土壤数据源和制图比例尺对旱地土壤有机碳储量估算的影响

明确不同来源土壤剖面数据建立的大、中、小系列制图比例尺对旱地有机碳储量估算的影响对于全球碳循环研究具有重要意义。以江苏北部(简称"苏北地区")3.9×106多hm2旱地为例,系统分析了我国目前常用《县级土种志》、《地级市土种志》、《省级土种志》和《中国土种志》中记录的土壤剖面数据分别建立的1∶5万、1∶25万、1∶50万、1∶100万、1∶400万和1∶1 000万数据库对有机碳储量估算的影响。结果表明,与数据最详细、记录有983个土壤剖面的《县级土种志》1∶5万尺度有机碳密度和储量相比,其他土壤数据源建立的不同制图尺度数据库相对偏差分别在1.94%~23.53%与0.02%~22.86%之间,T检验表明大多数制图尺度土壤数据库的估算结果与《县级土种志》1∶5万尺度之间存在极显著差异(p0.001),这说明在今后国家或区域尺度土壤有机碳储量估算中选择适宜的土壤数据源和制图尺度是非常重要的。     

基于Web的中国土种数据库

来源于第二次全国土壤普查汇总成果的中国土种数据库是目前最全面的全国性土壤数据库。它收录了20世纪80年代我国主要土种的分布、面积、性状、土地利用情况和生产性能等资料。自2000年以来,中国科学院南京土壤研究所开始建设基于Web的中国土种数据库,构造了一个包括地点与土壤类型的空间分布关系和依据中国土壤发生分类系统的分类层次关系的实体-关系(entity-relationship,E-R)数据模型,形成了具有2 473个土种典型剖面、8 751个发生层及物理化学性质的数据产品。该数据库可通过互联网广泛应用于土地退化评估、环境影响研究以及土壤碳储量研究,亦可作为基础数据指导农业生产。     

浙江省土壤发生分类与系统分类参比及制图研究

利用新建立的浙江省1∶5万土壤数据库,对土壤发生分类土种与中国土壤系统分类亚类进行了参比,编制了土壤系统分类亚类分布图.结果表明,发生分类基层分类单元归属较为清楚,但高级单元关系较为复杂.99个土属有62个参比归属唯一,277个土种有252个参比归属唯一,通过参比将大比例尺土壤普查成果转换成系统分类体系是可行的,可以满足1∶10万的系统分类亚类制图要求.浙江省土壤参比后归属于8个土纲,以雏形土土纲面积最大,占总面积的31.3％;人为土次之,占总面积的21.4％,有机土面积最小.在系统分类土纲层次,土壤区域分布规律较为明显.研究结果对指导土壤系统分类具有一定的参考价值,也为省域范围的系统分类制图提供了范例.     

湖南省土种资源数据库管理系统的建立——以紫色土为例

为了充分利用湖南省土壤资源信息,实现土壤资源信息共享,由《湖南土种志(上)》(紫色土部分)所提供的土种信息资料,以V isual Foxpro6.0为支持软件,在个人微机上建立了湖南省土种资源数据库管理系统(紫色土部分),该系统具有对《湖南土种志(上)》(紫色土部分)中各土种信息的显示、浏览、查询、修改和更新等功能,实现了对相对零散的《湖南土种志》(紫色土部分)土种资源的数字化,并对其进行系统管理。     

总结农民经验, 制定土壤分类系统

我县经过土壤普查之后,对土壤进行了系统的分类。全县土壤共分三个土区(即山地、川地和沙漠土区),六个土类,四十个土种(见表1)。     

豫南白浆化黄褐土分类参比研究

根据土壤理化性质,分别按照《中国土壤系统分类(第三版)》中的诊断层和诊断特性和中国土壤分类系统的发生分类原则对河南省南部地区具有漂白层的4个代表性土壤剖面进行分类归属,确定其在中国土壤系统分类中属于淋溶土纲,湿润淋溶土亚纲、漂白湿润淋溶土土类及相应的亚类、土族、土系;在中国土壤分类系统中属于湿暖淋溶土亚纲,黄褐土土类,白浆化黄褐土亚类及相应的土属、土种。     

