小流域土地资源形成评价研究

在野外考察和遥感制图的基础上，深入分析了研究区土地形成的环境条件和分异过程，从农业生产和生态环境建设的角度，对土地资源进行类型划分与质量评价，全面阐述了各种土地类型的形态特征、利用状况、质量差异和存在的主要问题，提出了土地资源的开发方向和应采取的措施。     

西安市粮食主产区耕层土壤速效养分空间特征

本研究旨在揭示西安市粮食主产区耕层土壤速效养分现状,为区域平衡施肥、耕地保养和农业生产提供科学指导和理论基础。选取西安市辖的长安区、户县和周至县的农业区,综合运用传统统计学、地统计学和GIS技术,结合3414田间试验结果,研究耕层土壤速效氮、磷和钾的空间变异特征,丰缺格局及其影响因子。结果表明,当前耕层土壤速效氮、磷和钾平均含量分别为59.06 mg/kg、21.26 mg/kg、127.66 mg/kg,比值介于1:1:2～5:1:15,空间含量分布主要呈东西向趋势,表现出明显的城乡过渡特征。在样点间距约500 m的采样尺度下,土壤速效养分的块金系数介于0.533～0.710,均表现出中等强度的空间相关性,空间变异性是由地形地貌、土壤类型、质地等自然因素和施肥、灌溉等人为因素共同作用的结果。整体上,土壤速效钾含量丰富;速效磷较丰富,仅1.14%耕地缺乏;速效氮普遍不高,50.78%的耕地缺乏。盲目施肥和养分利用率低是农业生产的主要障碍因素。今后的生产实践中应密切关注钾的消耗、氮的补充和磷肥的控制,平衡土壤养分,提升区域经济和生态效益。     

RS与GIS在东北黑土区土壤侵蚀研究中的应用

东北黑土区是现代土壤侵蚀严重的地区之一.通过对该区域土壤侵蚀的遥感调查监测,基于经验模型的水土流失遥感定量研究等方面的回顾总结,分析了东北黑土区土壤侵蚀研究中存在的问题.提出黑土区应用RS与GIS技术进行土壤侵蚀研究的工作思路:应用现代信息技术开展土壤侵蚀调查评价,研究建立黑土区土壤侵蚀信息图谱,研制东北黑土区土壤侵蚀信息系统,密切土壤侵蚀研究与生态环境建设管理工作的结合.     

基于GIS的铜川市印台区耕地地力评价研究

基于GIS技术,根据印台区耕地第2次土壤普查资料和“测土配方施肥”采样调查分析结果,利用县域耕地资源管理信息系统,对铜川市印台区耕地地力进行了定量评价分级。结果表明,印台区总耕地面积为19 177.85 hm²,占总土地面积的31.50%;其中一级地、二级地、三级地、四级地和五级地的面积分别为3 692.66、4 991.53、2 644.04、6 568.90 hm²和1 280.72 hm²,质量较低的四、五级地占地比例很高,达40%以上;地力水平整体处于国家标准的中等偏下等级。影响耕地地力水平的主要限制因子是地形起伏较大、地块分布散碎,缺乏灌溉条件和基础设施较差;今后应加强有限耕地资源的保护,大力开展土地整理,兴建水利工程,完善基础设施建设,建成一定数量的高标准基本农田。     

基于高光谱的不同生育期玉米花青素含量估测

花青素(Anthocyanin)是玉米体内的重要色素,对花青素含量的便捷、无损估测对监测玉米长势具有重要意义。利用关中地区拔节期、大喇叭口期、抽雄期以及乳熟期玉米冠层叶片Anth值及高光谱数据建立多个单因素模型和多因素模型。结果表明,不同生育期玉米叶片原始光谱特征总体一致、局部不同。变换光谱的特征波段与Anth值相关性优于原始光谱,其中一阶导数光谱特征波段最优。连续投影算法(SPA)降维能力较好,筛选出的建模参数在2～27个。最优单因素模型与多元性线性回归模型精度均为抽雄期最优,拔节期和大喇叭口期次之,乳熟期最差。所有模型中,抽雄期基于一阶导数光谱的麻雀搜索算法-极限学习机回归(SSA-ELMR)模型精度最佳,该模型建模与验证R²分别为0.847、0.895,相应nRMSE为6.44%和7.21%。本研究结果表明抽雄期是玉米叶片花青素含量反演的最佳时期,极限学习机能进一步提升传统模型精度。     

土壤有机碳储量研究进展

如何有效进行土壤有机碳储量估算,世界各国都做了有益地探索和研究。本文通过对比分析目前国内外土壤有机碳相关研究成果,系统总结了土壤有机碳的研究背景、研究方法、评价指标及储量等主要成果,并指出了我国在土壤有机碳储量研究方面存在的若干问题。最后提出目前需要深入的几个研究方向,包括采用大比例尺地形图,进一步提高不同海拔地块土壤碳储量估算精度,加强土壤有机碳与气候相互作用机理分析,综合分析土地利用/覆盖变化对土壤有机碳的影响,并寻求不同时空条件下土壤有机碳估算方法。     

