基于高分辨率遥感的耕地质量指标与评价进展

耕地质量作为反映耕地不同性状的综合性指标,对农业可持续发展有重要意义,文章综述了高分辨率遥感数据在耕地质量评价中的应用情况。当前耕地质量评价信息采集技术中存在监测范围小、监测时间跨度短、成本高、效率较低等问题,难以实现耕地质量的快速、准确评价。高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率的遥感影像为长时序、大范围的耕地质量评价提供了技术支撑和数据基础。文章总结了国内外应用高分辨率遥感数据对地形特征、田间基础设施、生物多样性、土壤性状、农田环境状况等指标识别方法。文章在介绍耕地质量等级评价方法基础上,归纳了植被指数协同评价法,结合主成分分析法提出了基于高分辨率遥感的耕地质量评价方法,探索基于高分辨率遥感的耕地质量评价指标获取方法和评价体系,以期为快速、准确耕地质量评价研究提供参考。     

基于Moran’s I的安徽省太湖县耕地质量时空格局分析

[目的] 探究耕地质量时空格局演变规律,为各级土地管理部门进行耕地分区利用与保护提供决策依据,为提升耕地质量和优化土地空间布局提供参考。[方法] 基于安徽省太湖县2008年及2018年耕地质量等级评价成果,以ArcGIS和GeoDa为平台,利用时间序列法和空间自相关分析等研究方法,分别从全局自相关和局部自相关两方面分析太湖县10 a跨度的耕地质量时空格局变异情况,划分制定4类分区管理方案：限制建设区、综合改良区、适度改良区和重点整治区,并有针对地提出符合实际情况的耕地管护措施。[结果] ①2008—2018年,太湖县总耕地面积增加6 474.45 hm²;②2008年及2018年全局自相关Moran’s I分别为：0.419 478,0.288 328,Z得分分别为：8.677 693,5.527 830;③在空间分布上太湖县耕地质量空间正相关类型多以“组团”聚类形式出现,负相关类型无明显集中区域。[结论] 太湖县10 a时间跨度上耕地面积增加了6 474.45 hm²,耕地资源的10 a平均变化率P=1.65%,耕地质量平均等级提升1.68等;在空间分布上呈显著空间自相关特征和空间聚集特征。     

宿州市耕地土壤养分时空变化特征分析

分析土壤养分时空演变是实施精准农业与可持续土壤管理的前提。本研究利用反距离权重空间插值分析方法分别对宿州市2010年和2019年的耕地土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量进行时空变化特征分析。结果表明,相比于2010年,2019年宿州市耕地土壤养分总体略微提升。其中：耕地土壤有机质总体分布为砀山县、萧县和泗县较缺,埇桥区中部乡镇较丰,均值为17.95g·kg^-1,增幅6.15%,土壤有机质中等含量面积占总耕地面积的76.00%;土壤全氮含量基本持平,均值为1.06g·kg^-1,土壤全氮中等含量面积占总耕地面积的60.80%;耕地土壤有效磷总体分布为砀山县南部乡镇较丰,埇桥区北部、泗县北部及南部乡镇较缺,均值为16.44mg·kg^-1,增幅10.73%,土壤有效磷中等含量面积占总耕地面积的60.33%;耕地土壤速效钾总体分布为萧县、砀山县中等,埇桥区中部乡镇、灵璧县西部乡镇、泗县北部乡镇丰富,均值为149.37mg·kg^-1,增幅9.84%,土壤速效钾中等含量面积占总耕地面积的47.30%。砂姜黑土、水稻土和黄褐土有效磷含量明显提升,增幅分别为27.76%、23.08%和16.68%。砂姜黑土和水稻土速效钾含量略微提升,增幅为18.37%和14.62%。石灰岩土速效钾略微降低,降幅11.86%。研究表明,2010—2019年宿州市耕地土壤养分呈有机质总体上升、全氮稳定、有效磷明显上升、速效钾稳中有升的变化规律。宿州市北部应注意增施有机肥和氮肥,东部可考虑补充磷肥、钾肥。     

涡阳县高标准农田耕地质量等级评价研究

研究旨在为新建高标准农田耕地质量评定和验收提供参考.依据《耕地质量等级》(GB/T 33469-2016)标准,利用ArcGIS对安徽涡阳县新建高标准农田进行耕地质量等级评价,分析高标田建设前后的耕地质量等级变化情况以及耕地质量评价指标提升程度.结果 表明,涡阳县新建高标准农田平均耕地质量等级为3.17等,相较2019...     