土壤有机碳的剖面分布特征及其密度的估算方法研究——以我国东北地区为例

土壤有机碳(C)库在全球变化研究中具有极其重要的地位,而土壤剖面中有机C分布特征及估算方法是精确计算土壤有机C库的前提。本文收集了《中国土种志》和东北3省土种志中有关的土壤剖面属性数据,建立以土壤有机C为主体的数据库,讨论了土壤剖面有机C的分布特征及土壤剖面不同分类单元下土壤有机C的估算方法,为合理和准确地估算土壤有机C密度及土壤有机C库提供科学依据。     

湘东地区紫色土在中国土壤系统分类中的归属

为了研究湖南省东部地区紫色土在中国土壤系统分类中的归属,选取6个典型紫色土土种的土壤剖面,在对其成土环境、剖面形态特征及其理化性质研究的基础上,按照中国土壤系统分类检索、土族和土系划分标准,确定了其在中国系统分类中的归属及其土系的划分。结果表明:(1)受局部区域气候条件、植被类型和地形地貌等成土环境的影响,湘东地区所调查的6个典型紫色土土种剖面的发生特性不尽相同,检索出的诊断层包括淡薄表层和雏形层,诊断特性包括湿润土壤水分状况,热性土壤温度状况,准石质接触面,铝质特性,铁质特性,红色砂、页岩、砂砾岩岩性特征和氧化还原特征,分别归属于雏形土和新成土2个土纲,包括了普通铝质湿润雏形土、红色铁质湿润雏形土、普通湿润正常新成土和普通红色正常新成土4个亚类,可划分为6个土族和6个土系。(2)本次调查的6个典型紫色土土种的色调介于5YR~7.5R,均未满足中国土壤系统分类检索中"紫色砂、页岩岩性特征"的色调为2.5RP~10RP的定义,但如果将"紫色"的色调放宽到R,则有3个剖面可满足"紫色"色调。     

我国砂姜黑土土种的系统分类归属研究

本文根据我国第二次土壤普查资料,依据《中国土壤系统分类检索》(第三版)中变性土诊断标准,对我国砂姜黑土主要分布区(安徽、河南、江苏和山东)的砂姜黑土所有土种进行了系统分类归属判别。结果表明:总共的54个土种中(安徽、河南、江苏和山东各13、20、6和15个),34个可以划归为变性土(安徽、河南、江苏和山东各7、16、5和6个),合计面积228万hm2(安徽、河南、江苏和山东各131万、59万、24万和14万hm2);26个砂姜黑土土种可划归为砂姜钙积潮湿变性亚类,8个为钙积潮湿变性土,其余属于雏形土或盐成土。对砂姜黑土的系统分类应该主要依据其黑土层的特性,而砂姜的存在与否只是决定亚类的特征。     

中国水蚀区土壤可蚀性 K值计算与宏观分布

本研究收集、整理了全国31个省（市、区）1∶50万的土壤类型图,经过扫描和数字化处理构建了全国1∶50万土壤类型图形数据库,并基于全国第二次土壤普查数据整理出与之相对应的16493个土壤样品理化数据,同时结合实地采样、共享和查阅文献等途径,获取了最新的1065个样点的土壤理化性质数据。采用水力侵蚀区中K值的计算方法获取土种的K值,按土种的面积进行加权归并到土属的K值,再将土属K值链接到分省土壤类型图上,接边处理后形成全国水蚀区土壤可蚀性K值分布图。研究表明：全国水蚀区K值变化范围为0．0004～0．0828 t· hm2· h/（ hm2· MJ· mm）,变异系数大,平均K值为0．033 t· hm2· h/（hm2· MJ· mm）,呈现出由北向南逐渐减小的趋势。黄土区K值最大,紫色土和红壤区北部的K值居中,最小的分布在青藏高原北侧。该研究成果为我国土壤侵蚀预测与生态环境评价提供了基础数据。     

