徐州泉山自然保护区人工林下土壤容重与孔隙度时空变化研究

通过对设于泉山自然保护区人工侧柏林与刺槐林的4块测试样地的土壤容重进行测定,同时与裸地进行对比,结果表明,该保护区人工林下土壤容重与孔隙度随时间无确定的变化规律;而在人工林下土壤空间结构变化规律明显：不管在任何时间段,均表现出该土壤容重随土层深度增加而逐渐增大,土壤孔隙度随土层深度增加而逐渐减小的规律,并且侧柏林改变土壤容重的作用大于刺槐林。另外,该土壤容重均小于裸地,人工林通过腐殖质作用能够降低土壤容重,使其土壤通透性及保肥能力较好。     

冻融循环对黑土容重和孔隙度影响的试验研究

反复的冻融循环会通过改变土壤容重、孔隙度等物理性质而使其侵蚀加剧,该文探讨了土壤容重及孔隙度在冻融循环作用下的变化.试从机理上分析冻融作用对土壤抗蚀性的影响规律.以东北黑土为研究对象,考虑冻融温差和土壤含水率两个影响因素.通过室内冻融试验研究了黑土容重及孔隙度的变化规律.结果表明:随着冻融循环次数的增大,土壤的容重和孔隙度分别呈现缓慢减小及增大趋势,且变化幅度越来越小,最后达到基本稳定的状态;冻融温差越大,冻结温度越低,同一含水率土壤的容重变得更低,而孔隙度相对较高,并且两者的变化量最大;在同一冻融温差下,高含水率土壤经过冻融循环后较低含水率土壤容重更低,而孔隙度更高,且数值的变化量最大.     

新疆主要草地土壤容重与有机碳含量关系模型构建

土壤容重是反映土壤质量和土壤生产力水平的重要参数。由于测定土壤容重的方法（环刀法）费时、费力及需要现场采样,导致土壤容重样本数量有限,影响了土壤碳氮等物质储量的估算精度和精准调控。本研究利用新疆主要草地437个野外采样点获得的土壤容重和有机碳样本,分析了容重值和有机碳值的统计特征,构建了全疆及6个分区的土壤容重值与有机碳值的关系模型。结果显示:（1）新疆主要草地土壤的容重和有机碳的变化范围、均值及变异系数分别为0.24 ~ 1.99 g cm?3和0.01% ~ 24.51%、1.24 g cm?3和1.86%、23.15%和129.96%;（2）全疆尺度土壤容重值与有机碳值的最优关系模型为SBD = 1.3861e?0.0704 SOC（R2 = 0.35,P < 0.0001）;（3）相比于全疆尺度,阿尔泰山、塔城盆地和伊犁河谷等分区的最优关系模型精度有所提高。本文结果可以为准确评估新疆草地土壤碳储量等研究提供重要参数。     

土壤容重对土壤物理性状和小麦生长的影响

以黑土和白浆土为试材 ,进行筒栽试验 .结果表明 ,适宜小麦生长的容重范围分别为 1 .1 5～1 .3 0 g/cm3和 0 .9～ 1 .0 5g/cm3.     

河北省土壤容重的传递函数研究

由于非破坏性取样测定土壤容重是一项困难、昂贵、费时和不符合实际的工作。为克服这些困难,国外学者已经研究出多种与土壤有机质或有机碳含量和土壤质地有关的传递函数去估计其研究范围内的土壤容重。本文利用河北省第二次土壤普查资料中的土壤有机质和质地数据,对已有的13种土壤传递函数模拟的结果进行对比,确定最佳传递函数形式后,用SPSS统计分析软件进行回归分析,求得适宜河北省土壤容重的传递函数表达式。     

新型土壤容重取样器的研制与应用

为了提高土壤容重取样的速度和保障取样质量,研制了新型原位土壤容重取样器,并与传统的环刀法进行了对比测试与分析.结果表明,新型的取样器具有如下优点:(1)结果可靠,T检验结果表明与传统的取样测定方法无显著差异;(2)新型原位土壤容重取样器省工省力,其工作效率比传统的环刀法高出10倍以上.(3)新型土壤容重取样器的扰动面积较小.     

