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[期刊] 地理科学进展
[作者]
李启权 王昌全 岳天祥 李冰 张新 高雪松 张毅 袁大刚
准确获取土壤性质的空间分布信息,是区域土壤资源优化利用和土壤环境保护的需要。以川中丘陵区三台县为案例区,运用人工神经网络模型,构建融合区域定性及定量辅助变量的空间预测方法,模拟三台县土壤有机质的空间分布格局。结果表明,研究区土壤有机质在4.20~47.60 g kg-1之间,平均为17.97 g kg-1;变异系数为36.89%,属中等程度变异。土壤有机质的块金值与基台值之比为0.742,变程为7.0 km,即空间自相关性较弱。不同土壤类型间有机质含量差异显著;土属的空间分布较土类能更好地揭示研究区土壤有机质含量空间分布格局的差异。除土壤类型因素的影响外,坡度、地形湿度及植被盖度是研究区土壤有机质空间变异的主要因子。融合土壤类型因素和地形植被因子的神经网络模型预测结果,比普通克里格法、回归克里格法以及神经网络结合普通克里格的方法,更符合研究区地学规律和实际情况;其预测结果的平均绝对误差、平均相对误差和均方根误差较其他3种方法均降低幅度显著。同时,该方法对极值有较好的预测能力。研究为复杂环境条件下准确获取区域土壤性质的空间分布信息提供了较可行的方法。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
江叶枫 郭熙 叶英聪 孙凯 饶磊 宋青励
为快速准确获取省域尺度下土壤有机质的空间分布状况。以江西省2012年测土配方施肥项目采集的16 582个耕地表层(0~20 cm)土壤样点数据,借助四方位搜索法、地统计学和遥感影像分析技术提取环境因子和邻近信息作为辅助变量,构建基于地理坐标与辅助变量的BP神经网络模型和普通克里金法结合的方法(BPNN_OK)、基于地理坐标与辅助变量的RBF神经网络模型和普通克里金法结合的方法(RBFNN_OK)和普通克里金法(OK法)3种方法,模拟省域尺度下耕地表层(0~20 cm)土壤有机质的空间分布。对2 416个验证样点进行独立验证的研究结果显示:基于辅助变量的神经网络模型较普通克里金法有较大提升。BPNN_OK法对土壤有机质预测结果的均方根误差、平均绝对误差、平均相对误差较OK法分别降低了2.76 g/kg、2.34 g/kg、9.83%,RBFNN_OK法较OK法分别降低了2.70 g/kg、2.29 g/kg、9.61%。研究显示,基于辅助变量的神经网络模型与OK法结合的方法明显地提高了土壤有机质空间分布模拟精度,并且存在改进和提高的空间。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
连纲 郭旭东 傅伯杰 虎陈霞
分析、预测土壤属性空间变异及其动态是区域土地质量评价和可持续土地利用的一个重要组成部分。在陕西省横山县采集了254个耕层(0-20cm)土样,利用数字地形与遥感影像分析技术,提取了相关地形与遥感指数,分析不同土地利用类型、不同地形条件下土壤有机质空间变异及分布特征,并利用相关因子进行回归预测分析。结果表明,县域土壤有机质平均含量很低,变异性较大。不同土地利用类型土壤有机质差异显著,其中以水稻田有机质含量最高,而林地和灌木林地相对较低。不同土地利用类型土壤有机质含量次序为:水稻田>川地>梯田>坝地>荒草地> 坡耕地>林地>灌木林地。不同坡度分析表明．“0-3°”这一坡度等级有机质含量显著高于其它坡度等级;不同坡向有机质含量差异不显著,但不同坡向有机质含量存在一个明显的趋势,阴坡有机质含量整体上要比阳坡高。相关分析表明土壤有机质与高程h呈现负相关关系,与坡向的余弦值 COSα正相关,与复合地形指数CTI正相关;土壤有机质和修正后的土壤调节植被指数(MSAVI) 以及湿度指数(WI)正相关。利用相关环境变量及遥感指数进行多元线性逐步回归分析,预测结果不甚理想,存在一个平滑效应,对于残差解释相对较低,须进一步研究以更好的解释残差。
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
杜书立 葛翠萍 付微 赵军 孟凯
以2013年三江平原富锦市实地调查和采样数据,1981年国家第二次土壤普查数据和各种辅助图件为基础,运用地统计学、统计学和GIS技术等研究方法,分析三江平原富锦市农田耕层土壤有机质(SOM)空间分布特征,探讨其32年间SOM变化的规律。结果表明,2013年富锦市SOM含量平均值为42.1 g/kg,较1981年下降了18.6%;在空间上呈现出较为明显的东南高西北低的分布格局,属于中等强度空间相关,受结构性因子和随机因子的共同作用。按照国家第二次土壤普查时富锦市SOM分级标准,1981-2013年有85.9%的农田耕层SOM发生不同程度的变化,其中有50.5%面积得到了提升,有35.4%面积有所...
