基于多变量与RF算法的耕地土壤有机碳空间预测研究 ——以福建亚热带复杂地貌区为例

耕地土壤有机碳(Soil Organic Carbon,SOC)含量不仅是土壤质量的重要表征,还是农业温室气体的重要源库,而基于环境变量建立的随机森林算法(Random Forest,RF)是当前提高土壤有机碳空间预测精度的方法,但不同组合环境变量对RF模型预测精度的影响仍需深入研究.本文以福建闽东南复杂地貌区为例,以...     

土地利用变化对土壤水稳性团聚体轻组有机碳的影响

对福建省建瓯市农业利用(坡耕地、茶园、橘园)和林业利用(杉木、木荷、封育)土地不同土层(0-10 cm、10-20 cm)土壤团聚体轻组有机碳进行研究.结果表明:土壤表层团聚体轻组物质含量一般高于次表层,它们占土壤质量比例分别为0.01%-0.42%与0.01%-0.28%,林地土壤团聚体轻组有机碳浓度显著高于农地.林地开垦农用后,土壤各粒级团聚体轻组碳都发生大幅度损失(橘园除外),轻组有机碳贮量损失最高达90%,土壤总轻组有机碳与>2 mm、0.5-2 mm、<0.25mm粒径团聚体轻组有机碳呈显著正相关.轻组碳比全碳更能反映由于土地利用变化导致有机质损失的敏感程度.     

采样数量和分布模式对土壤有机质空间插值精度的影响

基于北京市大兴区南部郊区平原农用地的高密度土壤样点,结合GIS和空间插值方法,对研究区的样点数据进行随机抽样生成不同数量的数据集,探讨采样点数量和分布模式对土壤有机质空间预测插值精度的影响。研究结果表明:(1)利用不同方式确定的合理采样点数量由高到低依次是插值方法的精度要求、变异函数拟合效果、正态分布法和均值及变异函数的满足小于5%相对误差;(2)变异函数拟合效果总体随着采样点数量的增加呈梯度式增强,但495点集优于825点集;相同样点分布模式下变异函数拟合效果相似;(3)相同样点集的不同插值方法预测精度存在差异,最佳插值方法不同;2272、825、115点集BEK都是最优,1485、495和83点集分别是SWT、SK和LPI最优;(4)样点间最近邻距离分布模式中P值小于0.05,插值模型对土壤有机质插值精度低;P0.05,R比率接近1,样点分布强于样点数量对插值模型对预测精度的影响;其P0.05且R比率大于1.20,各常规插值方法能得到较稳定的插值精度。     

不同温度下圆叶决明降解过程红壤可溶性氮及氮水解酶动态变化研究

为了探明圆叶决明（Chamaecrista rotundifolia）降解过程果园红壤供氮水平的变化规律，本研究采用模拟培养试验，研究15℃和25℃培养果园红壤硝态氮、铵态氮、可溶性总氮、可溶性有机氮含量的变化及脲酶、蛋白酶、天冬酰胺酶活性的变化。结果表明，圆叶决明降解过程果园红壤4种可溶性氮含量均显著提高，且在培养140 d达到最大值，25℃培养的效果更佳。其中，可溶性总氮、可溶性有机氮和硝态氮含量随时间的动态变化可用三次曲线方程来拟合。圆叶决明降解过程还能显著提高脲酶、蛋白酶和天冬酰胺酶的活性，其中蛋白酶活性和脲酶活性的变化可用指数方程和三次曲线方程来拟合。本研究认为圆叶决明降解过程可提高果园红壤可溶性氮含量，因此可通过翻压圆叶决明提高土壤的供氮水平。     

区域农用地适宜性评价研究进展

区域农业适宜性评价综合考虑了自然、经济、社会因素，以及定性与定量相结合的方法。专家知识、数学模型与GIS的集成技术在土地适宜性评价中得到了广泛应用。 基于适宜性评价的农业种植区划逐步受到关注。     

添加紫云英后2种水稻土的DOC动态特征与差异分析

以福建省2种典型中低产田(红泥砂田和灰黄泥砂田)为研究对象,在15和25℃条件下进行室内模拟淹水培养试验,研究添加等量紫云英后二者的可溶性有机碳(DOC)动态变化特征差异.结果表明:与对照相比,2种温度培养下添加紫云英均显著提高红泥砂田和灰黄泥砂田的DOC含量,2种温度下灰黄泥砂田的DOC含量分别比红泥砂田高29.38%~694.98%和45.40%~471.22%,且二者均呈先增后减、最后趋于稳定的变化趋势;25℃条件下土壤DOC峰值(10 d)较15℃条件下(20d)提前了10 d.可见,中低产水稻土添加紫云英后DOC含量均显著提高,不同肥力水平和培养温度下土壤DOC动态变化规律相似,但其动态特征差异较明显,肥力相对较高的灰黄泥砂田有利于DOC的形成,培养温度升高则加速DOC的形成.     

圆叶决明添加量对红壤可溶性氮及酶活性的影响

为了探明圆叶决明(Chamaecrista rotundifolia)降解后红壤可溶性氮及氮水解酶活性的变化规律,本研究采用室内好气恒湿培养法,研究占红壤质量0.5%(T1),1%(T2)和2%(T3)的圆叶决明添加至红壤中,培养7~88d内红壤硝态氮(NO^-₃-N)、铵态氮(NH⁺₄-N)和可溶性有机氮(Soluble organic nitrogen,SON)及脲酶、蛋白酶和天冬酰胺酶的变化。结果表明：添加圆叶决明后,红壤NO^-₃-N和NH⁺₄-N含量在培养前期降低,培养中期增加;而整个培养期SON含量及脲酶、蛋白酶和天冬酰胺酶活性均增加,且圆叶决明添加量越大,效果越显著。NO^-₃-N和SON含量及脲酶、蛋白酶和天冬酰胺酶活性可用2次或3次函数方程拟合;而NH⁺₄-N含量可用线性函数拟合。氮水解酶与NO^-₃-N负相关,与NH⁺₄-N和SON正相关,且相关性从大到小的顺序为蛋白酶>天冬酰胺酶>脲酶。综上,添加圆叶决明提高了红壤供氮水平和红壤氮转化能力。     

基于GIS技术的荔城平原区耕地土壤重金属污染程度及其风险评价

在空间插值基础上,利用Hakanson潜在生态风险指数法,研究了荔城平原耕地土壤重金属的污染程度及其潜在生态风险。结果表明,研究区8种重金属中汞污染指数最高,综合污染指数均值为0.897,处于警戒线水平,但总体上较清洁;在重金属潜在生态危害指数中,汞危害系数较高,达到47.496,处于中度危害水平,其余重金属元素的潜在危害系数为0.362~12.058,均处于轻度危害水平;综合潜在风险指数介于27.742~127.344,均值为68.129,处于轻度危害;并利用GIS软件绘制出污染风险评价分区图。     

水稻土中针铁矿的铝同晶替代作用及其在分类上的意义

在水耕条件下,针铁矿的铝同晶替代减弱和导致水稻土中针铁矿的铝同晶替代量的明显降低,且随水稻土发育度的提高而降低。水稻土发育过程中这一变化,不仅反映了水稻土特殊的成土条件;而且反映了水稻土成土过程的特点。因此,水稻土诊断层中针铁矿的铝同晶替代量可作为划分亚类的重要诊断指标之一。据本研究结果,暂拟本区渗育型水稻土渗育层中针铁矿的铝同晶替代量为9-18mol%;而潴育型水稻土潴育层中针铁矿的铝同晶替代量则小于9mol%。