基于距离反比法的土壤盐分三维空间插值研究

以新疆兵团一块面积约70 hm2的盐碱地为研究对象,采用EM38与土钻取样相结合的方法得到了126个点不同土层(0~200 cm)的1 386个土壤盐分数据,应用三维距离反比法(3D-IDW)对土壤盐分进行了空间插值,探讨了垂向坐标扩大倍数和搜索点数对插值结果精度的影响。结果表明,研究区0~140 cm土层盐分平均含量较高,为1.84~2.11 g/kg,盐分变异较大,而140~200 cm土层盐分平均含量较低,为1.74~1.79 g/kg。所有土层盐分含量的统计特征值(平均值、标准差和变异系数等)均随土层加深而呈现递减的趋势。土壤盐分实测值和估计值的均方根误差随垂向坐标扩大倍数的增大而减小,随搜索点数的增加而增大,其值在0.1~0.4 g/kg范围内变化,当垂向坐标扩大300倍、搜索点数为6个时,插值效果较优。采用确定的参数对研究区的土壤盐分进行了三维空间插值,结果表明土壤盐分空间分布特征与实测值比较吻合,大部分区域土壤盐分含量小于2.5 g/kg,靠近北部和南部边界区土壤含盐量较低,属于非盐化土区,而大于4 g/kg盐化土主要分布在中间和南部局部区域。研究区80%土壤为非盐化土和轻度盐化土,20%为中度和重度盐化土。影响该区盐化土分布的主要因素有灌溉、局部地形、粘土层位置、地下水埋深和矿化度。当不同方向的取样间距相差很大时,选取合适的垂向坐标扩大倍数和搜索点数对保障3D-IDW法的插值结果精度至关重要。     

基于多源数据融合的盐分遥感反演与季节差异性研究

为提高多光谱盐分遥感反演的精度,利用实测高光谱与多光谱进行数据融合,并分析了不同季节盐分遥感的差异性。以河套灌区永济灌域为研究区域,以实测光谱仪测定的土壤高光谱数据和Landsat-8 OLI多光谱数据为基础,通过光谱变换和多元逐步回归方法筛选特征波段和特征光谱指数,构建了春、秋两季土壤盐分多光谱、高光谱反演模型,并利用特征光谱指数的线性回归构建了高-多光谱数据融合反演模型。结果表明:高光谱的反射率总体比多光谱高36. 83%,春季反射率比秋季平均高23. 78%。利用模型中最优变量-特征光谱指数对多光谱模型与高光谱模型进行融合,高-多光谱融合反演模型训练集和验证集R2平均值分别为0. 651和0. 635,RMSE平均值分别为2. 44 g/kg和2. 49 g/kg,精度明显高于对应的多光谱反演模型,其中训练集、验证集的R2平均值分别提高了36. 19%和35. 64%,RMSE平均值分别降低了34. 28%和41. 72%。春季多光谱、高光谱和融合反演模型的精度均高于秋季,其中训练集R2平均值比秋季模型分别提高了6. 03%、6. 05%和4. 40%,验证集R2平均值分别提高了19. 07%、12. 21%和1. 75%。构建的高-多光谱融合模型反演灌域春秋两季平均盐分含量分别为6. 05、5. 97 g/kg,平均相对误差分别为9. 65%和10. 68%,总体上该区域春季土壤主要为重盐化土,秋季土壤主要为中盐化土。     

加强田间土壤水分管理 提高水利用效率

通过监测土壤墒情,严格按照墒情在关键时刻浇水;控制和减少灌水次数,以减少棵间蒸发;充分利用土壤水调节作用使灌溉水得到有效利用,以达到节水的目的。     

管针式土壤含水率探头设计与影响因素分析

为了给基于频域反射法测量土壤质量含水率提供一种方法,设计了一种由圆管和探针组成的管针式土壤质量含水率测量探头。以杨凌地区的塿土为对象,分析了所设计探头间接测量土壤容重的误差;在信号源频率为50、100、150、300、500 MHz下,研究了土壤质量含水率(2.58%~21.43%)、土壤容重(0.80~1.30 g/cm3)和温度(10~50℃)对探针上的电压与信号源输出电压的比值(信号电压比)的影响;建立了信号电压比与土壤温度、容重和质量含水率之间的三元二次方程,分析了模型预测土壤含水率的可行性。结果表明:管针式探头间接测量土壤容重的绝对误差为-0.129~0.016 g/cm3;含水率、容重和温度均影响信号电压比,50、100、150 MHz下含水率对信号电压比影响较显著。在0.01的显著水平上,150 MHz下所建模型较优,其决定系数R2为0.849 6;对该模型的检验结果说明,计算的信号电压比与实际电压比的绝对误差为-0.166~0.159。基于该模型计算的土壤含水率与实际含水率的绝对误差为-3.440%~4.039%。     