东北地区坡耕地主要土种土壤可蚀性估算

土壤可蚀性(K)反映土壤对侵蚀的敏感程度。本研究旨在查明东北地区坡耕地主要土种K特征。共采集了70个土种的土样,利用土壤理化性质分析和USLE诺谟图获取了它们的K_n,分析了东北地区耕地土壤主要土种的可蚀性。结果表明:(1)K_n最小值为0.011,最大值为0.070,平均值为0.031,标准差为0.012。无论是沿纬度方向,还是经度方向,K_n没有持续递增或递减的趋势。(2)各土种之间K_n差异明显,极值比达到6.4;同一土类各土种之间K_n也存在一定差异;多数土类的K_n极值比超过了1.5;因此,土壤侵蚀预报应尽量使用土种的K_n。(3)随着侵蚀程度加重,吉林省黑土的K_n没有明显的变化趋势。(4)近6%土种的砾石盖度超过1.5%;如果不考虑砾石因素,它们的K_n平均被高估37%。对于侵蚀严重、砾石较多的山区土壤,应考虑砾石对K_n的影响。     

基于土壤图的农用地分等因素解译与校核

第三次全国国土调查要求完善耕地分等调查评价基础数据,满足该要求的技术关键在于校核农用地分等因素准确性。本文在明确农用地分等因素内涵及归纳数据来源的基础上,以温县为例,在县域尺度上探讨分等因素选择的合理性,解译各土种质地和剖面构型指标值,参照农用地分等数据库实地布设55个采样点对分等因素开展校核,结果表明:质地解译校核结果不一致的样点有9个,剖面构型解译校核结果中褐土化淤土、褐土化两合土、小两合土构型存在差异;分等数据库中黏土区域及黄庄镇、武德镇、北冷乡接壤处砂土区域表层土壤质地与调查结果不符。因此,建议在合理选择农用地分等因素的前提下校正农用地分等数据库并细化质地与构型的分等标准;建议进行第三次全国土壤普查,为耕地分等调查评价工作提供更准确的基础数据。     

不同采样尺度下土壤图和Kriging法的空间估值精度比较——以砂姜黑土典型地区的研究为例

在河南省驻马店市西平县砂姜黑土(砂姜潮湿雏形土)区,采用0.5 km×0.5 km网格法采集248个土壤耕作层样本,其中124个作为估值数据集,124个作为验证数据集,设计了3种不同采样尺度的估值数据集抽样方案,对比了土壤图法和Kriging法对土壤有机质、全氮、全磷、缓效钾和速效钾的估值效果。结果表明土壤图法对土种内变异系数较小,但土种之间差异较大的全磷、全氮和有机质的估值精度仅稍低于Kriging方法,在空间变异格局表达方面的功能也大致相同。对土种内变异系数较大,但空间变异结构性明显的速效钾,Kriging估值效果显著优于土壤图法。降低采样密度使Kriging估值平滑效应增加,估值精度降低,且集中出现在那些内部变异系数较大的土种内。该结论揭示在土壤调查的初级阶段采集少量的样点对土种内的土壤变量的变异程度做出估计对进一步的采样方案设计和土壤估值方法选择有指导意义。     

长江以南东部丘陵山区土壤可蚀性K值研究

以土壤亚类为基础,从土种入手,依据第二次土壤普查资料建立了我国东产丘陵区各土种的理化性质数据库。应用土壤可蚀性方法,计算出各土种的土壤可蚀性Ｋ值,用面积进行加权平均,经分类分级后,连续到相应的土壤图上,得到我国东部丘陵区土壤可蚀性Ｋ值图及其分布规律。     

雷州半岛东海岸海涂土壤

雷州半岛东海岸潮间带及其紧邻5m等深线以上海涂约211万亩,土壤分1个土类(潮滩土)3个亚类和8个土种。因腹地植被生长较差和成土母质的矿质养分较低,故海涂土壤的有机质和磷、氮含量不高,铜、锌、锰等微量元素含量也低于全国土壤平均水平。土壤含盐量是随质地和滩面水的总盐量的变化而不同,如潮滩沙土由小于0.5%至3.3%。本区地表水量不充裕,但滩面平坦和避浪条件较好,适宜发展海水养殖,部分泥质或沙泥质潮滩土尚有围垦种植的可能。     

