中国小比例尺全国性土壤系列成图的研究现状及途径

随着土壤学各学科分支的深入研究和相互渗透,以及生产上的需要,小比例尺土壤专业图逐渐从30年代开始的单一的土壤图或士壤图及相应的少数性质图幅,发展到60年代结合国家自然地图集的任务编制土壤图组,80年代又进一步发展到运用系列成图的观点和方法编制中国土壤图集,这扩大了土壤制图的研究领域,使小比例尺土壤制图进入综合系列成图的新阶段。     

大比例尺土壤制图几个问题的商榷

我国士维制图工作开展的历史虽较短,但有自己的发展道路。继全国土壤普查以后,近年来开展了以人民公社、生产大队和国营农场为单位的上集详测研究^[1-3]1),这是一项具有实践和理论意义的工作。为了使土级调查制图工作满足生产上的需耍,发挥大比例尺士级调查在农业生产中的作用,巫需多作这方面的经验交流和问题讨论,基于这样的认识,对大比例尺土壤调查制图问题,淡谈个人的一点体会和看法。     

《中国土壤磷素养分潜力概图》及其说明

《中国土壤磷素养分潜力概图》是以一千万分之一的《中国土壤图》为底图,收集国内有关单位的资料^1-5)(中国科学院南京土壤研究所,1978;熊毅等,1965)整理后编制而成。又缩影成一千八百万分之一。解放以来,我国土壤化学和农业化学工作者,在土壤磷素养分和磷肥方面进行了大量的工作,积累了一定的资料,为编制本图奠定了基础。但由于资料的平衡性和系统性不够,所以编制过程中仍有不少困难,尤其是西部和西北部地区,收集的资料较少,有待进一步补充和修改。     

我国南方水稻土供硅能力的研究

硅肥对水稻的增产作用,在日本早就有了肯定的结果^[1]。近年来试验证明,在我国南方部分土壤上,水稻施用硅肥有增产效果^[2]。为了明确水稻施用硅肥肥效和土壤类型之间的关系,提出我国南方水稻施用硅肥有效的土壤和植株指标,本文对我国长江以南主要类型水稻土供硅水平的研究进行了总结。     

土壤遥感自动分类与制图的初步试验

自从美国通过所发射的第一、二、三颗资源卫星获得了大量的航天遥感资料以来,很多国家都在利用这些资料进行土壤自动分类与制图的试验,企图用以提高土壤调查制图工作的质量与速度。但从所发表的资料看来,均没有说明所得最后结果是否能满足所需精度的要求^[1,2,5]。     

土壤航测制图的研究Ⅰ.半干旱褐土区航空象片的土壤判读

早在本世纪三十年代,国外土壤调查制图已经开始应用航空象片^[1,2],但仅仅作为辅助资料。第二次世界大战后,航摄资料才得到广泛的运用,并且开展了航空象片土壤判读的研究,在室内的象片分析方面,取得不少成果,这样就大大压缩了野外工作量,进一步提高了调查制图的精度与速度。可是国外的工作多半在自然植被保存较好、土壤受人为影响不大的荒漠草原、干草原及森林地区。     

模糊(FUZZY)聚类分析在土壤资源评价制图中的应用

土壤资源图的编制是以土壤图为基础着手进行的。编图前,首先要拟定出土壤资源的评价原则和选定评价项目^[1-3]。应当把土壤图上每块图斑所包含的土壤类型的质量好坏,看作是若干个用评价项目来表示的因子对它综合影响的结果。     

南京黄棕壤的酥性和板性

我国长江下游广泛分布着发育于下蜀系黄土的黄棕壤.这些土壤大多都已耕种,但肥力较低,限制生产的土壤因素主要是板和瘦.如何提高黄棕壤的肥力便成为发展农业生产的急迫任务.过去已有不少土壤工作者对黄棕壤的发生发育^[1,2]和理化性质^[3-62]作过一些工作,对于阐明黄棕壤的成因和性质提供了有益的资料.但对土壤耕层的性质,特别是联系土壤肥力的提高问题很少研究.要提高耕作土壤的肥力,就得分辨土壤的肥瘦和好坏.     

荒漠区航片的土壤判读标志——以新疆玛纳斯河地区为例

利用航片的信息特征进行土壤调查和制图,可以缩短调查时间,增加内容的详尽度,提高图斑界线的精确性^[2].可是国内在荒漠区使用航片调查土壤的实践还比较少.笔者1963年曾在新疆玛纳斯河地区进行土壤调查并用1959年秋拍摄的六万分之一黑白全色航片、二十万分之一镶嵌复照图,进行典型地段航片的土壤判读和制图;1964-1965年又使用航片编绘沙湾、玛纳斯和呼图壁三县二十万分之一土壤图;1975年又使用航片对玛纳斯河地区进行土壤路线调查.现将几次的工作体会汇总如下.     

