南方丘陵区土壤硒空间分异特征及其影响因素——以丰城市为例

江西省丰城市是典型的富硒土壤分布区,基于丰城市2015—2016年采集的699个表层(0～20 cm)土壤样点数据,运用地统计分析、相关性分析、地理探测器等方法,系统分析了丰城市土壤硒的含量、空间分异特征及其影响因素,以期为土壤硒的涵养与富硒土地的生产功能提供有价值的参考。结果表明:丰城市土壤硒含量在0.13～0.69mg·kg~(–1)之间,平均值为0.33mg·kg~(–1),是全国土壤硒元素背景值(0.29mg·kg~(–1))的1.14倍,变异系数为27.27%,呈中等程度变异性。经半方差函数分析,土壤硒变程为12.86km,空间自相关范围较大;块金效应值为44.30%,表明土壤硒空间变异主要受结构性因素影响。在空间分布上,热点区(高值聚集)主要分布在泉港镇西部、董家镇东南部、尚庄街办中部、上塘镇西南部、曲江镇西北部、洛市镇中部和南部以及秀市镇西南部。砷、铜、汞、氧化钾、氧化钙、pH、成土母质和高程对土壤硒空间变异均有显著影响(P0.05),但影响程度不一。其中,砷的独立解释能力最高,为29%,对丰城市表层土壤硒的富集与迁移起到重要作用。     

基于结构方程模型的高安市耕地产能影响因素研究

以高安市为研究区域,基于147个产能监测点,以耕地产能、土壤养分、农田水利、地学特征与土壤性质为潜变量,运用结构方程构建耕地产能影响因素模型,探讨影响高安市耕地产能的主要因素。结果显示,土壤养分、农田水利与土壤性质是影响耕地产能的主要因素,对耕地产能存在直接或间接的正向影响,直接影响程度从高到低依次为土壤养分(0.55)>土壤性质(0.26)>农田水利(0.23)。地学特征对耕地产能无直接影响,而是通过影响土壤养分(路径系数为0.51)间接影响耕地产能。坡度对耕地产能有负向作用。高安市耕地产能受多方面因素的影响,综合各影响因素间的相互作用与影响效应,建议通过完善水利设施、加强农田质量建设、提高农产品品质、建设耕地健康产能,实现区域粮食生产的协调可持续。     

江西省南昌市生态敏感性空间分异研究

为辨析南昌市潜在的生态问题,把握其生态敏感性空间分异规律,选取与南昌市密切相关的土壤侵蚀、生境、地质灾害和水生态4个因素建立生态敏感性评价指标体系;并基于ArcGIS 10.2平台,采用变异系数法实现指标客观赋权,引入木桶原理解决指标综合适用性问题,结合加权叠加法进行综合评价。结果表明:南昌市生态敏感性总体较高,水生态和地质灾害是其主要的敏感类型,高度敏感区分布范围最广,主要分布在水网密集的中东部地区以及西北部山区,占全市总面积的43.79%;其次为不敏感区,占全市总面积的26.93%,主要分布在南昌市中西部的平原地区;中度敏感区和轻度敏感区紧邻高度敏感区呈带状和片状分布,分别占南昌市总面积的14.56%和14.72%。本评价结果较合理地反映了南昌市生态敏感性的空间分异规律,可为南昌市国土空间的优化配置提供理论依据。     

江西省不同农田利用方式对土壤养分状况的影响

为了全面掌握江西省土壤养分的状况,基于江西省16 823个农田耕层(0—20cm)土壤样点数据,运用实地采样、数理统计与地统计学等分析方法,对研究区不同农田利用方式(水旱轮作、一季旱地、两季旱地、一季水田和两季水田)下土壤养分含量进行了研究。结果表明:通过半方差函数研究发现,江西省土壤养分的空间变异主要是由随机因素引起的,耕层(0—20cm)土壤全氮(TN)和碱解氮(AN)含量分别为1.25～1.61g/kg,149.27～169.90mg/kg,全磷和有效磷含量为0.49～0.54g/kg和17.94～21.30mg/kg,全钾(TK)和速效钾含量为11.55～12.19g/kg和72.67～106.41mg/kg,有机质含量和土壤pH值为27.09～31.52g/kg,5.12～5.52;不同土地利用方式下土壤化学性质差异达到极显著水平,其影响程度由大到小依次为土壤pH值全氮速效钾有机质有效磷碱解氮全磷全钾;Pearson相关性分析发现,土壤中有机质含量和与全氮、碱解氮、全钾、速效钾、有效磷含量以及pH值有显著(p0.05)或极显著的相关性(p0.01),相关系数分别为0.945,0.359,-0.014,0.033,0.028,0.061,-0.061,说明土壤有机质含量与其他养分含量关系密切,可以作为指示土壤肥力的敏感因子。研究结果对于江西省采取合理的土地利用方式、施肥方式以及提高土壤养分水平、土地生产力等方面具有极其重要的意义。     

江西上饶市水稻肥料利用率的空间差异及其影响因素研究

依据138个"3414"水稻施肥试验结果,应用ARCGIS和SPSS分析软件,分析了上饶市水稻当季肥料利用率的空间分布及土壤类型、施肥水平、地貌类型和土壤肥力等对水稻肥料利用率的影响。结果表明,上饶市水稻当季氮、磷、钾肥料平均利用率分别为36.86%、18.86%、43.89%,在上饶市的不同区域存在差异,表现为:西南东南西北北部中部。水稻当季肥料利用率受土壤类型(土种)影响呈现出一定规律性,其中发育较差的潴育型红沙泥田中水稻的当季肥料利用率最高,而发育程度最高的潴育型乌鳝泥田中的利用率最低;不同施肥水平的影响为:随着氮、磷、钾施用量的增加,水稻肥料利用率呈下降趋势;地貌类型的影响为山地丘陵平原;不同土壤肥力水平下水稻肥料当季利用率的影响为低肥力中肥力高肥力。     

