基于连续小波变换的表层土壤有机碳含量的高光谱估算

土壤有机碳含量的高光谱估算，可快速、准确监测土壤肥力，为农业生产进行合理施肥提供科学依据。以博斯腾湖西岸湖滨绿洲为研究区，应用ASD FieldSpec3光谱仪测定表层土壤的高光谱反射率，采用重铬酸钾-外加热法测定表层土壤有机碳(SOC)含量；运用连续小波变换(CWT)分别对土壤高光谱反射率(R)及其一阶微分变换(R′)进行尺度分解，分析不同尺度分解后的数据与表层SOC含量的相关性，筛选敏感波段，分别建立偏最小二乘回归(PLSR)、随机森林(RF)和支持向量机(SVM)3种模型估算表层SOC含量。研究结果表明，土壤高光谱反射率与SOC含量呈负相关，经过一阶微分变换后，通过极显著性检验(P<0.01)的波段数由1 689个降低为227个，最大相关系数绝对值(|r|)由0.39提高至0.54;土壤高光谱数据CWT处理后，与表层SOC含量的相关性随分解尺度的增加呈现先增后降的趋势。R′-CWT-SVM模型估算效果最优，建模集和验证集R²分别为0.83和0.80,RMSE分别为5.24和3.56,RPD值为2.12,能够有效估算研究区表层SOC含量。     

黄壤性水稻土的磷素肥力评价及稻麦施肥模式

采用Olsen、Bray I.BrayII、Al-Abbas等四种方法,测定土壤的有效磷含量。将其值分别与小麦(n=9)、水稻(n=12)的产量和~(32)p测定的土壤A值比较,进行土壤供磷能力的相关分析。结果得出,Olsen法与小麦、水稻产量的r值分别为0.764和0.603,与小麦、水稻分蘖期土壤A值的r值分别为0.802和0.631,故可作为测定黄壤性水稻土有效磷含量的标准方法。     

酸沉降影响下广东陆地生态系统表层土壤特征

研究并比较了广东省鼎湖山、鹤山、白云山陆地生态系统表层土壤特征。结果表明， 3个采样点表层土壤酸化都较严重， pH值低。相对于较低的 pH值，三个采样点土壤的有效阳离子交换量 (CECE)介于 59.63— 124.06 mmol· kg－ 1，盐基饱和度（ BS）介于 10.6％— 30.3％，表明表层土壤仍具有一定的酸缓冲能力。 3个采样点表层土壤同时处于阳离子缓冲范围和铝缓冲范围内，活性铝较高，考虑酸沉降对森林生态系统的影响时应重点考虑铝毒的影响。     

不同洗盐法对盐碱化土壤改良效果研究

[目的]采取淋洗、冲洗或两者并用措施,对恰布拉村牧民定居点盐碱土壤进行改良,为改良盐碱化土壤,提高现有土地生产能力提供科学依据.[方法]分别在排碱渠临界条田20、40、60和80 m处采取0～80cm土样(20 cm为1层)测定其土壤电导率变化(试验1).对盐碱化土壤进行冲洗(A区)、淋洗(B区)或两者并用(AB区)处理和对照区(CK区),测定0～80 cm处(10 cm为1层)土壤电导率、阳离子含量变化,与对照区进行比较分析(试验2).[结果]排碱渠的排盐碱有效距离为0～40 m;B区的电导率ECe值每一层基本都在11～12 ms/cm,与A区相比表层土ECe值明显降低;50 cm以下的土壤ECe值变化幅度各处理间差异不大.0～50 cm土壤的pH值变化无规则,但下层土壤pH值均呈下降趋势,其顺序为B、AB、A、CK.A区表层土Na+含量降低,但下层土壤中含量比A、AB和CK区高,表明盐碱溶解后被冲至下层.[结论]淋洗对盐碱土壤改良的效果最佳,降低了土壤电导率和Na+含量.     