基于高光谱和BP神经网络模型苹果叶片SPAD值遥感估算

叶绿素含量表征植被的营养生长状况,为西北地区苹果的大面积、无损、实时生长监测提供科学依据,使用SVC HR-1024I型便携式野外光谱辐射仪和SPAD-502型叶绿素仪测定不同生育期苹果叶片光谱反射率和SPAD值。分析不同生育期苹果叶片SPAD值及其高光谱变化特征,不同生育期叶片SPAD值与原始光谱反射率和光谱特征参数的相关性,构建基于光谱特征参数的单因素回归模型、多元线性逐步回归模型和基于逐步回归分析的BP神经网络模型,并对反演模型进行验证。结果表明,1)从新梢开始生长到果实成熟,苹果叶片SPAD值呈现先上升后下降趋势;2)基于光谱特征参数构建估算叶片SPAD值的单因素回归模型、多元线性逐步回归模型和基于逐步回归分析的BP神经网络模型均通过显著性检验,在秋梢停止生长期各模型反演和预测精度均最高;3)在各生育期,基于光谱特征参数建立的单因素回归模型中,均以蓝边幅值Db和绿峰面积SRg为自变量建立的回归方程拟合和预测能力最优;4)在各生育期,基于逐步回归分析的BP神经网络模型反演和预测能力较单因素回归模型和多元逐步回归模型表现最优,建模R2和验证R2分别达到0.90和0.84以上,验证RMSE4.41,验证RE8.42%,是一种快速、高效估算苹果叶片SPAD值的良好反演方法。     

黄土高原植被恢复过程中土壤酶活性特征研究

[目的]为生态恢复的持续健康发展提供科学依据。[方法]通过对不同利用方式和不同层次的土壤酶活性测定和分析来评价植被恢复过程中的土壤质量。[结果]植被恢复过程中,土壤酶活性随土层深度的增加逐渐减弱,在0~20 cm土层活性较大。不同利用方式下土壤酶活性大小总体上是草地>针叶林>灌木林>阔叶林>农田,尤其以蔗糖酶和磷酸酶最显著。相关分析表明脲酶与蔗糖酶呈极显著相关,与磷酸酶呈显著相关;磷酸酶与蔗糖酶呈极显著相关,与脲酶呈显著相关;蔗糖酶与脲酶和磷酸酶均呈极显著相关关系;过氧化氢酶与其他酶关系均不显著。[结论]在植被恢复过程中,优化不同的经营模式和恢复措施,以期达到最大的生态的、社会的和经济效益。     

陕西关中葡萄园土壤有效钾空间格局研究

【目的】探讨陕西关中葡萄园土壤有效钾空间变异及其分布格局,为葡萄园精确施肥提供参考依据。【方法】以陕西关中葡萄园为研究区,用网格法(50 m×50 m)采集土样46个,应用ArcGIS Geostatistics模块对土壤有效钾含量进行地统计分析和Kriging插值分析。【结果】研究区土壤有效钾含量为70.4~172.0 mg/kg,平均113.0mg/kg,符合正态分布。有效钾含量在南北方向呈明显的南低北高趋势,可用二阶曲线拟合。土壤有效钾的最佳半方差函数符合球状模型,且具有明显的各向异性特征,长轴方向的变程是短轴方向的4.2倍,表现出强烈的空间相关性。【结论】研究区有效钾含量分布表现出较明显的中间高、四周低的阶梯状分布趋势,这种分布状况与当地的地势分布基本一致。结构性因素对研究区土壤有效钾含量的空间变异起主导作用。     

模拟多光谱卫星宽波段反射率的冬小麦叶片氮含量估算

基于多年大田和小区试验下的实测小麦冠层高光谱信息,利用传感器光谱响应函数模拟Landsat 8、SPOT 6、HJ-1A、HJ-1B、GF-1和ZY-3卫星可见光-近红外波段的冠层光谱反射率,构建基于光谱指数的全生育期叶片氮含量(Leaf nitrogen concentration,LNC)估算模型。结果表明,基于不同传感器模拟的宽波段光谱反射率、光谱指数之间存在差异,但差异不显著;所有筛选的光谱指数和叶片氮含量都在P0.01水平显著相关,基于各光谱指数所构建的全生育期叶片氮含量估算通用模型均通过显著性检验;基于综合指数(TCARI/OSAVI)、转化叶绿素吸收反射指数(TCARI)、比值植被指数(RVI)的叶片氮含量估算模型具有较高的敏感性,噪声等效误差(NE)均小于1.6,其中以TCARI/OSAVI建立的叶片氮含量估算通用模型具有最好的拟合、检验精度和适用性,模型决定系数为0.62,NE为1.26。