基于一阶微分变换方法的南方丘陵稻田土壤电阻率高光谱特性研究

通过对土壤电导率和光谱测定,分析了南方丘陵稻田土壤电阻率特征、原始光谱数据及重采样光谱数据特征。在光谱重采样基础上进一步构建光谱包络线去除变换、光谱反射率倒数(1/R)、对数[ln(1/R)]、平方根(R0.5)、一阶微分等单一或复合变换模型。通过横向、纵向综合比较分析不同模型的反射率与电阻率相关性分析的曲线差异,着重探讨了基于一阶微分的数据变换模型间土壤电阻率与光谱反射率间相关性强弱,结果表明:(1)基于一阶微分变换的模型可以对重叠混合光谱进行分解以便识别,扩大样品之间的光谱特征差异,发掘敏感波段的光谱吸收、反射特征;(2)综合反射率的平方根的一阶微分变换、反射率的倒数的对数及反射率对数的一阶微分等模型得出,在波段为382 nm处,土壤电阻率与光谱反射率间相关系数最高达0.788,在波段为555~560 nm,多个微分变换模型相关性系数在0.7以上,可为后续反演因子的确定及土壤电阻率高光谱估测回归模型的建立提供参考。     

赣南某原地浸析稀土尾矿复垦前后土壤质量变化

为探究土地复垦对原地浸析稀土尾矿0~20 cm土层土壤质量的影响，以赣州市龙南县某原地浸析离子型稀土尾矿为研究对象，从浸矿剂残留、土壤酸碱性、土壤养分和重金属污染等4个方面对比复垦前后土壤质量变化，探讨稀土尾矿土地复垦的效果与潜在问题。结果表明：复垦后土壤的浸矿剂NH+4含量从89.00 mg·kg^-1降低至8.70 mg·kg^-1，土壤pH由4.15增加至5.16，而土壤肥力综合指数则由0.44降低至0.31。内梅罗综合指数评价结果显示，复垦前后土壤5种非稀土重金属的污染水平均为清洁水平；而地累积指数评价结果显示，复垦前后土壤稀土元素总量的污染水平分别为无污染-中度污染水平和无污染水平。研究表明，土地复垦可显著改善该矿区土壤的浸矿剂残留、土壤酸化和重金属污染问题，但土壤肥力衰退问题没有明显改善。     

基于RBF组合模型的山地红壤有机质含量光谱估测

【目的】探讨组合模型在山地红壤有机质含量高光谱估算中应用的可行性,以期为土壤有机质含量估测提供基础数据和科学依据。【方法】基于山地红壤光谱的全波段(400~2 450 nm)研究范围,选择偏最小二乘回归(PLSR)、BP神经网络(BP)和支持向量机回归分析(SVMR)3种单一高光谱估测模型,分别获得预测结果,并重构预测结果数据,以绝对误差和最小为目标,计算固定权重与不固定权重两种组合模型的权重值,并基于径向基函数(RBF)神经网络法建立组合模型,探讨不同赋权方法与是否重构数据条件下的最优组合模型。通过均方根误差(RMSE)、预测偏差比(RPD)和决定系数(R2)评价山地红壤有机质含量的预测精度。【结果】单一预测模型中的SVMR估测精度最高,验证决定系数(R2)为0.64,均方根误差为9.76 g·kg-1,测定值标准差与标准预测误差的比值为1.67;在组合模型数据不重构的条件下,不定权组合模型要优于定权组合模型;在组合模型数据重构的条件下,定权组合模型要略优于不定权组合模型,估测精度相差不大;最优模型是数据重构定权组合模型,模型验证决定系数(R2)为0.87,均方根误差为7.91 g·kg-1,测定值标准差与标准预测误差的比值为2.06;组合模型验证精度优于单一模型,说明利用RBF组合模型估算山地红壤有机质含量是可行的。【结论】对山地红壤有机质含量的快速估测而言,单一模型具有操作简单、运算速度快等特点,因而具有较大应用价值,但组合模型能较大限度地利用各种预测样本信息,从而能有效减少应用单一模型时所受随机因素的影响,从而提高山地红壤有机质含量的估测精度。     

基于GIS和生态位适宜度模型的耕地多适宜性评价

以江西省鄱阳湖及周边经济区耕地为研究对象,将生态位适宜度方法以及克里格插值法引入到多宜性评价研究中,采用加权平均模型和限制因子模型对各评价单元水稻、油菜、棉花和甘薯4种作物的生态适宜度值及限制性生态因子进行了定量分析,结果表明：研究区生态位适宜度值整体较高,最大值达到0.9824,生境条件基本能满足作物的需求;评价结果水稻、油菜和棉花以1、2级为主,所占面积均达到67%以上,甘薯1、2级地占56.9%;综合评价中水稻的适宜性面积最大,达56.1%,棉花次之;限制该地区耕地生产潜力的生态因子主要为:土壤全磷含量、有机质含量、耕作层厚度。该研究结果能直接指导农业生产实践,促进耕地的合理利用与管理。     

婺源县观光农业重点布局区划研究

综合考虑婺源油菜种植区域及交通、旅游景点的分布,划分观光农业重点布局区域,以此达到优化婺源旅游资源,提高婺源旅游景点组合度的目的。文章在婺源耕地油菜种植适宜性评价基础上,利用GIS软件,叠加分析旅游景点及县域境内公路,对县域内观光农业重点布局进行区划。最终将婺源划分为八个重点布局区域和三种类型:森林公园、休闲茶园及民俗观光村,以此为婺源发展观光农业,优化产业布局提供科学依据。