芦苇对黄河三角洲湿地土壤理化性质及盐分的影响

为了研究黄河三角洲湿地芦苇(Phragmites australis)不同生长时期、不同深度(h)土壤理化性质及盐分的分布规律,采用野外土壤样品采集和室内测定相结合的方法,旨在探索芦苇对黄河三角洲湿地的改良效果。结果表明：芦苇不同生长期表层(0+随着芦苇生长呈逐渐升高的趋势。     

人工桉林土壤孔隙状况及水分变化分析（英文）

[目的]探明人工桉林的土壤孔隙状况及水分含量变化影响因子,为华南红壤丘陵区桉树种植生产中土壤水分利用提供参考依据。[方法]在相同气候区内,按上中下不同坡位,采集表土层(A)、淀积层(B)和母质层(C)3个不同剖面发生层的土壤,测定人工桉林、天然林、松林的土壤孔隙度和水分,并在垂直和水平方向分析土壤水分含量的差异状况及影响因子。[结果]A、B、C 3层的人工桉林、天然林与松林的土壤孔隙度平均值分别为45.9%和41.4%、55.3%,水分平均值分别为13.3%、13.4%和15.5%,这3种林分的土壤水分在剖面上和坡位上不存在显著差异(P0.05),但不同林分间的表层土壤水分存在显著差异(P0.05);在水平方向上,总盖度与土壤水分存在极显著正相关。[结论]冠层及草本、落叶层的总盖度是林分表层土壤水分变化的主控因素之一。     

基于主成分和聚类分析的赤红壤区不同土地利用方式土壤肥力综合评价

为定量评价赤红壤区不同土地利用方式对土壤肥力特征的影响，本研究以亚热带典型赤红壤区不同土地利用方式的土壤(旱地、园地、菜地)为试验对象，分析各地块土壤物理性质、化学性质和腐殖质组成的变化趋势，通过主成分和聚类分析法定量评价不同土地利用类型土壤综合肥力的差异，以欧氏距离衡量不同地块肥力差异的大小，采用最短距离法对各地块土壤综合肥力进行系统聚类。结果表明，不同土地利用方式表层(0～10 cm)和亚表层(10～20 cm)土壤的物理性状、化学性状及腐殖质组成存在显著差异(P<0.05),其中土壤有机碳含量、胡敏素碳含量、胡敏酸碳含量、富里酸碳含量、容重、孔隙度、全氮含量、全钾含量和pH值等对土壤肥力质量评价的贡献度较大，碱解氮含量、速效磷含量、速效钾含量、全磷含量贡献度较小。土壤肥力质量综合得分排序为旱地表层>旱地亚表层>菜地亚表层>菜地表层>园地表层>园地亚表层。不同地块的土壤肥力质量聚为5类，分别为一等肥力(旱地表层)、二等肥力(旱地亚表层、菜地表层)、三等肥力(菜地亚表层)、四等肥力(园地表层)、五等肥力(园地亚表层)。总体来看，土壤肥力优劣的评价顺...     

连云港沙质海岸防护林地的土壤特性

测定了连云港沙质海岸刺槐纯林、杨树纯林、刺槐×杨树混交林、美国白蜡×桑混交林、苦楝×桑混交林5种模式防护林林地土壤理化性质,以附近未造林的草地为对照,分析了各林地的土壤理化性质,对5种模式防护林地的土壤理化特性进行聚类分类。结果表明:防护林能减少土壤密度,增大孔隙,改善土壤颗粒组成,增加土壤有机质和速效养分,降低pH值;不同林龄和树种改土能力不同;表层(0刺槐×杨树混交林>杨树纯林>新造林和对照地。     

