黄土高原南麓县域耕地土壤速效养分时空变异

在生态脆弱的黄土高原南麓合阳县,以1983、2006年耕地土壤速效氮、磷、钾含量为对象,利用空间自相关、变异函数及分形维数等方法,研究县域土壤速效养分时空变异特征及主要影响因素.结果表明,从1983到2006年,除土壤速效钾外,耕地速效氮、磷的平均含量分别提高73.98％和92.69％;土壤速效养分全局Moran''s I指数和空间相关距均呈递减变化、分维数增加,预示其空间结构减弱,随机变异性增强.土壤速效氮、磷含量在绝大部分研究区域内呈现不同程度累积,而速效钾含量则在59.65％的耕地上减少;导致其不同变化的因素有耕地利用方式、施肥管理、灌溉、土壤类型等,其中以土地利用方式和施肥管理措施的影响最大.     

黄土台塬不同土地利用方式土壤CH4通量特征及主控因子分析

土地利用转变会导致土壤微环境及生理生化过程发生改变,继而影响土壤温室气体的产生和排放。目前关于土地利用转变对温室气体通量的研究主要集中于CO_2,而对CH_4研究甚少。本文以黄土台塬为研究区,重点分析不同土地利用方式的土壤CH_4通量特征与其影响因素的关系,并明确其关键影响因子,为预测整个黄土台塬土地利用方式转变对温室效应的贡献提供基础数据。以陕西省永寿县马莲滩林场为研究对象,于2015年4月—2016年3月,采用静态箱-气相色谱法,对耕地、天然草地、灌木林地、乔灌混交林地、乔木林地和果园的CH_4通量特征进行研究,并分析土壤CH_4通量与土壤温度、地表温度、含水量及全氮的关系。不同土地利用方式土壤CH_4平均通量差异显著(P0.05),但表现相似的季节变化,呈现夏秋季高于冬春季特征。林地、园地、耕地土壤均为CH_4吸收汇,其吸收能力(平均值)为乔灌混交林(51.24μg·m~(-2)·h~(-1))乔木林(44.80μg·m~(-2)·h~(-1))灌木林(31.52μg·m~(-2)·h~(-1))草地(25.89μg·m~(-2)·h~(-1))果园(18.97μg·m~(-2)·h~(-1))耕地(14.89μg·m~(-2)·h~(-1))。不同土地利用方式土壤CH_4吸收与土壤温度、全氮和地表大气温度均呈正相关;与土壤含水量呈负相关。其土壤表层(0~20 cm)温度是6种土地利用方式土壤CH_4吸收的主要影响因素。总之,自然条件下的土壤CH_4吸收率明显高于农业土壤CH_4吸收率,耕地转变为林地后土壤的CH_4吸收能力增强,土壤对减缓温室效应的贡献增大。     

基于不同分辨率DEM的永寿县地形信息差异分析

高分辨率的DEM往往可以囊括更多更详细的地形信息,但过于详细的数据可能会造成数据冗余给计算带来不便。为了研究不同分辨率的数字高程模型(DEM)在对地形信息表达的现实意义,基于不同比例尺、不同栅格空间分辨率的DEM进行了地形特征的提取与分析,结果表明:(1)地面整体坡度随着分辨率降低逐渐减小,对地形的描述越来越粗糙,概括性越来越高,地形整体趋于平坦化。(2)基于较小分辨率DEM提取的坡向更具有宏观意义,而高分辨率DEM提取的坡向可反映地形的细部朝向。(3)随着DEM分辨率下降,地面平面曲率能更加概括区域地形,使山谷线和山脊线更明显,但会导致大量细部信息的丢失。(4)DEM所提取的地面剖面曲率值随着DEM分辨率的下降显著减小,即地面坡度的变化减小,地面的转折棱角逐渐趋于平滑,地形起伏变化特征精度降低。     

黄土台塬不同土地利用方式对土壤有机碳氧化稳定性及酶活性的影响

以黄土台塬乔木、灌木、乔灌混交、草和农田为对象,进行了不同土地利用方式土壤易氧化态碳、酶活性研究.结果表明:(1)与耕地相比,林地和草地土壤易氧化态碳含量及其分配比例分别提高了171％～218％、55％～71％,碳库指数、碳库活度指数和碳库管理指数(CPMI)分别提高了73％～ 116％、103％～163％和233％～330％,有机碳氧化稳定系数降低了15％～21％(0～5 cm土层).(2)草地和乔木林地土壤过氧化氢酶活性略高于其他;0～5 cm土层,草地和林地土壤碱性磷酸酶、蔗糖酶活性分别高于耕地98％～211％、88％～117％;灌木林地脲酶活性分别高于耕地、天然草地69％和144％.(3)0～5、5～20 cm和20～40 cm土层,CPMI敏感系数为其他参数的1.29～14.58倍;各酶活性相比较,土壤脲酶活性能更好地体现有机碳氧化稳定性强弱和碳库活度,碱性磷酸酶和蔗糖酶活性可较好体现土壤有机碳总体水平和转化程度;4种酶活性与CPMI达显著以上正相关水平.因此,土壤CPMI可作为土地利用方式对土壤影响和碳固定的评价因子.     

