测色仪与中国标准土壤色卡测定土壤颜色比较——以川中丘陵区为例

Munsell色卡是测定土壤颜色的传统工具,而测色仪是测定土壤颜色的新兴仪器。利用统计参数及相关颜色差异等级,比较2种原理、价格不同的测色仪测定川中丘陵区27个拟定土系共97个过2 mm筛风干土壤Munsell颜色与利用《中国标准土壤色卡》目测(即目测法)的差异。结果表明,川中丘陵区风干土壤色调集中于YR色调,未出现RP色调,明度较高,彩度较低。2种测色仪均较目测法测定土壤Munsell颜色色调偏黄,但明度、彩度较一致;以目测值为参照,CM600d实测值和Nix校正值的色调、明度、彩度均方根误差(RMSE)分别为1.74、0.98、0.97和2.04、0.57、0.88,与目测差异等级为"微弱"、"明显"和"强烈"数量分别为90.72%、8.25%、1.03%和84.54%、14.43%、1.03%,表明使用2种测色仪均能辅助研究者判别土壤颜色,提高土壤颜色判别精确度,Nix测定土壤Munsell颜色明度更接近目测,且更具价格优势。     

四川省土壤温度状况空间分布特征

土壤温度状况(STR)在现代土壤系统分类中是确定土壤分类单元的重要诊断特性。利用四川省160个气象站点的多年年均和月均地面气候资料与数字高程模型数据,分析不同气象因子与地形因素对土壤温度(土温)的影响,然后以显著影响的因子为辅助变量,采用回归克里格法预测四川省STR的空间分布,依据中国土壤系统分类高级与基层分类划分标准中有关STR的定量诊断指标,对四川省STR及其空间分布特征进行分析。结果表明,气温、经度、纬度与海拔对土温有显著影响,在高级分类划分标准下,四川省STR以热性、温性、寒性为主,部分区域为永冻、冷性、高热;在基层分类划分标准下,四川省STR以热性、温性、冷性为主,部分地区为高寒性、近寒性、亚寒性、高热性。四川省STR分析为四川土壤系统分类与土壤资源的合理利用提供了科学依据。     

基于Munsell颜色的土壤游离铁预测研究

土壤颜色和游离铁均是土壤系统分类中的指标,两者之间具有一定的关系,但迄今关于两者之间定量关系的报道甚少。以川中丘陵区典型土系为研究对象,通过定量分析其Munsell颜色与游离铁含量间的关系,尝试利用Munsell颜色建立的BP神经网络模型反演土壤游离铁含量,并与利用反射光谱模型反演的土壤游离铁含量进行比较。结果表明,Munsell色调、明度、彩度值与游离铁含量呈显著正相关,据此建立的游离铁含量Munsell颜色预测模型在单隐含层神经元个数为4时,R2为0.94,RMSE为4.20,RPD为4.37;光谱模型的R2为0.98,RMSE为3.35,RPD为5.99,两者的模型拟合度、精度均呈较高水平,表明利用Munsell颜色可以有效地对土壤游离铁含量进行预测。     

四川省土壤水分状况空间分布特征

土壤水分状况(SMR)是确定土壤分类单元的重要依据,也是土壤资源可持续利用的保证。基于1951—1980年四川省160个气象站的地面气候资料,利用FAO-56 Penman-Monteith公式和FAO-PPP-17 Penman修正公式计算各个站点年/月潜在蒸散量和干燥度(IA),采用地统计学原理与普通Kriging法对年/月IA进行空间插值,依据《中国土壤系统分类检索(第三版)》中有关SMR的规定,对四川省可能的SMR空间分布特征进行分析。结果表明:四川省SMR区域差异明显,整体呈现"东湿西干"的空间分布特征;以"湿润"和"半干润"为主,湿润主要分布于四川盆地,"半干润"主要分布在川西南山地及川西北高山高原地区;"常湿润"分布在宜宾部分区域,川西北德荣南部为"干旱"。本研究为四川省土壤系统分类与土壤资源的可持续利用提供了科学依据。     