免耕对农田土壤持水特性和有机碳储量影响的区域差异

【目的】分析耕作对土壤碳储量的影响,明确我国东北、华北地区的科学耕作方式,为区域优化耕作模式、改善土壤提供依据。【方法】基于吉林公主岭(GZL)、山西寿阳(SSY)、河北廊坊(HLF)、山西临汾(SLF)4个长期定位试验,选择传统耕作(CT)、免耕(NT)两个耕作处理,分析耕作对有机碳影响的区域差异。【结果】(1)免耕对土壤容重和紧实度影响存在区域性差异,显著提高了东北冷凉区黏质黑土(公主岭)和华北砂质潮土(廊坊)的土壤容重和紧实度,土壤容重分别增加了12.1%、0.7%,但降低了黄土高原东部粉砂壤质黄土(临汾)和砂壤质褐土(寿阳)的土壤容重和紧实度,土壤容重分别降低了1.5%、8.2%。(2)公主岭试验点0、10 kPa土壤体积含水量处理间差异显著,免耕较传统耕作分别提高了40.4%、30.1%;寿阳试验点0、10、500 kPa下免耕较传统耕作土壤体积含水量分别降低了6.4%、4.3%、5.9%,350 kPa下提高了2.1%;廊坊试验点10、350、500kPa免耕下土壤体积含水量分别提高了0.6%、5.6%、2.6%;临汾试验点0和10 kPa免耕下土壤体积含水量分别降低了7.1%、5.5%,350和500 kPa土壤体积含水量分别提高了2.9%、8.9%。(3)在4个区域,免耕显著提高了0—10 cm表层土壤有机碳储量,其中公主岭增加最显著,提高了45.4%;但免耕对0—80 cm土层总有机碳储量影响存在区域性差异,公主岭提高了7.2%,寿阳、廊坊、临汾分别降低了26.8%、31.3%、23.5%。(4)土壤有机碳与饱和含水量呈极显著正相关关系,而与年均温、年降水、紧实度具有显著负相关关系,有机碳储量受气候因子、持水能力、紧实度的影响显著。【结论】由于我国东北和华北地区气候、作物类型、土壤性质等不同,免耕对土壤有机碳储量影响存在区域性差异,可以显著提高各区域表层土壤有机碳储量,但仅提高了东北冷凉区黏质黑土(公主岭)土壤总有机碳储量。总体来说,免耕保护性耕作技术是提高表层有机碳储量的有效途径。     

成都平原农地利用方式转变下表层土壤速效钾变化特征

为了掌握区域土壤速效钾含量变化特征及其影响因素,本研究在成都平原选择184个20世纪80年代第二次土壤普查时采集的样点数据和176个2016—2017年获得的样点数据,采用一般统计和单因素方差分析法(ANOVA)探究了近40年成都平原农地表层(0～20 cm)土壤速效钾含量变化特征及其与农地利用方式转变和母质类型的关系。结果表明：研究区农地表层土壤速效钾含量从44.44 mg·kg^-1增加至57.24 mg·kg^-1,增幅为28.80%(P<0.05)。与20世纪80年代传统稻-麦/油轮作相比,2016—2017年稻-蔬轮作和稻-麦/油轮作表层土壤速效钾含量分别增加了103.83%(P<0.05)和17.64%,而园林地表层土壤速效钾含量则减少了11.95%。不同母质类型上,灰棕冲积物发育的土壤表层速效钾含量增幅最高,为82.08%(P<0.05),其次是更新统老冲积物(25.48%)和灰色冲积物(9.82%)。与传统稻-麦/油轮作相比,稻-蔬轮作下灰棕冲积物发育的土壤速效钾含量增幅(135.97%,P<0.05)远高...     