[期刊] 西南农业学报
[作者]
肖特 崔阔澍 黄文娟 杨文钰
【目的】研究玉米/大豆不同种植模式对土壤有机质和全氮含量及空间分布的影响，为合理管理和优化肥料利用，以最低的肥料成本获得更好的作物产量提供参考。【方法】于2018—2020年，以玉米/大豆带状套作连作(MS1)、玉米/大豆带状套作轮作(MS2)、玉米/大豆传统套作(MS3)、单作玉米(M)、单作大豆(S)和休闲地(FL)的土壤为测试对象，分析不同种植模式下土壤有机质和全氮含量差异。【结果】玉米/大豆套作不同种植方式下土壤有机质(29.19 g/kg)和全氮(10.19 g/kg)含量以MS2最高。FL土壤有机质(1.69 g/kg)和全氮(0.64 g/kg)含量最低。大豆行土壤全氮高于玉米行，不同种植模式下有机质含量存在显著差异（P
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
段丽君 张海涛 郭龙 杜佩颖 陈可 琚清兰
以湖北省宜都市红花套镇典型柑橘种植区采集到的329个土壤样本为研究对象,设置土壤有机质(SOM)进行普通克里格(OK)插值的结果为参照,借助地理探测器选取与SOM相关性最大的前5种主要影响因子,分别建立全局模型多元线性回归、偏最小二乘回归和局部模型地理加权回归(GWR),再深入分析模型残差的结构性,构造GWR扩展模型GWRMLR、GWRPLSR,讨论几种SOM预测模型的差异。结果表明:使用GWRPLSR模型预测研究区SOM含量的均方误差和均方根误差可分别降低到9.834和3.136,相对分析误差提高到1.468,实测值与预测值间的相关系数(r)达0.743,具有最高的预测精度,GWRMLR其次,说明除SOM与主要影响因子间存在空间相关性,分析模型残差可进一步消除预测的不平稳性。因此,将模型残差项纳入考虑的局部扩展模型更适宜进行区域化SOM空间分布预测与数字土壤制图。
[期刊] 资源科学
[作者]
吴春生 刘高焕 刘庆生 黄翀 张韵婕 管续栋
土壤有机质是土壤质量或肥力的重要表征要素，其在区域内的空间分布状况与当地的生态环境状况具有一定的相关性。蒙古高原处于干旱半干旱气候区，常年遭受风蚀等灾害影响，再加上人为活动的破坏，土壤养分流失严重，生态状况堪忧。本研究即是以蒙古高原中北部为研究区，对该地区土壤有机质做空间化扩展研究，通过选取与有机质相关的环境要素，包括高程、年均气温、年均降雨量以及归一化植被指数，建立地理加权回归插值模型，获取了土壤有机质的空间分布状况。结果显示，研究区土壤有机质含量分布具有明显的地区差异，北部山地区域有机质含量普遍较高，最高约为４３．３５％，而在南部戈壁和荒漠区有机质含量相当低，接近于０，气候和地形是影响其空．．．
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
薛晓辉 卢芳 张兴昌
对陕北黄土高原地区不同年限、不同植被立地土壤有机质含量的分析发现,刺槐、苜蓿、撂荒地土壤有机质含量随植被恢复年限的增加而增大,且呈线性相关;安塞土壤有机质含量随植被逐渐乔木化而增大;0～60cm土层土壤有机质含量随深度的增加而减小;坡面表层土壤有机质分布曲线类似于一个周期的"正弦曲线"或"反弦曲线",但植被生长较好的坡面例外;土壤有机质受地理位置的影响,随纬度的北移而减小,其顺序为:富县>宜川>安塞>神木。
关键词：
土壤有机质 植被恢复 黄土高原 陕北
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
佘雕 朱盼盼 李浩宏 宋娟丽 吴发启