《中国标准土壤色卡》与日本《新版标准土色贴》颜色准确性的比较

本文旨在确定《中国标准土壤色卡》(1989)和日本《新版标准土色贴》(2014)两种色卡书的颜色标注是否准确、二者之间是否存在显著的差异,以及确定能否也用后者来确定中国土壤颜色。首先用日本柯尼卡美能达CM-600d型分光测色计测定两种色卡书所有色片的Munsell色调(H)、明度(V)和彩度(C)值,再利用均方误差(MSE)和均方根误差(RMSE)等统计参数,借助土壤颜色差异等级标准(微弱、明显、突出),评估色片测量值与标注值的差异,并用广义线性混合模型(GLMMs)检查测量变化的来源。结果表明:标注值与测量值的MSE和RMSE在H值方面表现为日本《新版标准土色贴》略高于《中国标准土壤色卡》,而在V值和C值方面表现为日本《新版标准土色贴》比《中国标准土壤色卡》分别低了71.43%、63.49%和47.17%、39.24%。对于两种色卡书中常用的、有同样色调的色片,日本《新版标准土色贴》的290个色片中有6个(占2.07%)有"明显"差异,而《中国标准土壤色卡》的289个色片中有27个(达9.34%)有"明显"差异,但二者均无"突出"差异的色片。GLMMs统计模型显示两种色卡书之间存在显著性差异(P0.000 1)。日本《新版标准土色贴》在V和C上较《中国标准土壤色卡》有更准确的颜色表示,但《中国标准土壤色卡》有更丰富的色片且具有中国特色,更适于我国土壤颜色的鉴定。     

控释掺混尿素对土壤无机氮和油菜产量及氮素利用率的影响

2014—2015连续两年通过大田试验研究了尿素、控释氮肥、控释掺混尿素对耕层土壤无机氮、油菜生长性状和产量、氮素利用率以及经济效益的影响,为控释氮肥在油菜生产中的应用推广提供依据。结果表明,较常规施肥处理相比,各控释氮肥处理促进了油菜全生育期氮素供应,有效提高了油菜生育中后期株高和干物质积累量,对油菜主花序长有一定改善作用,且控释掺混处理与单施控释氮肥处理分别显著增长油菜总角果8.98%、6.76%(2014年)和13.80%、9.43%(2015年)。两年田间试验结果表明,控释掺混尿素处理及控释氮肥处理显著增产13.06%~16.70%,氮肥表观利用率提高23.34%~53.71%,氮肥偏生产力提高13.12%~16.72%,氮肥农学利用率提高25.60%~35.56%,土壤氮依存率降低10.99%~19.83%,净利润提高12.83%~25.31%,且以控释掺混尿素处理效果最优。综上,控释掺混尿素处理养分释放适宜,增产增收效果最佳,40%控释氮肥+60%尿素处理推广应用潜力较大。     

川西地区具有机土壤物质特性土壤的系统分类

川西部分地区的气候和地形不利于有机土壤物质的矿化分解,形成了具有机土壤物质特性的土壤,这类土壤与矿质土壤存在明显的区别。为了研究川西地区具有机土壤物质特性土壤的系统分类归属,选取川西地区6个具有机土壤物质特性的土壤剖面作为研究对象,基于成土条件、土壤剖面特征和理化性质的分析,按照《中国土壤系统分类检索(第三版)》,顺序检索供试土壤的诊断层和诊断特性,确定其在系统分类中的地位。结果表明,供试土壤归属于有机土、淋溶土和潜育土3个土纲,细分为3个亚纲,4个土类和6个亚类。依据《中国土壤系统分类土族与土系划分标准》,建立了6个土族和6个土系。据此可知,具有机土壤物质特性的土壤并不全是有机土,也可能是淋溶土或潜育土;有机土并不一定具有机表层,如埋藏亚类的有机土。相比于发生分类,系统分类能够更准确地区分同一区域具有近似生物气候条件的土壤类型。     

四川盆地沙溪庙组地层(J2s)岩石发育土壤的系统分类研究

地理发生分类的紫色土在中国土壤系统分类中的归属一直受到高度关注,以四川盆地分布最为广泛的侏罗系沙溪庙组地层岩石发育的土壤为研究对象,在对19个典型剖面的成土条件、剖面形态特征和土壤理化性质分析的基础上,根据《中国土壤系统分类检索(第三版)》,确定了供试土壤的诊断层和诊断特性及其在中国土壤系统分类中的高级类别。结果表明,供试土壤归属于3个土纲、3个亚纲、7个土类和12个亚类;色卡确定的颜色上满足“紫色砂、页岩岩性特征”的剖面仅7个;但若在原颜色定义上增加“或色调为2.5YR~5YR,干态明度为4~6,干态彩度为3~4”条件,则有11个剖面的色卡定色符合“紫色砂、页岩岩性特征”,3个剖面的仪器定色符合该特征。