东北地区水土保持与农业生产环境综合治理

东北黑土区严重的水土流失问题已引起了越来越多的关注.持续的、大面积的水土流失不仅从根本上破坏了东北平原宝贵的农业资源和生态环境,损害了"东北粮仓"的农业综合生产能力,而且还将危及我国长远的粮食安全.为此,分析了造成水土流失的主要原因,论述了东北地区各省水土保持与农业生产环境现状,给出了治理的具体途径及措施.     

机械化保护性耕作

20世纪初,由于人类的过度耕作,植被破坏,导致了二次黑色风暴横扫大陆,成千上万亩农田表土被刮走,粮田遭到破坏。而土壤表面由秸秆及残茬覆盖的地方,表层土却被保留下来。为此,     

国内外土壤水分监测技术

就近年来国内外出现的一些土壤水分监测技术和国外一些有别于传统的土壤水分监测技术进行了介绍，阐述了各自的工作原理、主要特点及应用特性，并予以评价和总结。目的是拓宽该技术领域，开阔人们的视野，并为各地因地制宜地选择采用土壤水分监测技术提供参考。     

渭北黄土高原东部尧山林场主要人工林土壤肥力综合评价

为给陕西渭北黄土高原建设和管理提供依据,以尧山林场油松林、侧柏林、刺槐林等3种主要人工纯林为对象,利用常规测试方法和主成分分析法对林地土壤肥力进行了测定分析和综合评价。结果表明3种林分土壤有机质含量均随土层深度增加而逐渐下降,腐殖质层pH值显著高于其他土层;刺槐林碱解N含量随土层的增加而逐渐下降,腐殖质层有效P含量显著高于其他土层;油松林有机质含量显著高于侧柏和刺槐林;刺槐林土壤pH值和碱解N含量显著高于油松和侧柏林,速效K含量显著低于油松和侧柏林;土壤有效P含量油松林>侧柏>刺槐林;3种林分土壤综合肥力差异较大,肥力综合分值油松林(1.01)>侧柏林(-0.34)>刺槐林(-0.99);油松林有机质含量高、刺槐林碱解N含量高;油松和侧柏林地土壤碱解N亏缺,刺槐林地速效K缺乏。     

长白落叶松林落叶病与土壤特征关系的探讨

通过对吉林省伊通满族自治县域内长白落叶松人工纯林的落叶病病情指数与土壤性质关系调查发现,长白落叶松纯林病情指数在白浆土林地明显高于暗棕壤林地。对2类A层(腐殖质层)、B层(淀积层)土壤理化性质进行分析,结果表明：长白落叶松人工林落叶病病情指数与林地土壤的氮、磷、钾营养元素的含量无关,而与土壤类型、土壤pH、吸湿水量、土壤容重等有较显著的关联关系。白浆土土壤B层的质地黏重、板结、透水透气性差、酸性增强与病情指数升高具有显著的关联关系,可能是吉林省中部地区长白落叶松人工林落叶病病情指数较高的主要原因。     

枣树间接地下滴灌根区土壤盐分运移规律研究

通过小区试验研究了间接地下滴灌条件下密植枣树根区不同方向(水平及垂直方向)、不同土层盐分质量比的变化特征,及导水装置直径(50、75、90 mm)和灌水量(9、13、17 L/(棵·次))对枣树根区土壤盐分运移的影响。结果表明:经过一段时间后,垂直方向10~40 cm土层盐分质量比较低,0~10 cm土层盐分质量比最高;水平方向10~50 cm各土层盐分质量比随与出水口水平距离的增加而增大。在单次灌水后导水装置直径一定时各土层脱盐率随灌水量的增加而增大。当灌水量一定时,10~40 cm土层脱盐率随导水装置直径的增加呈减小的趋势,0~10 cm、40~50 cm脱盐率随导水装置直径增大呈低-高-低的趋势。在7—9月份,当导水装置直径为75 mm,灌水量为13、17 L/(棵·次)时,0~50 cm土层土壤平均盐分质量比均较低而且变化幅度较小。综合考虑节水、抑盐效果,确定导水装置直径为75 mm,灌水量为13 L/(棵·次)为适宜的间接地下滴灌灌溉模式。