无结构土壤透气性的初步研究

土壤的透气性是指土壤让空气穿透本身的能力。透气性是土壤很重要的物理性质,因为它不仅决定了土壤与大气间空气交换的速度^[1],而且和土壤的持水性有关^[2],测定土壤的透气性还可以了解土壤其他一系列的物理性质如排水的能力^[3]、地表迳流的速度^[2]、耐蚀性、空气容量^[3]及其结构性的程度等等。土壤中微生物活动的方向与强度、种籽的发芽、根系的发育及其吸收能力、土壤中养分的状态^[4]和影响农作物生活的其他重要土壤因素都有赖于土壤的透气性。     

小比例尺土壤制图理论和方法的研究

本文对小比例尺土壤制图理论和方法进行了总结,认为土壤制图是研究和表达土壤在空间分布的群体结构形式。提出了土壤组合发生的制图原则,以及提高定量化程度的单区与复区并重的制图方式。论述了土壤制图单元的组成分、确定的根据、相应的分类级别;土壤制图单元系统的等级及其排列;土壤制图单元与土壤分类单元的关系和异同。概括了单区与复区两种图斑结构形式及其形成因素,提出首先将复区图斑划分为地形、母质、历史演化、耕作等成因系列,然后再根据土壤群体组成分间的发生联系,细分为许多成因类型的分类观点和实例。还阐述了图斑组合所显示的我国土壤分布的地理规律性。概述了制图综合在小比例尺土壤制图中的重要意义,综合概括的途径和注意事项。最后简述了小比例尺土壤制图的展望。     

塿土剖面CO2浓度的动态变化及其受环境因素的影响

CO₂是土壤空气的重要组成,土壤空气CO₂浓度一般高于大气几倍到数十倍,甚至上百倍^[1]。土壤空气中CO₂主要来源于土壤呼吸,其浓度主要决定于生物因素(植物根系、土壤微生物活性等)和环境因素(土壤温度、含水量等)^[2～4]。土壤空气CO₂浓度可以反映和影响土壤向大气释放CO₂的通量^[4,5],同时对植物根系生长发育、土壤微生物活动和各种养料物质转化也有很大影响^[1]。研究了解土壤空气CO₂浓度剖面分布、季节动态及其影响因素,有助于人们认识土壤中CO₂产生、累积、输运以及向大气排放的生物和物理过程,制定和实施合理的农作措施以改善作物生长环境和减少土壤向大气排放的CO₂。国外已在森林、草地和农田土壤上开展了较长时间的土壤空气CO₂浓度观测研究^[4~7],但我国的研究和报道很少^[8,9]。本文通过土壤剖面不同深度CO₂浓度的定位观测,初步揭示了土剖面CO₂浓度的分布特征、季节动态及其受水热条件的影响。     

我国籽实和饲草谷子土壤有效磷丰缺指标和推荐施磷量

为了给我国谷子测土施磷提供科学依据,采用“零散实验数据整合法”和“养分平衡—地力差减法新应用公式”,开展了我国谷子土壤有效磷丰缺指标和推荐施磷量研究。结果表明,我国谷子土壤有效磷(Olsen-P)第1至5级丰缺指标依次为≥45、14～45、5～14、2～5和<2 mg/kg;当磷肥利用率20%时,目标产量3～7.5 t/hm²籽实谷子第1～5级土壤推荐施磷量分别为0、15～38、30～75、45～113和60～150 kg/hm²;目标产量6～15 t/hm²干草谷子第1～5级土壤推荐施磷量依次为0、15～38、30～75、45～113和60～150 kg/hm²;目标产量15～45 t/hm²青贮谷子第1～5级土壤推荐施磷量分别为0、13～38、26～77、38～115和51～153 kg/hm²。初步建立了我国籽实和饲草谷子土壤有效磷丰缺指标推荐施肥系统,为我国谷子测土施磷奠定了科学基础。     

云贵高原土壤地理分布规律

土壤地理分布规律的研究,前人已做过不少工作.早在1899年B.B.道库恰耶夫便提出了土壤地带性学说^[1],继后,普拉索洛夫等先后论述了土壤水平地带、垂直地带的普遍性和基本规律,提出了土壤相性(省性)的科学概念,从而为研究土壤地理分布规律奠定了基础^[1,2,3].解放后,马溶之等运用B.B.道库恰耶夫的土壤地带性原理,结合我国土壤分布的具体特点,研究了中国土壤地理分布的普遍规律,为研究云贵高原土壤地理分布打下良好的基础^[4,5].     

