基于GIS的土壤有机质时空变异分析

为了研究城郊地区集约型土地利用方式对土壤性质的影响,以北京东郊的顺义区为例,利用GIS技术及地统计学对20世纪80年代土壤二次普查和2007年两期土壤有机质进行了空间分布特征的对比与分析研究。结果表明:经过20多年时间研究区土壤有机质含量整体呈上升趋势,东部与南部地区上升明显,两期土壤有机质空间分布特征总体一致,这种分布格局是自然和人为利用因素共同作用的结果。当地土地利用方式变化对土壤有机质产生正面影响,从精准农业角度出发研究结论对科学的农业管理措施具有指导性意义。     

沟垄覆膜聚水改土耕作措施对小南瓜耗水特性和产量的影响

针对冀西北高原砂质栗钙土干旱、粗骨、土层薄等限制农业稳产和高产的障碍因子,该文通过田间试验,以稀植经济作物小南瓜为试材,研究了沟、垄不同覆膜方式和积聚不同厚度熟土(聚土)措施的聚水保墒与增产作用。结果表明：沟覆膜方式聚集降水和保蓄土壤水分的作用好于垄膜处理,收获后1 m土体贮水量比播前盈余56.79 mm。与垄膜处理相比,沟膜平均少耗水51.61 mm,水分利用效率平均高16.42 kg·mm^-1·hm^-2。垄膜条件下,聚土处理的产量差异达显著水平;沟膜条件下,聚土40 cm与60 cm处理产量差异不显著,以沟膜＋积聚40 cm厚度熟土＋N₆₀P₄₅处理产量最高,达到9812.5 kg/hm²。该技术可作为冀西北高原旱砂地农田提高作物产量和水分利用效率的一种种植模式。     

东北旱作区粮食产量冷热点格局及耕层特征差异

基于2005～2015年东北旱作区85县市的粮食单产数据和土壤属性数据,探讨了东北旱作区粮食单产冷热点时空格局演变特征,并分析了不同冷热点区耕层特征的差异。结果表明:(1)2005、2010和2015年东北旱作区粮食单产全局Moran’s I值分别为0.57、0.41、0.65,呈现明显空间集聚特征。吉林省旱作区中部、黑龙江省旱作区南部县市是稳定的粮食单产热点区;而各级冷点区在吉林省旱作区西部和黑龙江省旱作区北部、西南部集中连片分布。(2)粮食单产一、二级热点区土壤容重在10～20 cm土层最高,分别为1.51 g cm-3、1.53 g cm-3,呈现亚表层较高的特点。粮食单产一级冷点区各土层深度有机质含量均大于其他类型区;而二级热点区各土层深度有机质含量均小于其他类型区。(3)东北旱作区56.00%的样点耕层厚度在15～25 cm之间,53.03%的样点压实层厚度在5～10 cm之间。一级热点区耕层厚度在15～25 cm和压实层厚度在5～10 cm的样点各占该类型区样点数的81.82%和68.18%,呈现"耕层较厚、压实层厚度适中、穿透阻力相对较小"的特点。     

砷胁迫对生菜种子萌发和幼苗细胞膜透性的影响

研究不同砷胁迫对生菜种子萌发、幼苗生长和幼苗细胞膜透性的影响.结果表明:低浓度砷对生菜种子的发芽势、发芽率、发芽指数、芽长和幼苗干重具有激活效应,而对种子的活力指数和幼苗根长具有抑制效应,高浓度砷对生菜种子的萌发和幼苗生长有显著的抑制效应,且随着砷胁迫的增强,抑制作用增强,同时,随着砷胁迫的增强,幼苗的细胞膜透性增加,选择通透的能力下降.     

基于数字土壤系统的县域土壤磷素流失风险简化评估

县域是中国基本的行政管理单元,探讨县域尺度下土壤磷素流失风险评估的简化方法,旨在为县域磷风险评估和生产实践提供指导。该文在充分考虑县域尺度的特点,简化磷指数评估方法指标和评估过程,并以北京市顺义区为例,基于数字土壤系统,采用地理信息系统和计量土壤学技术,采用简化后的磷指数法对顺义区磷素流失风险进行评估。结果显示,顺义区土壤磷素流失的风险程度呈现东部高,西部低和沿着河流呈条带状分布的特征,这种分布特征在一定程度上说明了导致顺义区土壤磷流失的主要原因是农业投入,顺义区土壤磷素流失风险程度以低为主,但中等风险的面积占总面积的30.05%,今后应加强研究区磷素管理,防止土壤磷流失。基于数字土壤系统的简化磷指数法能够很好地反映待评估区域磷素风险程度,为县域磷素风险评估提供了参考价值。     

橡胶树光合与干物质积累模拟模型研究

基于单叶光合速率的光响应模型和冠层光的分布规律,通过积分形式,构建了橡胶树冠层光合作用模拟模型。模型充分量化了光通量密度、温度、叶面积指数、单叶最大光合速率、光合作用特征参数、消光系数、群体反射率等因子对橡胶树冠层光合速率的影响。在分别确定了叶片和木质器官与环境因子作用关系的基础上,构建了橡胶树的群体呼吸作用模型。在橡胶树冠层的光合作用模型和群体呼吸作用模型的基础上,整合成橡胶树干物质积累模拟模型。模型经初步检验,结果表明模拟值与观测值吻合度较好,模型不仅具有较强的机理性而且具有较高的预测性和实用性。     

