海河低平原盐渍区农业生态环境质量评价指征的研究

农业生态环境质量的评价需要建立适宜的指征和阈值,指征是环境可量测的属性,阈值可定义为指征的水平,提供评价的基线.海河低平原盐渍区处于脱盐和积盐过程的相对平衡阶段,水土质量变化始终制约农业生产的发展.根据11种标准从众多属性指征中初选出易应用于监测环境变化的关键性指征并加以解释,地下水水位、水质、土壤电导率等属于指示盐渍化的趋势指征,土壤质地、结持性、颜色等可作为形态学状态指征,并推荐较为通用的土壤形态特征简易鉴别法.     

土壤质量诊断与评价理化指征及其应用

介绍了澳大利亚科工组织建立的流域健康诊断指征体系的指征选择原则、13项诊断指征、指征评 价方法与评价过程。并以此方法筛选和评价出太行山前平原农田土壤质量诊断的理化指征,提出了以经验性指征、形态学与物理学指征和化学指征综合评价该区土壤质量的指征体系。     

土壤质量诊断与评价理化指征及其应用

介绍了澳大利亚科工组织建立的流域健康诊断指征体系的指征选择原则,１３项诊断指征,指征评价方法与评价过程,并以此方法筛选和评价出太行山前平原农田土壤质量诊断的理化指征,提出了以经验性指征,形态学与物理学指征和化学指征综合评价该区土壤质量的指征体系。     

海南岛北部玄武岩区土壤母质均一性及相对年龄判定

【目的】时间序列法是定量研究土壤发生过程、演变速率及其变化阈值的重要手段,构建可靠的土壤时间序列需对土壤母质均一性和相对年龄进行判定。【方法】以海南岛北部不同喷发期玄武岩发育土壤所构成的成土时间序列（0.09、0.146、0.64、1.12、1.81、2.30 Ma B. P.）为对象,利用各种土壤属性参数（包括剖面形态、颗粒组成、稳定元素含量、风化发育指数和元素变化率等）对该时间序列母质均一性和土壤相对年龄进行判定。【结果】各剖面颜色、质地、结构等形态总体呈均一、渐变的特征,去除黏粒后的粗粉粒含量、稳定元素Ti/Zr比值在剖面内和剖面间变化均较小,表明时间序列土壤的起源母质相同。随着成土年龄的增加,黏粒含量和剖面发育指数呈线性增加的趋势,土壤风化强度指标（B指数、CIW指数、CIA指数和ba值）服从对数函数变化规律,在土壤相对年龄的判定中具有较好的指示意义。【结论】研究区土壤母质来源相同,土壤相对年龄可通过相关土壤属性体现出来,为定量研究土壤发生阈值奠定了基础。     

基于环境因子和联合概率方法的土壤有机质空间预测

<正>土壤连续属性(如土壤中养分含量、重金属含量等)的空间分布特征和定量分布信息是进行土壤质量评价和区域环境综合评估的基础。精准农业战略的实施和各种区域生态评价均需要更详细更精确的土壤属性信息作为依据[1-2]。因此,土壤属性空间预测一直是土壤学研究的热点问题。经典地统计学以各种克里格插值法为代表,是土壤属性空间预测中的常用方法。但该方法缺乏对辅助信息(如环境信息)的有效利用[3-4],导致预测精度降低[5]。而土壤景观定量模型的理论依据就是土壤与环境的关系,但该法忽略了采样点之间的空间相     

基于样本分级的土壤属性自适应回归拟合方法

精细土壤属性信息在诸多领域均具有广泛的应用,历来倍受关注。现有土壤属性预测方法具有适用性不强或需要大量人工经验和专家知识等缺点,限制了这些方法在实际应用中的推广。本文提出了一种土壤属性自适应预测方法,可分为4步:①对采样点进行分组处理;②利用回归模型构建各分组内土壤属性与主导环境因子之间的典型关系;③对分组方案进行自动优化;④利用各组对应的土壤–环境因子典型关系对研究区进行优化拟合预测。为了验证方法的有效性,本文在我国东北典型黑土区以土壤有机质含量为例进行了应用研究,结果表明:所提方法可对环境因子做出自动选择,并可通过优化拟合对土壤属性空间分布进行自适应预测,预测精度较高。本方法初步实现了土壤属性预测的自动化,具有较好的适用性。     