基于高光谱遥感的棉花叶片叶绿素含量估算

为提高高光谱植被指数对棉花叶绿素含量的估算精度,以陕西省关中地区棉花花铃期叶片高光谱反射率为数据源,分析了13种植被指数与棉花叶片叶绿素相对含量(SPAD)的相关关系;同时采用降精细采样法,详细分析400~2 000nm波段范围内原始光谱反射率的任意两两波段组合而成的优化光谱指数RSI与SPAD值的定量关系,构建线性及非线性回归监测模型,并对模型进行验证。结果表明:1)所提取的13种植被指数中NIR/NIR与SPAD值的相关系数最大(r=0.914),并且基于NIR/NIR(R780/R740)构建的回归方程模型优于其他植被指数,其构建的二次曲线方程回归模型建模与验模R2分别为0.900和0.785,RMSE为4.762,RE为7.86%,为基于提取的12种植被指数构建SPAD值估算模型中最佳模型;2)优化后的比值光谱指数RSI(Ration spectral index)的敏感波段为500和563nm,RSI(500,563)与SPAD值的相关系数r=0.999,与棉花叶片SPAD含量在0.01水平下呈显著相关,其构建的二次曲线方程模型效果最优,建模和验模R2分别为0.912和1.000,RMSE为2.848,RE为4.38%。与提取的13种植被指数相比,基于RSI指数二次曲线回归模型为估算叶绿素含量的最佳模型,并且模型预测值和实测值之间的符合度较高R2=0.843,表明基于波段优化算法的优化光谱指数RSI能更好的预测棉花叶片叶绿素含量。     

安塞小流域土壤养分分布特征研究

以黄土丘陵沟壑区安塞试区为例,通过野外调查和室内分析,对小流域土壤养分状况进行了研究。结果表明,该地区土壤肥力状况较差,主要养分含量表现为:干旱冲积新成土>黄土正常新成土>红色正常新成土,乔木林地>灌木林地>荒草地>农田,梁峁下部>梁峁顶部>梁峁上部;农田土壤养分在剖面上的分布上下均一,林草地则由上而下锐减,表聚性明显。山坡地退耕,植树种草,防止水土流失,保护生态环境;增加肥料施用量,注重平衡施肥是培肥改良土壤的基本措施。     

黄土台塬不同林分结构土壤有机碳质量分数特征

为探讨林分结构对土壤有机碳固定的影响,本文以黄土台塬的油松、 沙棘、 刺槐和侧柏纯林及其混交林为对象,对土壤有机碳、 易氧化态、 轻组、 颗粒态以及可溶性有机碳进行了分析。结果表明, 1）混交林可有效增加土壤不同组分有机碳含量,侧柏混交林与纯林相比增加最为明显,其土壤有机碳增加了123%和160%,易氧化态有机碳增加了161%和304%,轻组有机碳增加了1399%和482%,颗粒态有机碳增加了454%和436%,可溶性碳增加了138%和170%（05 cm土层）; 刺槐-沙棘、 油松-沙棘-刺槐混交林相对改良效果较差。2）各活性有机碳间相比较,混交林对土壤易氧化态碳含量增加效果最显著,而对土壤颗粒有机碳的改善效果不甚明显。3）在0100 cm土层,轻组有机碳敏感性指标分别是总有机碳、 可溶性和易氧化态有机碳的1.00~10.58、 3.83~10.19和1.78~5.10倍。4）有机碳与活性有机碳组分均呈线性极显著正相关关系; 轻组有机碳与颗粒有机碳二者之间的相关性大于其与其他,易氧化态碳与可溶性有机碳二者之间的相关性大于其与其他。     

广东集约化猪场仔猪球虫感染情况初步调查

采用饱和食盐水漂浮法对广东不同地区15个集约化猪场10~20日龄哺乳仔猪及30~40日龄保育仔猪的球虫感染情况进行了调查。结果表明,仔猪球虫平均阳性率为7.57%(58/766),阳性场占86.67%(13/15);各阳性场仔猪球虫阳性率从2.00%~19.57%不等,感染强度不均;10~20日龄哺乳仔猪的球虫平均阳性率(9.79%,32/327)明显高于30~40日龄保育仔猪(5.92%,26/439);感染球虫种类主要为猪等孢球虫;不同地区的猪场仔猪球虫感染情况的季节性差异不显著。     

不同土地利用方式下土壤化学性质特征研究

在宁夏固原上黄试验区,对灌木林地、农地、天然草地、果园和人工草地上5种土壤的化学性质进行了分析,并探讨了土地利用方式对土壤化学性质的影响。结果表明:1碱解N表现为灌木林地>农地>人工草地>天然草地>果园;全N表现为天然草地≈灌木林地>农地>人工草地>果园;速效P为果园>农地>天然草地>人工草地>灌木林地;速效K为天然草地>果园≈农地>人工草地>灌木林地;有机质表现为天然草地=农地>灌木林地>人工草地>果园;阳离子交换量(CEC)为灌木林地>人工草地>农地>天然草地>果园;不同利用方式间pH差异不大。2不同种植年限的灌木林地和天然草地上土样间变异性较大,农地次之,而果园各土样间变异性不大。3在垂直剖面上,灌木林地的碱解N、速效K及有机质含量均为表层高于下层,而速效P、全N及CEC为表层低于下层;天然草地的所有养分含量除速效氮及全氮外,其他均为表层高于下层,但上下变化不剧烈;农地和人工草地主要养分含量及CEC表层高于下层;果园的CEC为表层低于下层,其他指标则为表层高于下层。4天然草地和灌木林地为同类地区最佳利用方式。     

宁南山区不同土地利用方式土壤质量评价

运用层次分析法对研究区域的土壤进行了较为全面、较为科学的评价依据隶属函数确定了各评价指标的隶属度,实现了原始数据的归一化处理;同时也利用主成分分析法确立了各评价因子的权重分配问题.通过对研究区域土壤质量的评价,充分表明了土地利用方式不同对于土壤的改良效果存在明显差别灌木林地>天然草地>农地>人工草地>果园.