粘性土壤剪切强度与容重和含水量之间关系的研究

本文在Mitchell等人关于土壤剪切强度唯一性研究的基础上,利用热力学第二定律作指导,由试验和分析建立了剪切强度与热扩散系数之间关系。据此关系,综合De Vries和佐滕用三相比表达热扩散系数的方程式,得到一个四参数剪切强度-干容重-含水量模型。对于一种粘土在各种容重和含水量下进行了三轴剪切试验,本模型拟合实测数据的精度(用相关系数表示)皆在0.9以上。     

中国主要土壤类型的土壤容重传递函数研究

由于我国大多数土壤数据库缺失或部分缺失土壤容重数据,利用土壤其他属性来预测土壤容重具有重要意义。我国土壤类型多样,已有的土壤容重传递函数在不同土壤类型中的适用性也值得进一步探讨。本文基于我国现有的土壤数据库,对已有的两种土壤容重传递函数在不同土壤类型(土纲)中的预测精度与适用性进行评估,最后通过SPSS进行回归分析建立我国主要土壤类型最适宜的容重传递函数。研究结果表明,已有的两种土壤容重传递函数应用于部分土壤类型时预测精度不高,但基于土壤系统分类的数据分组后建立的容重传递函数能够明显提高预测精度。新建的容重传递函数对有机土、铁铝土、潜育土、均腐土、富铁土、淋溶土、雏形土、新成土和变性土土壤容重的预测精度较高,但人为土、盐成土和干旱土土壤容重传递函数的预测精度整体偏低,在应用时需要慎重。在利用土壤容重传递函数时一定要注意研究区及适用范围。     

土壤含水量和容重的空间变异及其分形特征

在小区面积为７．５ｍ×７．５ｍ的冬小麦农田,用烘干法和时域反射仪分别测定了表层０－１５ｃｍ土壤含水量和体积含水量,并用θｖ／θｇ求得土壤的容重。小区内测定网格单元为０．５ｍ×０．５ｍ。根据测定结果,用常规统计方法计算了均值,平均差,标准差,变异系数等传统统计特征值,并指出了用该方法表示土壤特性引起的困惑。     

容重对土壤水分入渗能力影响模拟试验

通过人工改变土壤颗粒级配,配制典型砂壤、中壤、黏壤,并设置不同容重水平,用土柱积水入渗模拟了土壤容重对其入渗能力的影响,为土壤改良和促进天然降水转化利用提供理论依据。结果表明,容重对土壤入渗能力有较大影响。试验土壤入渗能力随容重增大递减,3种典型土壤稳定入渗速率与容重均呈对数负相关,砂壤120 min累积入渗量与容重呈幂函数负相关,中壤、黏壤则呈线性负相关。考斯加科夫入渗模型中,表征初始入渗速率的参数随容重增大递减,表征入渗能力衰减速度的参数则随容重增大递增,说明土壤初始入渗能力随容重增大递减,入渗能力衰减速度随容重增大递增。     

基于支持向量机的葡萄病害图像识别方法

应用计算机图像处理技术和支持向量机识别方法研究了葡萄叶部病害的识别,以提高识别的准确性和效率。首先对采集到的葡萄病害彩色图像采用矢量中值滤波法去除噪声,然后采用统计模式识别方法和数学形态学对病叶图像进行了分割。最后提取了葡萄病叶彩色图像的纹理特征、病斑的形状特征和颜色特征,并用支持向量机的模式识别方法来识别葡萄病害。试验结果表明：支持向量机识别方法能获得比神经网络方法更好的识别性能;综合形状特征和纹理特征的支持向量机识别方法对葡萄病害的正确识别率优于只用形状特征或纹理特征的病种识别,综合颜色特征和纹理特征     

体积置换法直接测量土壤质量含水率及土壤容重

土壤含水率直接测量是相关研究和应用的基础,在土壤力学、作物栽培、农田灌溉、生态环境等研究和实践中十分重要。该文提出了一种与传统烘干称质量法相当的体积置换法直接测量土壤质量含水率及土壤容重。该方法在假设一定土壤颗粒密度的前提下,用一定体积的标准取样环刀取得土样后,通过向待测量土体补充水分使土壤达到饱和,用一定体积的水置换土壤中的充气空隙,直到土样达到饱和状态;再通过测量得到的初始/原始土样质量、饱和后土壤的质量以及已知土壤颗粒密度和水密度,计算得到被置换的充气空隙的体积,进而由此计算得到土壤质量含水率和土壤容重。采用3种不同土壤,即陕西杨凌黏黄土、北京粉壤土和江西黏红土,分别预配制成7种不同初始土壤体积含水率,含水率约为:风干土(含水率2%～3%)、5%、10%、15%、25%、30%和饱和含水率,以及3种不同土壤容重:1.25、1.35和1.45g/cm3进行室内试验。用类似的土样,采用传统方法烘干土样8、12、24、48h后,测量确定土壤的质量含水率,通过延长烘干时间测得数据表明,传统方法烘干8h所测得的质量含水率仍有1%～3.2%的含水率误差。最终试验结果表明体积置换方法测得的土壤含水率比传统烘干土样8h所测得的结果大2%～3%,比烘干土样48h所测得的结果大1%左右。体积置换方法测量操作过程简单,耗时较少,节约能源,测量结果具有较高精度。     