宣城市耕地质量等级及土壤养分空间分布特征

[目的]研究宣城市耕地质量及土壤养分特征,为其因地制宜提升耕地质量提供科学依据.[方法]基于GIS技术,从立地条件、剖面性状、耕层理化性状、土壤养分、健康状况、农田管理6个方面选取15个评价指标,利用模糊数学法和层次分析法开展宣城市耕地质量等级评价与土壤养分空间分布特征研究.[结果]宣城市耕地一至十等地均有分布.其中,...     

基于遥感技术的土壤质地空间预测方法研究进展

土壤质地影响土壤持水持肥性和透气性，进而驱动一系列与土壤有关的物理化学过程，结合高效快速的遥感技术预测土壤质地空间分布，对土壤质量评价与农业生产规划具有重要的理论和实践意义。本文从遥感预测土壤质地的数据、方法和模型的应用出发，介绍了用于土壤质地遥感预测的雷达、地形和植被指数等辅助数据，提出了光谱响应、特征波长选择和遥感解译这三种基于遥感特征预测土壤质地空间分布的方法，梳理了统计学、地统计学和机器学习这三类模型与遥感结合对土壤质地空间预测的应用效果，总结了几种典型方法的优缺点与适用情况，并分析了遥感预测土壤质地的应用条件和精度验证方法，最后提出未来研究需侧重于深入提取各种遥感光谱特征、利用遥感技术获取多类型环境变量和开发土壤物理属性与数据驱动机器学习特征相结合的多算法混合模型，旨在为开展不同区域尺度下土壤质地空间预测研究提供依据与技术支撑。     

深耕深松对土壤特性和作物产量影响研究进展

土壤板结、耕层变浅等障碍因素影响了土壤肥力特征和作物产量，深耕深松耕作方式有助于提升耕地质量和农作物增产增效，促进农业可持续发展。本文综述深耕深松对耕地土壤物理性状、主要养分指标、生物性状以及作物产量、品质的影响。深耕深松可以降低土壤容重、土壤紧实度，增加耕层厚度和土壤孔隙度；短期降低耕地土壤浅层的养分含量，但秸秆还田后深耕可增加耕地深层土壤养分含量；深耕深松可以增加微生物数量、土壤有机碳储存，增强绝大多数土壤酶活性和微生物碳源代谢能力，但会降低土壤微生物量氮和生物量碳；深耕深松与秸秆还田、增施有机肥等其他技术组合利于玉米、香蕉等作物深层根系吸收养分，带动荚果对镁、磷及籽仁对锌的吸收，增加作物糖分积累、蛋白质含量、百果质量等，达到作物增产的效果。但不同地区土壤深耕深松效果有一定差异，尤其是水稻田深耕深松技术模式及效果需要进一步开展系统研究。     

基于CiteSpace的土壤质量遥感研究文献计量分析

为了解当前土壤质量遥感研究前沿和进展，采用文献计量学方法探究近20年该领域研究现状和热点。利用CiteSpace文献计量软件，分析Web of Science核心合集数据库中2002～2021年土壤质量遥感研究领域的1240篇有效文献，以“soil quality、Remote sensing、RS”为主题词，从发文量时间、发文国家、发文机构、关键词突现、关键词聚类分析及文献共被引聚类等角度可视化分析。结果表明：2017～2021年土壤质量遥感研究文献发文量快速增长；发文量最多的国家是美国、中国、德国、荷兰、印度；研究方向主要有生态环境学科、遥感、地质学、成像学和照相技术、农业、水资源。通过分析关键词（共现密度、突现、共被引）图谱可推断未来土壤质量遥感研究热点包括：全球土壤水分动态数据集将成为监测土壤质量的重要数据来源；研究土壤侵蚀、盐渍化、有机碳等监测土壤退化程度；遥感与传感技术、地理信息系统的交叉融合。未来土壤质量遥感研究将更注重与多学科交融合作，进一步向全球尺度、高精度方向扩展。