土壤分类专家系统设计

土壤系统分类以定量化指标划分土壤类型,为土壤自动分类系统的建立提供了可能.为了模仿专家的思维过程实现土壤自动分类,该文着重研究了如何采用面向对象的方法表达专家经验规则、诊断层和诊断特性知识,在此基础上提出了土壤分类决策树的构造方式和推理方法;并从土壤系统分类专家的知识表示和推理机的构建两个方面,提出了土壤分类专家系统 (SCES)的体系结构.GIS作为管理空间信息和提供空间分析方法的平台,也被有效地集成到系统中,以实现土壤自动分类的目的.     

土壤分类专家系统设计

土壤系统分类以定量化指标划分土壤类型，为土壤自动分类系统的建立提供了可能。为了模仿专家的思维过程实现土壤自动分类，该文着重研究了如何采用面向对象的方法表达专家经验规则、诊断层和诊断特性知识，在此基础上提出了土壤分类决策树的构造方式和推理方法；并从土壤系统分类专家的知识表示和推理机的构建两个方面，提出了土壤分类专家系统 (SCES)的体系结构。GIS作为管理空间信息和提供空间分析方法的平台，也被有效地集成到系统中，以实现土壤自动分类的目的。     

中国土壤系统分类中盐成土及其相关土壤诊断标准的修订建议

对土壤进行科学分类是土壤资源开发和利用的基础,也是土壤调查制图的基础,在农业生产、土地利用的决策和管理中发挥着重要作用,标志着土壤科学的发展水平.目前国际上土壤分类主要有《美国土壤系统分类》(以下简称《ST》)[1]和《世界土壤资源参比基础》(以下简称《WRB》)[2],我国从1984年开始的中国土壤系统分类研究,也已形成了具有中国特色的《中国土壤系统分类》(以下简称《CST》)[3]成果.这三个分类体系都是以定量化的诊断层和诊断特性为基础的多阶层土壤分类体系.     

矿山土壤特性及其分类研究进展

矿山土分类是认识矿山土壤的基础,对矿山土壤系统分类研究是进行矿山土壤改良和植被重建的重要基础。本文从物理、化学、生物和污染4个方面阐述了矿山土壤特性的变化及其对矿山土壤系统分类的影响,并对分类名称、依据、指标体系和分类方法的相关研究进展进行了综述。目前,矿山土壤系统分类大多以其特有属性作为分类指标,运用光谱技术、模糊均值法和神经网络模型等方法完成分类。但这些方法都有其自身的优缺点,建议今后因地制宜地选取定量化分类指标,探索将主成分分析等数学模型与光谱等技术相结合的方法进行矿山土壤系统分类,以期为今后矿山土地复垦与利用提供科学依据。     

发生分类淋溶土与系统分类参比特征研究

利用最新建立的中国 1∶10 0万土壤数据库 ,研究了我国发生分类淋溶土与中国土壤系统分类的参比及其在中国土壤系统分类下的空间分布和数量特征。结果表明 ,我国发生分类淋溶土总面积为10 5 975 7.8km2 ,分布规律明显 ;与系统分类参比 ,发生分类淋溶土分属于中国土壤系统分类 4个土纲 ,即淋溶土、雏形土、新成土和灰土 ,它们分别占发生分类淋溶土总面积的 72 .8%、2 6 .1%、1.0 %、0 .1% ,其中包含系统分类的 2 5个土类和 4 7个亚类 ,参比关系复杂 ,不是简单的一对一的关系。分析发生分类某一类型土壤分属于系统分类不同类型的面积比例及其标准偏差 ,结果表明土壤参比的单元级别越低 ,越易于参比和把握。为了使中国土壤系统分类更实用、更易于普及 ,深入开展土壤基层分类研究 ,进一步发展和完善中国土壤系统分类是必要的 ,也是十分迫切的。研究结果对于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     

土壤系统分类与生物系统分类体系中的多样性特征对比分析

生物系统分类的数学结构及其令人信服的解释一直以来是生物学界广泛关注的经典学术问题,然而很少有人用统计分布模型对非生物分类系统(如土壤分类系统)的结构进行分析与研究。本文通过计算两种系统分类的幂律和对数正态分布,对土壤植物寄生的线虫类分类体系(垫刃亚目)和非生物系统分类的多样性特征(中国土壤系统分类为例)进行了比较,进而分析它们之间的相似性和差异性。分析结果表明,生物分类和土壤系统分类具有很高的相似性,有着相似的数学结构和多样性特征。据此可认为,两种分类系统都是合理的信息系统,符合相同的分布模型,如幂律分布、对数正态分布等。在两种分类系统中也存在一些细小的差别,垫刃亚目分类体系较中国土壤系统分类具有更丰富的分支体系,而从均匀度指数来看,中国土壤系统分类系统的设计似乎是更加合理。从威利斯曲线可以看出,中国土壤系统分类较垫刃亚目分类体系具有更规则的结构,这一特征可能与两种学科中不同的分类理念有关。     

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.     