秸秆粉碎氨化还田对土壤体积质量及持水特性的影响

为尝试解决秸秆还田中秸秆分解缓慢、易诱发病虫害及与作物争氮等问题,通过室内土柱培养试验对比研究了秸秆粉碎程度及秸秆不同C/N值对自身分解速率、土壤体积质量、土壤持水特性的影响。结果表明：短期内秸秆粉碎程度对秸秆分解速率影响不大,但粉碎秸秆在试验后期分解速率明显高于长秸秆,氨化措施可显著加快秸秆的分解速率;粉碎秸秆对土壤体积质量的减小作用明显较长秸秆为好,在整个试验期,粉碎氨化秸秆处理的土壤体积质量均显著低于同时期其他处理;各处理土壤持水能力差异不大,但粉碎氨化秸秆能明显增强土壤耐旱性。该结果为探索一种能最大效益发挥秸秆改良土壤作用的秸秆还田新方式提供了一定的参照。     

基于支持向量机的土壤水力学参数预测

为了分析支持向量机在土壤水力学参数预测方面的效果,应用支持向量机构建用于预测土壤水力学参数的土壤传递函数,以土壤粒径分布、容重、有机质含量等土壤理化性质为输入项,分别预测土壤饱和导水率、饱和含水率、残余含水率,以及van Genuchten公式参数的对数形式。结果表明预测值和实测值不存在显著性差异,用支持向量机预测土壤水力学参数是可行的。不同输入项处理的预测分析表明,输入项为粒径分布、粒径分布和容重、粒径分布和有机质含量3种情况的预测效果差异不明显,而输入项为粒径分布、容重和有机质含量时预测效果优于前3种情况。支持向量机在预测土壤水力学参数方面的效果要优于多元线性逐步回归模型,而与BP神经网络模型相比不具有明显好的预测效果。     

土壤容重测定用分段式原状取土器的设计

为了提高土壤容重测定中土样采集的效率和精准性,将环刀法和原状取土管法结合,进行了分段式原状取土器的研制.该分段式原状取土器主要由取土装置和土样分离装置等组成.与经典环刀法试验对比表明,分段式原状取土器可有效保证所取土样的原状度,并能提高取土效率4～8倍.     

In situ radiometric mapping of soil erosion and field-moist bulk density on cultivated fields

Abstract. Recent developments in in situγ ray spectrometry offer a new approach to measuring the activity of radionuclides such as ¹³⁷Cs and ⁴⁰K in soils, and thus estimating erosion or deposition rates and field moist bulk density (ρ_m). Such estimates would be rapid and involve minimal site disturbance, especially important where archaeological remains are present. This paper presents the results of a pilot investigation of an eroded field in Scotland in which a portable hyper pure germanium (HPGe) detector was used to measure γ ray spectra in situ. The gamma (γ) photon flux observed at the soil surface is a function of the ¹³⁷Cs inventory, its depth distribution characteristics and ρ_m. A coefficient, Q_Cs, derived from the forward scattering of ¹³⁷Cs γ ray photons within the soil profile relative to the ¹³⁷Cs full energy peak (662 keV), was used to correct the in situ calibration for changes in the ¹³⁷Cs vertical distribution in the ploughed field, a function of tillage, soil accumulation and ρ_m. Based on only 8 measurements, the agreement between in situγ ray spectrometry and soil sample measurements of ¹³⁷Cs inventories improved from a non significant r²=0.05 to a significant r²=0.62 (P<0.05). Erosion and deposition rates calculated from the corrected in situ¹³⁷Cs measurements had a similarly good agreement with those calculated from soil cores. Mean soil bulk density was also calculated using a separate coefficient, Q_K, derived from the forward scattering γ photons from ⁴⁰K within the soil relative to the ⁴⁰K full energy peak (1460 keV). Again there was good agreement with soil core measurements (r²=0.64; P<0.05). The precision of the in situ¹³⁷Cs measurement was limited by the precision with which Q_Cs can be estimated, a function of the low ¹³⁷Cs deposition levels associated with the weapons testing fallout and relatively low detector efficiency (35%). In contrast, the precision of the in situ ρ_m determination was only limited by the spatial variability associated with soil sampling.     

土壤容重对膜孔灌水氮分布和运移转化的影响

为揭示土壤容重对膜孔灌条件下土壤水分分布特征和氮素运移转化的影响,通过土壤容重室内试验,利用非线性回归法对试验资料进行分析,研究提出了湿润体内土壤含水率及其变化量和变化率、土壤硝态氮及其转化量和转化率、土壤铵态氮及其转化量和转化率与土壤容重和运移转化时间的经验公式。结果表明：经验公式的相关系数均大于0.8200,标准误差很小,且通过0.05的显著性检验,可以反映膜孔灌条件下不同土壤容重的土壤水分分布特征和氮素运移转化规律。该研究为提高膜孔灌水氮利用效率提供参考。