黄土高原南部3种农田土壤剖面坚实度的变化规律

为了揭示黄土高原南部地区不同质地类型土壤剖面坚实度的变化及其与土壤含水率的定量关系,以黄墡土、土娄土、裸露在地表的粘化层耕作剖面为研究对象,定位观测其0~45 cm土壤坚实度与含水率的变化。结果表明,黄墡土、土娄土、裸露在地表粘化层耕作剖面的犁底层平均坚实度均大于耕层,犁底层平均坚实度较耕层分别高194.8%,87.3%,10.4%;剖面土壤质地越粘其平均坚实度越大;土壤坚实度与含水率呈负相关关系;土壤坚实度变化速率为0时,以上3种土壤剖面临界含水率分别为0.1712,0.1757,0.1835;质地不同的土壤剖面坚实度时空变化特征有差异,其中黄墡土剖面0~20 cm土层土壤坚实度为350~500 kPa,受土壤含水率变化的影响较小;20~30 cm土层土壤的坚实度为500~1400 kPa,不易受外界环境影响;30 cm以下土层土壤坚实度为700~1600 kPa,受土壤含水率变化影响较大。土娄土剖面0~40 cm土层土壤坚实度为600~1200 kPa,受含水率变化影响较大;40 cm以下土层土壤坚实度稳定在1 800 kPa左右。粘化层剖面0~15 cm土层土壤坚实度在2000 kPa左右,受环境影响较大,15 cm以下土层土壤坚实度稳定在1800 kPa,受含水率变化影响较小。     

不同给水负压对辣椒生长及水分利用效率的影响

为筛选出南方地区辣椒(Capsicum annuumL.)生长最适宜的灌溉负压值,采用土壤盆栽试验的方法,选择2种典型菜园土壤(潮菜园土和红菜园土),研究3个给水负压(-5.0 kPa、-10.0 kPa和-15.0 kPa)对土壤水分含量、辣椒产量、累积耗水量和水分利用效率的影响,探讨负压灌溉下适宜辣椒生长发育的给水水平。结果表明,-5.0 kPa给水负压条件下,潮菜园土和红菜园土的相对含水量分别为61.6%和60.5%;辣椒产量潮菜园土256.0 g/pot,红菜园土141.7 g/pot,显著高于-10.0 kPa和-15.0 kPa处理。辣椒生长期(5月4日—7月21日)-5.0 kPa处理潮菜园土累积耗水量为21.5 dm3,显著大于-15.0 kPa处理,红菜园土为17.6 dm3,显著大于-10.0 kPa和-15.0 kPa处理;水分利用效率潮菜园土2.14 g/kg,红菜园土1.69 g/kg,显著高于-15.0 kPa处理。辣椒各生育期耗水强度,潮菜园土以开花座果期最大,-5.0 kPa处理为0.403 dm3/d,显著大于-15.0 kPa处理,红菜园土以结果期最大,-5.0 kPa处理为0.335 dm3/d,显著大于-10.0 kPa和-15.0 kPa处理。辣椒果长、果径和单果重,红菜园土以-5.0 kPa处理最优,潮菜园土以-10.0 kPa处理最优。综合辣椒产量和水分利用效率,潮菜园土和红菜园土以-5.0 kPa负压灌溉较为适宜。     

沈阳市区2种空气质量数值模式预报结果的对比分析

建立了一个简单空气质量数值模式预报系统(SAQMS)。该系统是由中尺度数值预报模式(MM5)、Pielke中-β尺度气象模式和Eu-ler大气平流-扩散模式以及Erisman干沉降模式所组成。分别利用该系统和中科院大气物理研究所提供的高分辨率化学模式预报系统(HRCM)对沈阳地区的SO2浓度值进行了预报试验,结果表明,这2个模式的预测值都非常接近实测值,初步说明该模式系统可用于沈阳市的空气质量预报业务。     

坡向和坡位对大兴安岭干旱阳坡蒙古栎林温湿度的影响

于2012年5月中旬至10月初,在大兴安岭干旱阳坡的蒙古栎林内,选择不同的坡向和坡位设置观测样地定点测定土壤温度、空气温湿度和土壤含水量。分析结果表明:不同坡向土壤温度由大到小为南坡、西南坡、东南坡,气温由大到小为西南坡、南坡、东南坡,空气湿度和土壤含水量由大到小均为东南坡、西南坡、南坡;南坡空气和土壤温度由大到小为坡上、坡下,土壤含水量坡下大于坡上含水量,空气湿度坡上大于坡下湿度;空气和土壤温湿度受空间位置和季节分布影响差异较大,不同坡向和坡位土壤温湿度差异明显,不同季节空气温湿度波动较大。     