土壤制图中土壤类型配色模型构建与应用

在全国1∶5万土壤图集制图中,土壤类型的配色既需表现土类等高级类型的分布特征,也要表现土属等较低级类型的差别。我国土壤低级类型众多,且1∶5万基本比例尺图幅达2万余幅,采用传统人工设色方法进行土壤制图,不仅效率低,而且难以保持图幅间土壤颜色的协调一致性。针对这一技术难题,本研究采用图幅间相似配色方法和人机交互的设计思想,通过建立1个多层级管理色库、人工设置土壤类型的Q配色单元及其多个近似色系(色组),建立了Q配色单元的避让选色和区域土壤特征分析等5个组件模型,构建了土壤类型配色模型(SCO-Model)。该模型在大比例尺土壤制图中不仅反映了区域土壤的总体分布特征,也表达了土壤类型间的差异,特别是实现了大比例尺土壤制图中土壤类型的快速智能配色,大大提高了制图效率。     

用卫星磁带图象制水土流失图的实验研究

自1972年美国发射资源卫星以后,国内外土壤学界纷纷用卫片来作为土壤调查的工具^[1-3,6]。在水土流失调查制图中也是如此^[9,11]。然而,由于卫星胶片信息损失达20%以上^[7]、目视判读的主观性和难于定量化,故即使用1/25万-1/20万的合成片调查判读,也只能达到1/50万-1/100万的调查制图精度。随着计算机图象处理技术和设备的发展,用卫星磁带图象进行分类制图的应用试验,日益增多,并取得了一定的进展^[5,10],甚至有的达到应用的程度¹⁾。这与卫星磁带图象的信息很少损失有关;同时也因这种技术具有比目视判读更客观、更定量的突出优点。因此,这种遥感技术有可能达到1八。万-1/20万的调查制图精度。     

数字土壤制图技术研究进展与展望

土壤调查与制图是获取土壤信息的基本手段,在土壤科学发展中发挥了至关重要的作用,采用新方法开展数字土壤制图是土壤学科新兴的研究方向。本文全面回顾总结了近年来国内外数字土壤制图工作开展情况、方法的发展和应用,分析了当前在数字土壤制图研究中存在的主要问题,并且对数字土壤制图研究的发展趋势进行了展望,提出了今后一段时间我国开展这方面工作的建议,可以为数字土壤制图研究工作提供参考。     

磷肥在土壤中的转化及其与土壤有效磷的关系

自从张守敬和Jeckson(1957年)提出土壤无机磷分级方法以来,国内外许多土壤农业化学家对土壤有效磷与各级无机磷之间的关系^[1],作物吸磷状况与土壤无机磷组成的相关性^[2],水稻生长期间土壤有效磷增加的机理^[3],以及磷肥对土壤无机磷组成的影响和转化等方面作了广泛的研究^[4]。     

基于土壤光谱特征的宁夏银北地区盐碱地盐分预测研究

对宁夏回族自治区银北地区盐碱地野外土壤表层光谱反射率和土壤全盐及盐分进行定量分析,筛选出各土壤盐分指标的敏感波段,然后采用全回归和逐步回归的方法建立各盐分的预测模型。结果表明：表层土壤高光谱反射率r,及其平滑去嗓处理后的值R,lg(R)与全盐含量呈极显著正相关关系,1/R,lg(1/R)与全盐呈极显著负相关关系,(R)'和〔lg(1/R)〕'在特定单波段处表现较佳;土壤表层光谱反射率与CO₃^2-的相关性最强,其次是SO₄^2-;土壤光谱反射率与Na⁺的相关性在各种变换方法下均较强,其次为Mg²⁺,与Ca²⁺的相关性最弱。基于R的逐步回归方程为全盐含量预测的最佳模型;基于土壤光谱反射率拟合土壤CO₃^2-的准确度略高于对土壤HCO₃^-;敏感波段估测土壤SO₄^2-含量的决定系数明显高于其他阴离子;采用〔lg(1/R)〕'逐步回归得到的方程拟合土壤Na⁺,K⁺和Mg²⁺含量相对于其他变换方式效果更理想。预测模型中对土壤全盐和Na+的模型精度较高,预测能力强;光谱对土壤SO₄^2-和Mg²⁺的预测能力也较强;对土壤Cl^-和Ca²⁺的预测稳定性、预测能力和精度都较差。     

中国土壤图集的编制原则和内容

本世纪三十年代,我国即开始进行现代的土壤科学研究,开展土壤调查、制图、分析和试验的工作。新中国成立以后,推动我国土壤科学的发展,现已初步了解我国土壤资源的概况,编制了各种不同小比例尺的全国土壤图,研究了我国主要土壤的发生和分布的规律,以及主要土壤的基本性质,土壤培肥和土壤改良试验研究也取得一些成果。