复杂景观环境下土壤厚度分布规则提取与制图

复杂景观环境下,土壤—环境关系知识的获取是预测性土壤制图的基础。为了探究复杂景观下土壤厚度分布与环境条件的关系,该文以黑河上游祁连山区典型小流域为研究区,应用模糊c均值聚类(fuzzy C-means cluster,FCM)和决策树(decision Tree,DT)方法,建立了一套获取土壤厚度分布与环境间关系知识的方法。利用2种方法结合获得流域内土壤厚度各分布等级的环境要素关键阈值与土壤-环境关系知识集,将所得环境阈值和知识集进行预测性制图,并通过野外独立样点对制图结果进行精度评价。结果表明:土壤厚度图的总体精度为74.2%,Kappa系数为0.659。该研究将2种方法结合获得了土壤厚度分布对应的土壤环境关键阈值和土壤-环境关系知识集,为复杂景观环境下土壤厚度的预测性制图提供了一种有效的解决方案。     

渭北黄土丘陵区人工林类型对土壤属性的影响

为了研究渭北黄土丘陵区人工林类型对土壤属性的影响,选取位于同一坡面上的刺槐纯林、油松纯林和苹果园土壤为研究对象,分析了土壤结构稳定性,土壤有机碳、无机碳和土壤呼吸等土壤属性在3种人工林土壤剖面的变化特征,并探讨了土壤有机碳和无机碳在水稳性团聚体形成中的作用。结果表明:3种人工林土壤团聚体破碎率均较高,各团聚体水稳性指标值、土壤有机碳含量、土壤呼吸在3个样地的顺序均为油松林>刺槐林>苹果园,土壤无机碳含量的顺序为刺槐林>苹果园>油松林。土壤有机碳和无机碳含量之间呈负相关关系,且二者分别与团聚体水稳性呈正相关和负相关关系,但同时,无机碳含量存在一个阈值,当低于或高于这一阈值时,其含量与团聚体水稳性分别呈正相关或负相关关系,因此,当无机碳含量较高时,应降低其含量,并提高土壤有机碳含量,以改善土壤结构,降低土壤遭受侵蚀的风险;土壤结构稳定性各指标之间及其与土壤有机碳含量和土壤呼吸呈极显著正相关关系。可见,人工林类型显著影响各项土壤属性,油松林在提高土壤质量方面的作用大于刺槐林。     

小知识

1.农业生态系统是指在人工干预下,农业生物环境(作物、牧草、畜禽等)和非生物环境(水、土壤、阳光、大气、温度等)之间进行着连续不断的能量和物质交换所构成的一个相互联     

小知识

农业环境(Agricultural environment)是指农作物、果树、畜禽及鱼类等农业生物赖以生长发育、繁殖的自然环境,它是人类生存环境的一个重要组成部分,主要包括农田土壤、农业用水、空气、阳光、温度等因素。这些因素,不是孤立地存在,而是相互联系、互相依赖、互相约制的,其中任一因素的变化,都可能导致农业环     