毛竹笋用林地下竹鞭分布规律与竹笋个体发育的关系

毛竹笋用林地下竹鞭分布有一定的规律。对粗放、集约两类型竹林进行调查,结果表明:竹笋发育由浅层到深层递进,清明前发笋竹鞭适宜深度在土壤表层,清明后逐渐移向土壤下层。竹笋发育数量,以中层为最多,深层为最少;竹笋个体重,随竹鞭分布深度增加而逐步增大。但约在35cm以下竹鞭孕笋逐步减少,而竹笋深度增重率增大,两者过渡最佳交点,出现在鞭深35cm左右的地方。     

浏阳大围山土壤铜锌含量的剖面分布规律

以湖南浏阳大围山花岗岩风化物发育的5种类型山地土壤为研究对象,按土壤发生学划分土壤层次采集剖面土样,分析测定了土壤中铜、锌总量及其有效态含量,研究山地土壤及剖面层次中铜、锌含量的分布规律及其与土壤理化性质间的关系。结果表明,大围山山地土壤中,全铜平均含量为34.5 mg/kg,其中A层29.2 mg/kg,各剖面层次间全铜含量变化较小,分布相对均匀;而全锌平均含量为104.4 mg/kg,其中A层土壤97.2 mg/kg,小于B层或AB层全锌的含量。A层土壤中有效铜和有效锌含量分别为1.85 mg/kg和4.82 mg/kg,多数土壤有效铜低于临界值(2.0 mg/kg),而有效锌高于临界值(1.5 mg/kg)。有效铜含量随剖面变化出现表聚或淀积特征,而有效锌含量大多以A层大于AB层或B层。土壤有效铜、锌含量与土壤有机质含量之间呈正相关。总体来看,浏阳大围山多数山地土壤锌较丰富,而铜较缺乏。     

免耕对农田土壤持水特性和有机碳储量影响的区域差异

【目的】分析耕作对土壤碳储量的影响,明确我国东北、华北地区的科学耕作方式,为区域优化耕作模式、改善土壤提供依据。【方法】基于吉林公主岭（GZL）、山西寿阳（SSY）、河北廊坊（HLF）、山西临汾（SLF）4个长期定位试验,选择传统耕作（CT）、免耕（NT）两个耕作处理,分析耕作对有机碳影响的区域差异。【结果】（1）免耕对土壤容重和紧实度影响存在区域性差异,显著提高了东北冷凉区黏质黑土（公主岭）和华北砂质潮土（廊坊）的土壤容重和紧实度,土壤容重分别增加了12.1%、0.7%,但降低了黄土高原东部粉砂壤质黄土（临汾）和砂壤质褐土（寿阳）的土壤容重和紧实度,土壤容重分别降低了1.5%、8.2%。（2）公主岭试验点0、10 kPa土壤体积含水量处理间差异显著,免耕较传统耕作分别提高了40.4%、30.1%;寿阳试验点0、10、500 kPa下免耕较传统耕作土壤体积含水量分别降低了6.4%、4.3%、5.9%,350 kPa下提高了2.1%;廊坊试验点10、350、500 kPa免耕下土壤体积含水量分别提高了0.6%、5.6%、2.6%;临汾试验点0和10 kPa免耕下土壤体积含水量分别降低了7.1%、5.5%,350 和500 kPa土壤体积含水量分别提高了2.9%、8.9%。（3）在4个区域,免耕显著提高了0—10 cm表层土壤有机碳储量,其中公主岭增加最显著,提高了45.4%;但免耕对0—80 cm土层总有机碳储量影响存在区域性差异,公主岭提高了7.2%,寿阳、廊坊、临汾分别降低了26.8%、31.3%、23.5%。（4）土壤有机碳与饱和含水量呈极显著正相关关系,而与年均温、年降水、紧实度具有显著负相关关系,有机碳储量受气候因子、持水能力、紧实度的影响显著。【结论】由于我国东北和华北地区气候、作物类型、土壤性质等不同,免耕对土壤有机碳储量影响存在区域性差异,可以显著提高各区域表层土壤有机碳储量,但仅提高了东北冷凉区黏质黑土（公主岭）土壤总有机碳储量。总体来说,免耕保护性耕作技术是提高表层有机碳储量的有效途径。     