中国北方红色土壤分类问题的探讨

现今出露于中国北方地表的红色土壤是在红色古土壤和红色古风化壳上发育的,而且大多经历了不连续的成土过程。中国北方红色土壤分布广泛、成因复杂,在分类中还存在着许多问题。从20世纪70年代末至今,我国土壤分类经历了由土壤发生学分类向土壤系统分类的重大转变,对北方红色土壤的分类也进行了多次修订。虽然每次修订都有所改进,但直到目前关于北方红色土壤的分类位置问题仍没有得到彻底解决。因此,今后需要对中国北方红色土壤的形成过程及土壤的性态特征和理化性状进行深入研究,建立适合北方红色土壤系统分类的诊断层和诊断特性,以明确中国北方红色土壤在系统分类中的位置,进一步完善中国土壤系统分类。     

北京普通褐土发生分类与系统分类的对比及其发生探讨

以北京山区和山前地带分布的10个普通褐土剖面为研究对象,依据其形态特征、理化性质分析结果,按照《北京土壤》、《中国土壤系统分类检索(第三版)》、《中国土壤系统分类土族和土系划分标准》,对研究剖面分别进行了发生分类、系统分类的土壤类型划分与对比,并对其发生过程进行探讨。结果表明:发生分类主要以土壤所处的生物(植被)气候带作为分类标准,在发生学的应用中,过分强调土壤的外在成土条件和推测的成土过程,易造成分类的混淆;系统分类以发生学为指导,通过定量的诊断层、诊断特性进行分类,提高了分类的准确性。     

以中国土壤系统分类为基础的土壤参比

为了土壤信息交流、知识共享 ,作者首先阐述了与世界土壤分类发展相伴随的中国土壤系统分类的发展 ,进而对中国土壤系统分类与美国土壤分类和WRB方案进行了参比 ,然后着重讨论了它与土壤发生分类之间的参比。今后拟建立土壤参比信息系统以实现计算机自动参比     

发生分类高山土与系统分类参比特征

本文利用最新建立的1:100万中国土壤数据库,研究了我国发生分类高山土与中国土壤系统分类的参比及其在系统分类下的空间分布和数量特征。结果表明,我国发生分类高山土总面积为197.8万km2,分布规律明显;高山土参比后分属于4个系统分类土纲,雏形土、干旱土、新成土、均腐土,它们分别占高山土总面积的50.2%、29.8%、15.1%、4.9%,其中包含了系统分类的11个土类和19个亚类,参比关系复杂,不是简单一对一的关系。分析高山土参比后分属的系统分类不同类型土壤面积比例及其标准偏差,表明土壤参比的单元级别越低,越易于参比和把握,进一步开展土壤系统分类的基层分类研究显得十分必要。发生分类到系统分类的参比关系复杂,参比难度大,原因在于它们的分类体系和划分标准是完全不同的。研究结果对于土壤类型的正确参比具有很好的参考应用价值。     

基于XML的土壤系统分类检索系统的元数据模型

土壤系统分类的检索系统是以定量化特征为主,描述土壤的知识体系,具有严格的逻辑一致性和完整性,是建立土壤信息元数据模型的重要基础。XML是先进的网络语言标准,采用可扩展的标记,能够描述各种数据结构,是网络信息共享的重要工具。本研究分析了目前土壤信息共享中存在的问题,提出了以中国土壤系统分类检索系统为主体,参照中国土壤分类与代码的国家标准和ISO地理信息元数据标准,采用XML为描述语言,建立的土壤信息元数据模型,为实现土壤信息共享提供解决方案。     

辽宁朝阳地区第四纪古红土特性及系统分类研究

为弄清北方古红土在中国土壤系统分类中的位置,对辽宁朝阳地区分布的第四纪古红土的特性和系统分类进行了研究。本文首先将古红土看做成土母质,按《中国土壤系统分类检索(第三版)》的原则和方法,讨论了供试古红土剖面的诊断层和诊断特性,并进行了分类检索;又从古红土本身的发生学特征出发,讨论了各古红土剖面的诊断层和诊断特性,并进行了分类检索。研究发现:现行的《中国土壤系统分类检索(第三版)》还不能给古红土一个合适的位置,要解决古红土在中国土壤系统分类中的位置问题,首要任务是建立关于古土壤的诊断标准。     