农田土壤固碳与增产协同效应研究进展

农田土壤固碳是提升土壤肥力、保障和实现农田持续稳定生产能力的关键所在。明确农田土壤固碳与作物增产的协同效应可为不同区域土壤培肥、维持和提升作物产量提供依据。农田土壤固碳明显受到气候、土壤属性、管理措施 (尤其是施肥和耕作)、轮作制度等因素的影响，且与农田作物产量密切相关，二者具有明显的协同效应。农田土壤有机碳与作物增产协同效应存在一定的阈值，且该阈值具有一定的区域差异。东北地区土壤有机碳阈值约为C 44～46 t/hm2，西北和华北地区约为C 22～28 t/hm2，南方地区约为C 33～37 t/hm2。经验方程和模型模拟结果表明，在不同区域，农田土壤每固定C 1.0 t/(hm2·a)有机碳，粮食作物产量可平均提升约0.7 t/hm2，但该响应值在各地区明显受到相应的环境及农田管理措施等因素的影响。深入理解农田固碳过程及其与作物生产力协同作用的机理，是指导不同区域合理培肥、提高土壤肥力、提高养分资源利用效率的关键举措。未来的研究方向和重点是明确不同区域农田土壤可实现的固碳潜力，进一步揭示集约化种植下农田土壤有机碳的固存机制，关注深层土壤有机碳固定对作物增产潜力的影响及贡献，并深入分析表征环境、人为因素等对农田土壤固碳增产协同效应的影响机制及调控原理。     

基于三维普通克立格方法的滨海盐土电导率三维空间变异研究

土壤是一个三维自然空间实体,人们关心的不仅是二维平面上的信息,还包括垂直方向的第三维信息,但是目前土壤属性空间变异研究主要集中在水平方向上。即使是以土壤属性三维变异特性描述为目的的研究,也仅仅局限于用一系列水平层来描述土壤不同深度土层的属性变化,没有考虑上下层之间的相互影响[1]。土壤盐分作为滨海盐土区农业生产的一个重要限制性因子,影响着土壤质量和作物产量,严重时导致农用土壤的荒弃[2]。1m深度范围内,滨海盐土的盐分含量随降雨、蒸发、微地形等因素变化明显[3]。因此,研究滨海盐土三维土体盐分的空间变异规律对于海涂土壤改良、滨海盐土区农业的精确管理具有重要意义。通常三维空间的原始数据均是离散的     

基于生态系统多功能性的农田土壤健康评价

农田土壤健康状况不仅影响作物产量和品质,还影响大气、水环境质量和生物安全,因而农田土壤健康评价应将土壤生产能力与生态环境效应结合考虑。基于土壤生态系统多功能性,将土壤功能归纳为作物生产、持水净水、养分运移与缓冲、碳固存及栖息地与多样性等5项功能。进一步针对每项功能,按照固有属性和动态属性两个方面分别选取基础项指标,同时考虑具有区域特点的威胁土壤功能发挥的限制项指标,并采用2个乘数来体现限制因子对固有和动态属性影响的差异性,共同构建农田生态系统土壤健康评价指标体系。以中国生态系统研究网络(CERN)内位于黄淮海平原的封丘、栾城和禹城3个实验站典型农田生态系统为例,应用所建立的指标体系,采用灰色关联分析法对其土壤健康状况进行综合评价。结果显示,3个农业生态实验站土壤健康状况总体相当且处于较高水平,但仍有所差异,表现为禹城>栾城>封丘,且作物生产功能与产量R~2达到0.60,验证表明该评价体系比较合理。因此,基于多功能性的土壤健康评价方法可为进一步探究土壤健康长期变化趋势,实施土壤资源有效管理提供一定参考。     

农业环境远程分布式多功能监控系统

农业环境远程分布式多功能监控系统是一种高度自动化和网络化的监控系统,除了可对农业与生态环境等要素信息（如气象、土壤和作物等）进行实时动态采集监测,而且还可通过图像视频技术对不同场景（如现场景观、作物生长、形念变化等）进行动态监测,真正实现了农业现场图像与数据一体化精准监控。     

土壤中铁锰结核微结构与组分研究进展

铁锰结核是土壤演化过程中形成的一种特殊新生体,其内部同心圆环带构造可用于反演古气候条件和成土环境,其组分可为微生物代谢提供营养元素和能量,进而影响土壤中养分和重金属的转化、固定与释放。本文综述了近几十年来国内外学者对土壤中铁锰结核研究所取得的进展,包括铁锰结核形成机制、演变过程与影响因素,不同地区铁锰结核微结构与组分差异,以及铁锰结核对养分转化与重金属吸附的影响。未来需进一步研究不同成土阶段铁锰结核形成速率与环境阈值,构建不同成土环境中铁锰结核演化模型,阐明铁锰结核对土壤中养分和重金属的固释机理,以期更好地理解地表关键带土壤发生过程与元素生物地球化学循环,为定量评价变化环境下土壤质量和功能提供依据。     

