黑土区小流域土壤速效磷空间分布模拟方法

为探索东北黑土小流域土壤AP空间分布模拟的最佳方法,综合考虑区域尺度、景观格局和采样方法等信息,选取两个典型黑土小流域(光荣和海沟河流域)作为研究对象,结合半变异分析、回归分析、主成分分析等方法,比较了不同空间插值方法(反距离权重法、径向基函数法、普通克里格、协同克里格、多元线性回归模型、地理加权回归模型、回归克里格和地理加权回归克里格)对AP空间模拟精度的影响。结果表明:(1)引入主成分分析后能够提高回归克里格和地理加权回归克里格方法的模拟精度(4.5%和2.4%);(2)地理加权回归克里格方法可以作为最优空间插值方法模拟黑土区小流域AP的空间分布格局。地理加权回归克里格方法相较于传统插值方法能在一定程度上提高黑土小流域土壤AP空间模拟精度,为小流域尺度黑土养分管理提供技术支撑。     

不同冻结强度下容重和含水量对黑土剖面水分变化特征影响

利用室内模拟方法研究冻结强度、容重、含水量等对东北黑土冻融过程剖面土壤水分变化特征影响,为东北黑土区土壤水分和养分管理提供科学依据。结果表明,冻结过程中,当冻结温度为-10和-20℃时,各土柱上下土层温度均降至较低温度保持恒定,上下土层水分差变化显著,冻融过程趋于缩小至平衡状态。容重为1.0 g·cm-3时,初始含水量越高,融冻过程上下土层水分差变化显著;冻结强度-10和-20℃时,容重为1.2和1.4 g·cm-3初始含水量越低,上下土层水分差变化越大。通常初始冻结强度越大、土壤水分含量、容重越大,形成恒定低温不变时间越长,上下土层水分差变化越大。单次冻结和融冻过程上下土层水分差变化呈先增后降"单峰"变化趋势,冻结温度越底土壤水分差峰值越高。为融冻区域农田土壤水分迁移模型构建和农田土壤水分管理等提供依据。     

东北典型黑土区坡面土壤速效磷空间分布规律

土壤速效磷是反映土壤供磷水平的重要指标,也是磷环境风险评价的重要参数,研究其空间分布规律可为农田合理施肥和生态环境治理提供依据。研究利用多条典型样带系统地揭示了典型黑土区0—60cm剖面土壤速效磷水平和垂直方向分布规律。结果表明:研究区土壤速效磷(Olsen-P)含量为0.57~50.01mg/kg,耕层(0—20cm)速效磷为10~40mg/kg,位于充足水平以上。垂直方向上,土壤速效磷从表土层0—20cm处向深土层50—60cm处减小。施肥降低了表土层速效磷的变异程度,侵蚀和沉积增加了深土层的变异程度(20—50cm)。水平方向上,土壤速效磷总体沿坡向向下呈下降趋势,侵蚀和沉积同时降低了坡背和坡底土壤速效磷的含量。