渗灌对保护地土壤脲酶和过氧化氢酶活性的影响

通过保护地番茄栽培试验,研究渗灌及不同灌水控制下限101、62、54、0和63 kPa处理对0~10、10~20、20~30、30~40和40~60cm 5个土层脲酶和过氧化氢酶活性的影响。结果表明:渗灌及其灌水控制下限能显著影响土壤中脲酶和过氧化氢酶的活性。渗灌灌水能促进脲酶活性的提高,灌水控制下限较高时,灌水处理后各土层脲酶活性较高,有利于为作物的生长提供充足的氮素营养。过氧化氢酶活性的变化与灌水和土壤水分状态密切相关,灌水控制下限较低时,灌水处理后各土层过氧化氢酶活性较高,频繁少量的灌水能促进各土层过氧化氢酶活性的不断提高。     

陕西省农田土壤紧实度空间变异及其影响因素

为探明陕西省农田土壤紧实度现状及区域差异,2013年在全省选取228个调查点,对1 100多块地的农田土壤紧实度进行调查。结果表明:陕西省农田耕层土壤紧实度为250.0~2 080.0kPa,平均为781.3kPa,变异性中等;全省各区犁底层紧实度为716.0~5 650.0kPa,平均为2 900.5kPa,中等变异。耕层土壤紧实度以关中东部和陕南东部较大,1 000kPa以上,陕北大部分县区耕层比较疏松;犁底层紧实度以关中地区及陕南东部较大,在3 000kPa以上,陕北地区犁底层紧实度普遍较低。耕层土壤紧实度主要受区域位置、农田利用类型、地形、作物类型、耕作方式及土壤类型影响(P0.05);犁底层紧实度受区域位置、作物类型、地形、耕作方式、熟制、机耕年限、灌溉情况、土壤类型以及土壤含水量等因素影响(P0.05)。     

三峡库区典型林分土壤抗侵蚀性能及评价

以三峡工程库区典型植被类型(针阔混交林、常绿阔叶林、楠竹林、灌木林、农地对照)为研究对象,从抗蚀性、抗冲性和抗剪性3个角度进行林地土壤抗侵蚀性能研究,并采用判断矩阵获得指标权重,用综合评分法进行评价。结果表明:土壤团聚度为三峡库区林地土壤最佳抗蚀指标;土壤团聚度平均值表现为灌木林(37.2%)和农地(42.4%)最优,楠竹林(10.6%)最差,针阔混交林(26.2%)优于常绿阔叶林(19.4%)。在最易被径流冲刷的土壤A层,抗冲刷系数为:常绿阔叶林(6.933L·min/g)灌木林(4.205L·min/g)针阔混交林(3.783L·min/g)农地(3.046L·min/g)楠竹林(0.789L·min/g)。林地土壤抗剪强度指标内摩擦角以楠竹林最大(25.60°),土壤黏聚力值以灌木林最大(16.51kPa);最易发生剪切破坏的土壤层分别出现在针阔混交林的土壤AB层和B层,常绿阔叶林的土壤B层,楠竹林的土壤C层,灌木林的土壤AB层,农地土壤的B层和C层。综合评价结果为:灌木林土壤抗侵蚀作用最强(得分1.50),其次为常绿阔叶林(1.43),楠竹林最差(0.69)。