再论中国磷肥需求预测——基于农业绿色发展视角

磷肥产业发展关乎我国粮食安全、资源利用和环境保护。近40年来由于化学磷肥的持续施用，我国农田土壤有效磷快速提升，在这一背景下基于农业绿色发展的要求，调整未来我国磷肥的需求预测十分必要。本文综合分析了我国农田土壤有效磷的变化，明确了在粮食作物上我国农田土壤有效磷平均已经达到或超出了作物生产的农学阈值(15～25 mg·kg^-1)，在蔬菜和果树等经济作物上土壤有效磷已经全面超过农学阈值。农业绿色发展要求在保障作物高产的同时，要充分发挥作物的根系/根际生物学潜力以提高磷资源利用效率、同时改善农产品营养品质和降低环境风险，为此，应将磷肥施用策略从培肥地力保增长调整到以农学阈值为目标的维持施磷保增产、升效率、提品质。同时，农业绿色发展需要从工艺和农艺两方面最大限度提高农业废弃物中磷资源的再利用效率。据此，考虑我国粮食和其他农产品需求，继2007年基于土壤磷肥力变化预测我国磷肥需求的基础上，本文对我国未来农业磷肥需求进行了再预测。结果表明，到2030和2050年，我国化学磷肥的需求量分别为1084万吨和742万吨。因此，在各项措施持续优化基础上，我国化肥磷的需求在短期(203...     

农业环境远程分布式多功能监控系统

农业环境远程分布式多功能监控系统是一种高度自动化和网络化的监控系统,除了可对农业与生态环境等要素信息（如气象、土壤和作物等）进行实时动态采集监测,而且还可通过图像视频技术对不同场景（如现场景观、作物生长、形态变化等）进行动态监测,真正实现了农业现场图像与数据一体化精准监控。     

灾后重建讲科学 环境保护助农业——农业环境保护监测机构在震后重建中应发挥积极作用

5.12地震给当地生态环境造成了严重的破坏,文章指出农业环保监测机构结合自身优势可在以下6方面开展监测、监控与评估工作:农田土壤、农业水源、农产品质量安全、农业生产基地评价、农村环境、新农田开垦等,以实际行动协助地方政府恢复农业生产。     

不同土地利用条件下土壤质量综合评价方法

针对传统的土壤质量评价方法难以满足现代农业发展的现状,提出了一种土壤质量指数法(SQI)综合评价土壤质量,旨在为农业生产、农产品产地选址、农业环境保护等提供理论支撑和参考依据。将方法在北京市郊区7种土地利用方式（粮田、林地、湿地、荒地、果园、菜地、草地）上进行了应用,并与常规方法进行了对比,结果表明：采用隶属度模型评价土壤肥力,肥力高低顺序为：湿地＞菜地＞粮田＞林地＞果园＞荒地＞草地;采用内梅罗污染指数评价了重金属污染状况,污染程度高低顺序为：湿地＞菜地＞荒地＞果园＞林地＞粮田＞草地;采用SQI指数评价土壤综合质量,其综合质量的高低顺序为：湿地＞粮田＞菜地＞果园＞林地＞荒地＞草地。此外还对评价模型的适用范围、评价结果的划分等一系列关键问题进行了探讨,得出：SQI指数评价方法的应用及结果的划分涵盖了不同的土地利用方式的农用地,体现了各种土壤属性的差异和变异特性,评价结果可实现土壤综合质量定性和定量化,能够反映土壤的关键信息,符合农业生产需要。     

华北平原水资源供需与作物水分利用效率指征分析

水资源短缺,地下水位大面积下降,是限制华北平原农业可持续发展的重要原因。分析研究了可 持续农业水资源利用的内涵、农田水分利用效率的指征和调控指标等方面内容,为华北平原地区农业水资源高效利用及其可持续管理提供科学依据。