梅花山土壤诊断特性及系统分类研究

鉴定了梅花山自然保护区土壤的诊断诊断层和诊断特性，分析对比了本区土壤在地理发生分类制和中国土壤系统分类制中的类型归属，初步探讨了中亚热带湿润地区山地土壤系统分类类别的垂直分布规律，并就本研究供试土壤涉及到的问题对中国土壤系统分类是提出修订建议。     

皖南山地土壤系统分类研究

选取皖南四座山地土壤垂直带中 1 9个土壤剖面 ,研究了土壤成土环境和形成特点。根据《中国土壤系统分类 (修订方案 )》和《中国土壤系统分类———理论·方法·实践》 ,鉴定了诊断层和诊断特性 ,确定供试剖面在中国土壤系统分类中的归属。自山下到山上依次为湿润淋溶土 (伴有湿润雏形土 )———常湿淋溶土 (伴有常湿雏形土 )———正常新成土亚纲。与不同分类系统中土壤类别归属作了参比 ,同时也与福建、江西山地土壤作了比较。     

中国南方富铁铝化土壤土系建立进展

土壤基层分类单元划分，特别是土系建设是土壤系统分类的基础，也能直接为农业生产提供更详细的科学指导。富铁铝化土壤（砖红壤、赤红壤和红壤）在我国南方广泛分布，为了解其在中国土壤系统分类中归属以及土系建设情况，本文综述了自2008年以来土系研究的相关成果，系统分析了富铁铝化土壤诊断层和诊断特性检索、高级分类单元归属以及基层分类单元建设现状，并展望了土系建设的发展方向：进一步细化土系划分和描述标准，加强新土系建设，加强新技术和新方法在土系建设中的应用，加大和扩展土系建设成果的运用，旨在为我国南方富铁铝化土壤系统分类研究提供参考。     

湘南和湘西烟田土壤系统分类及其与烤烟香型之间的关系

土壤条件对烟叶香型风格的彰显程度有着重要影响。土系是系统分类中最低级的基层分类单元,也是和生产应用最紧密的单元。湖南是我国主要烤烟产区之一,本研究以湘南的江华和桂阳、湘西靖州、凤凰和桑植作为湖南的代表,通过35个典型优质烟田的土壤调查尝试建立相应的土系。结果表明:①调查的湘南和湘西35个优质烟田土壤系统分类类型涉及到人为土、富铁土、淋溶土和雏形土4个土纲和相应的4个亚纲、9个土类、14个亚类,可以划分为17个土族和27个土系。②烤烟为浓香型风格的湘南烟田土壤以具有石灰性的复钙型水耕人为土为主,烤烟为浓偏中间香型风格的湘西烟田土壤没有石灰性,可以初步认为土壤的石灰性或碳酸钙以及有机质含量是形成烤烟浓香型风格的重要因素。     

基于不同土壤分类系统的土壤景观格局分析——以我国西北黑河流域中游地区为例

对土壤景观格局进行的研究多是基于发生分类土壤图或通过参比转换得到的系统分类土壤图,尚无通过土壤系统分类调查直接得到的土壤图为基础进行相关研究的报道。本文依据目前可获得的我国西北黑河流域中游的20世纪80年代形成的发生分类土壤图和2012年及2013年通过系统调查采样形成的1︰50万系统分类土壤图,进行土壤景观格局分析对比。结果表明:无论系统分类还是发生分类,从类型水平来看,土壤的破碎化程度不高,被分割程度小、连通性高,土壤类型斑块形状偏简单;从景观水平来看,景观异质性较大,土壤类型数目较多,各土壤类型所占比例较均匀,土壤类型具有一定程度的积聚,土壤类型的连通度较高。与发生分类土壤图相比,系统分类的土壤类型斑块数较多,多样性指数和均匀度指数较高,蔓延度指数较低,说明在一定尺度和区域上,系统分类能更多地反映土壤类型空间上的差异,制图精度更高。     

中国土壤系统分类参比

本文以土壤系统分类为基础，进行发生分类和系统分类的比较，讨论并列表举出土壤发生分类与系统分类的参比。     

对《中国土壤系统分类(首次方案)》的几点建议

《中国土壤系统分类(首次方案)》,将我国原来以地理发生观点制定的土壤分类系统,初步改为以"诊断层"、"诊断特性"为依据的新分类系统,从而与国际土壤分类学界有了共同语言。为使系统分类更加完善,作者提出了5个方面的建议。