐动态,总体上能使河套灌区灌溉土壤逐步由积盐向脱盐的良性循环发展。     

宜君县核桃经济林地土壤养分调查与评价

采集宜君县10个乡镇典型代表村0~25 cm层次土样,分别测定土壤pH值、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾等指标,并采用改进的内梅罗指数法对各个乡镇的土壤养分进行调查与评价。结果表明:宜君县各个乡镇土壤综合肥力水平整体一般,其中,五里镇、雷塬乡、城关镇、西村乡、彭镇、棋盘镇、云梦乡、太安镇和哭泉乡土壤肥力系数为0.91~1.19(0.9~1.8),属于一般肥力水平;尧生乡土壤肥力系数仅为0.89(0.9),土壤肥力属于贫瘠水平。全氮和速效磷是此地区的主要限制因子。总体来看,宜君县土壤养分含量处于中低水平,且存在碱解氮和速效钾含量分布不均匀,全氮、全磷和速效磷含量偏低、pH值偏高等问题,因此土壤的培肥空间比较大。     

改进的模糊物元模型在灌区农业用水效率评价中的应用

结合灌区农业用水过程及特点,提出了灌区农业用水效率评价指标体系,确定了评价等级与单因素评价标准。在此基础上,结合模糊物元分析理论,以农业用水效率的各评价等级为物元的事物,给出了各指标对不同等级的改进的隶属度函数,以此来确定复合模糊物元,通过计算与理想物元之间的加权海明贴近度来计算综合评价等级,由此形成了确定灌区农业用水...     

内蒙古河套灌区紧邻排干沟土壤盐渍化与肥力特征分析

合理改良河套灌区紧邻排干沟盐碱地,能够有效促进灌区盐碱地生态修复与农业可持续发展。结合描述性统计与主成分分析的方法,对河套灌区乌拉特灌域紧邻排干沟土壤盐碱化与肥力特征进行了分析。结果表明:(1)研究区土壤属于重度氯化物型盐化土;Mg^2+为土壤盐化程度高的关键阳离子,Mg^2+含量过高减缓了Na+的吸收速度,加剧了土壤碱化进程。(2)0~40 cm土层土壤碱化度在13.0%~28.6%之间,土壤碱化度高的原因包括两个方面:一方面是由于CaCO3不能阻止土壤吸附Na+,另一方面是因为土壤中Mg2+不能促进Na+吸附;土壤pH与碱化度、总碱度均存在正相关关系。(3)主成分分析结果表明,研究区可将土壤含盐量、Cl^-、Ca^2+、Mg^2+、pH、总碱度和碱化度作为土壤盐渍化的主要特征因子。(4)研究区土壤钾素含量偏高,其他营养元素含量偏低。紧邻排干沟的土壤属于氯化物盐化土与碱化土复合型盐碱地,导致土壤具有土粒分散、湿时泥泞、不透气、不透水、干时硬结、耕性极差的特点;同时土壤养分偏低,应大量补充除钾素以外的其他土壤营养元素。该研究对于分析河套灌区紧邻排干沟盐碱土、制定合理土地利用政策与生态改良措施和实现区域可持续发展等方面具有重要作用。     

基于主成分分析的土壤养分综合评价

基于蓝田县农耕区2012年924份土壤样本数据：有机质、碱解氮、速效钾、有效磷4个养分指标,通过主成分分析（PCA）法进行土壤含量综合评价;将各土壤养分指标作为协变量,根据相关性强弱控制进入模型的先后次序,对主成分分析综合得分（IFI）进行协同克里格（COK）插值,并将结果按自然裂点法（jenks）分为5类进行空间评价。土壤养分综合评价结果为：IFI值在22.88～87.51,平均值为47.10,标准差为10.72,变异系数为22.76%,属中等变异程度;空间评价结果为：样区土壤养分含量IFI有由孟村-金山镇一线向西北和东南降低的趋势,IFI值多为中等偏下,即在中等及其以下的土壤养分含量空间分布中占全区面积的73.63%,高养分含量土壤占全区面积的21.2%,极高养分含量土壤占全区面积的5.17%。     

基于集对分析法的大型灌区运行状况评价研究

运用集对分析法建立综合评估模型在确定指标权重时,先将粗糙集理论中的属性重要度的确定方法和专家评分法相结合,再运用博弈论方法对确定的权重进行集化和融合,得到灌区评价指标的综合权重。本研究应用集对分析法对山西汾河灌区2004年度运行状况进行了较准确地综合评价,等级为良;评估结果表明,集对分析方法具有较高的分辨率和较大的实用性,具有不遗失数据中间信息、评价结果与实际情况更为相符的优点,为灌区运行状况综合评价提供了一种简单而适用的评价方法。     

陕西省泾惠渠灌区土壤肥力质量综合评价

文中对陕西省泾惠渠灌区土壤肥力现状进行了调查分析,并对土壤肥力质量做出了综合评价.结果表明:整个灌区土壤有机质含量处于较缺乏状态;土壤全氮为中等水平,但碱解氮含量较缺乏,土壤中速效磷和速效钾的含量丰富;从养分的空间变异系数看,以全磷最小,为12.6%,速效磷最大,为38.9%,速效磷在空间上分布最不均匀;土壤养分各因子...