不同分类级别土壤矢量图与最小可分栅格的关系研究

土壤空间信息的矢量-栅格转换是利用土壤数据进行地表碳、氮等模拟研究的重要基础,由土壤矢量图转化成栅格图时,不同分类级别土壤矢量图与可转化为最小栅格之间的关系一直不够明确。本文利用江西省余江县1∶5万土壤图,研究了在土类、亚类、土属和土种分类水平上,土壤矢量图转化成不同大小栅格图过程中各类土壤分布的面积变化,设定某类土壤栅格分布总面积占同类土壤矢量面积的95%时所对应的栅格大小视为最小可分栅格,并且在不同土壤分类级别的土壤矢量图中,定义面积小于10 km2的土壤类型为小面积土壤类型、面积介于10 km2至100 km2的土壤类型为中等面积土壤类型,面积大于100 km2的土壤类型为大面积土壤类型。结果表明:余江县土壤空间数据的矢量-栅格在转换过程中,由于面积过小和图斑过于分散使得各土壤分类级别均有小面积土壤类型和部分大、中面积土壤类型的栅格面积随着栅格尺度的变小而变大;图斑聚集的大面积土壤类型和中等面积土壤类型栅格面积伴随栅格尺度的变小而变小;土类和亚类中,最小可分栅格分别为1 km和0.2 km,在土属和土种中,最小可分栅格均为0.1 km。     

基于模糊k-均值算法模型的土壤数值化分类——以河南省境内分布的雏形土为例

本研究基于《中国土系志·河南卷》中的97个雏形土土壤样本点,根据土壤系统分类标准遴选并确定用于划分雏形土纲中不同层级分类单元的16个土壤诊断层和诊断特性,并依据这些不同指标的属性特征值和不同层级指标的权重建立属性数据集。基于此数据集运用模糊k-均值算法模型,确定6个聚类中心土壤,计算样本土壤与中心土壤之间的分类距离,并对研究区97个土壤样本实施数值化分类。研究表明,基于97个样本点与各中心土壤之间的分类距离进行土壤数值化分类,并通过检验数值化土壤分类结果与谱系式层级土壤分类单元的一致性,可以评价传统的谱系式层级土壤分类系统的合理性。     

水稻高产栽培施肥的优化配方初探

利用水稻土壤主要肥力指标分析检测结果,在不同水稻土属土种上开展配方施肥试验,并不断校正、优化配方设计,对永川区主要水稻土属土种提出38个高产栽培优化施肥建议配方,可覆盖全区90％以上的水稻土壤,具有广泛适用性和良好重演性。     

基于区域和亚类水平的中国水稻土氮储量空间分异格局研究

农田氮循环是陆地生态系统氮循环的一个重要环节,因此对中国水稻土氮储量及其空间变异特征的研究有利于了解农田土壤氮循环。本研究基于中国1∶100万土壤数据库和1490个水稻土剖面数据,在水稻土亚类和土壤大区水平上对中国水稻土氮密度和氮储量的空间变异特征进行研究。结果表明:中国水稻土平均氮密度为12.4Mghm-2;中国水稻土氮储量为569Tg。不同亚类水稻土平均氮密度以潜育型水稻土最高(19.7Mghm-2),漂洗型水稻土最低(8.71Mghm-2)。不同土壤分区氮密度最高的是西南区(17.4Mghm-2),最低则是南方区(11.5Mghm-2)。各亚类和区域间水稻土氮密度均有显著差异,但水稻土氮密度在各亚类间的变异大于各区域的差异,这表明水稻土地表水分状况对水稻土氮空间变异的影响程度较气候的影响大。     

安徽宣郎广岗丘区土壤发生分类类型在系统分类中的归属

对宣郎广岗丘地区40个土壤剖面,按中国土壤系统分类体系,进行鉴别、检索、分类定名。阐述土壤发生分类体系的11个亚类级土壤类型在中国土壤系统分类中归为5个土纲,即人为土、富铁土、淋溶土、雏形土和新成土;5个亚纲,即水耕人为土、湿润富铁土、湿润淋溶土、湿润雏形土和正常新成土;15个土类和23个亚类。参比关系复杂,不是简单的一对一的关系。提出按中国土壤系统分类的该区土壤分类系统;并讨论了该区土壤发生分类与系统分类之间具体土壤类型的对应关系。研究结果对土壤类型的正确参比、中国土壤系统分类的应用与发展、具有很好的参考应用价值。