集约农作条件下土壤有机碳动态模拟及其在黄淮海平原区的应用

 集约农田土壤有机碳动态对作物可持续生产有重要意义。本研究基于碳固持CQESTR模型，在国内短期、中长期物料填埋试验资料基础上进行修正，将CQESTR模型按照物料降解与累积积温关系划分4个阶段，确定了不同降解阶段的物料类型因子。通过对黄淮海平原集约化农区7个独立肥料长期定位点1 151组耕层土壤有机质观测值与模拟值进行验证，模型模拟95％置信区间为1.91 g·kg-1，r2＝0.91。修正的CQESTR模型可以预测不同种植和管理措施下作物残体、外源有机物料及土壤有机质的矿化，从而对集约耕作条件下土壤有机碳矿化和固持进行评价。     

基于Citespace的宅基地整理研究进展

为了解我国宅基地整理的研究现状及发展趋势,以"宅基地复垦"、"宅基地整理"、"宅基地重构"、"宅基地空间布局优化"、"农村居民点复垦"、"农村居民点整理"、"农村居民点重构"、"农村居民点空间布局优化"为搜索词,检索CNKI核心数据库1998-2020年发表的相关文献资料,并利用Citespace软件对获得的文献从发文...     

基于BP神经网络的土壤水力学参数预测

为了获取区域土壤水分和溶质运移模拟所需的土壤水力学参数,利用黄淮海平原曲周县的试验资料建立基于BP神经网络的土壤转换函数模型。本文采用土壤粒径分布、容重、有机质含量等土壤基本理化性质,来预测土壤饱和导水率Ks、饱和含水量sθ、残余含水量θr、以及van Genuchten公式参数α、n的对数形式ln(α)和ln(n),并与多元线性逐步回归方法进行比较。t检验结果表明,BP神经网络训练和预测得到的模拟值与实测值之间吻合很好,该方法具有较高的预测精度。通过对平均相对误差的比较,得出在粒径分布的基础上增加容重、有机质含量等输入项目,可以提高部分土壤水力学参数的预测精度,而有些参数的预测精度反而降低。以误差平方和为标准的比较结果表明,BP神经网络模型的预测效果总的来看要优于多元线性回归法。     

氮磷与硅钙肥配施对辣椒产量和品质的影响

【目的】长期高纯度化肥施用导致作物其他养分供应的不平衡,中微量元素已成为越来越多作物产量和品质限制因子。本文旨在通过开展硅钙肥、氮肥和磷肥配施对辣椒产量和品质的影响研究,确定硅钙肥、氮肥和磷肥在干辣椒中最佳配施方案。【方法】借助于DPS软件,采用三因素二次饱和D-最优设计方法分析研究了氮磷与硅钙肥配施对辣椒产量和品质的影响,整个研究过程分为回归建模、模型解析和模型决策三个步骤,首先,根据2013年获得的辣椒产量和品质数据,进行优化多项式回归分析,得出辣椒产量、品质分别与硅钙肥、氮肥、磷肥之间的回归方程。其次,对两个方程进行F检验,对回归系数进行t检验,确定模型可行性,模型分析包括因子主效应分析、单因子效应分析和因子互作效应分析。最后进行模型决策,通过计算机模拟运算,提出辣椒高产与优质的施肥方案。【结果】通过对模型进行检验分析得出:硅钙肥、氮肥、磷肥对辣椒的产量和品质均有显著的影响,并且因素间存在显著的互作效应。以硅钙肥、氮肥交互效应为例,在编码范围内,辣椒的产量较好的互作空间是中等的硅钙肥配较高氮肥水平;辣椒的品质较好的互作空间是较高的硅钙肥水平配中等的氮肥施用水平。三因素对产量的影响顺序为:氮肥磷肥硅钙肥,而对品质影响则相反。在本研究区地力水平下,辣椒的产量和品质会随着硅钙肥、氮肥、磷肥的用量增加而升高;当用量过高,产量和品质反而会下降。通过计算机模拟运算,产量在4500~6000 kg/hm2之间,品质综合得分95分以上时,施肥方案为硅钙肥304.76~398.24 kg/hm2,氮肥220.05~263.26 kg/hm2,磷肥44.80~64.50 kg/hm2。经边际效应分析,在经济效益和产量达到最大,即分别为80548.64元/hm2和5916.23kg/hm2时,硅钙肥、氮肥、磷肥最佳施用量组合为332.66、250.58、57.75 kg/hm2,配施比例为1:0.75:0.17。【结论】硅钙肥、氮肥、磷肥具有提高辣椒产量和品质,调节辣椒营养元素吸收等功能,但应适量施用,过多施用反而会造成产量降低、品质下降等现象的产生。本文构建的模型可以详细地解释三种肥料对辣椒产量和品质的影响,通过模型模拟可以得到三种肥料之间的联系。