【目的】分析研究黄土高原地区3种灌木林地土壤的有机质和氮素在剖面不同土层深度、坡向及坡位间的分布特征,为黄土高原灌木林地土壤的培育提供基础依据。【方法】通过野外采样、室内土壤分析并结合数理统计的方法,以荒草地作为对照,对黄土高原地区的柠条、沙棘林地和天然次生林地的有机质和氮素含量在不同土层深度(0~20,20~40,40~60,60~80 cm)、不同坡向(阳坡、半阴半阳坡、阴坡)和不同坡位(坡上部、坡中部、坡下部)的变化进行了研究。【结果】3种灌木林地土壤有机质含量随土层深度的增加而递减,不同土层间差异显著;各土层间土壤全氮含量差异不明显;碱解氮含量以表层显著高于20~80 cm土层,表层以...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
葛刚 徐燕花 赵磊 吴志强 吴兰
通过对鄱阳湖三个典型湿地植物群落带土壤有机质和全氮的空间分布特征的研究,结果表明:有机质和全氮在湿地土壤中的垂直分布规律具有一致性,表层含量显著高于下层,40cm以下土壤养分含量基本稳定。表层土壤有机质和全氮含量不同植物群落间存在差异,有机质变化趋势为:刚毛荸荠群落带<南荻群落带灰化苔草群落带>刚毛荸荠群落带。土壤碳氮比相对较低(10～23);植物对养分的吸收能力、植被生长特征、湿地生态水文过程等影响着有机质和氮素含量的空间分布。
关键词：
鄱阳湖 湿地土壤 有机质 氮素 空间分布
[期刊] 自然资源学报
[作者]
李启权 岳天祥 范泽孟 杜正平
气候变化背景下,对土壤有机碳的研究是目前大尺度上土壤性质研究的热点。基于第二次全国土壤普查5 374个典型土壤剖面数据,分析表层土壤有机质(20 cm)与环境因素的相关关系,利用多元回归模型和HASM模型结合的方法模拟中国国家尺度上表层土壤有机质含量的空间分布格局,探讨该方法的模拟误差,为国家尺度上有机碳的估算提供方法参考。研究结果表明,对350个检验点模拟结果的平均绝对误差和平均相对误差为15.61 g.kg-1和56.59%,与普通克里格法相比分别降低了1.61 g.kg-1和20.84%;对样点分布较少以及无样点的西北地区和台湾省的模拟结果也更符合实际情况。建模样点减少一半的情况下,模拟...
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
徐玲 陈益平 刘石泉 董萌 彭晓赟
对南洞庭湖区3类不同类型湿地土壤有机质及全氮的空间分布特征进行了研究.结果表明:3类湿地土壤养分差异较大,湿地表层土壤有机质和全氮含量从高到低依次为湖草滩地、芦苇滩地、泥沙滩地;土壤全氮与有机质呈极显著正相关关系(P
关键词：
湿地 土壤有机质 氮素 空间分布
[期刊] 西南农业学报
[作者]
黄会前 张慧 胡震 田康 陈洋 周华
【目的】全面、系统地研究贵州省全域耕地土壤有机质与pH的空间分布及其影响因素，为合理规划利用耕地，确保粮食安全提供依据。【方法】采用统计学与ArcGIS空间插值方法相结合，分析贵州省典型耕作方式的耕作层土壤有机质与pH的空间分布状况，及其影响因素。【结果】贵州省耕地土壤有机质含量空间分布不均匀，平均含量为31.13 g/kg，总体水平丰富，各地区平均含量依次为六盘水（52.39 g/kg）＞贵阳（36.01 g/kg）＞黔西南（34.02 g/kg）＞毕节（33.89 g/kg）＞黔南（32.97 g/kg）＞安顺（31.28 g/kg）＞黔东南（29.92 g/kg）＞遵义（25.59 g/kg）＞铜仁（23.01 g/kg）；全省耕地土壤pH为3.99～8.66，平均为6.06，全省90.55%的耕地土壤主要为酸性、弱酸性及中性，占比分别为29.48%、38.11%和22.96%。研究区土壤类型为黄棕壤有机质含量最高，红壤含量最低。不同土地利用类型的有机质含量依次为水田＞水浇地＞旱地，pH依次为水浇地＞水田＞旱地。【结论】贵州省耕地土壤有机质含量受地形、海拔等因素影响空间分布不均匀，总体水平丰富，空间分布格局表现西部高、东部低，南部高、北部低；全省耕地土壤pH表现为酸性、弱酸性为主，pH空间分布不均匀，呈西部高、东部低，北部高、南部低的宏观格局。土壤类型对土壤pH存在极显著影响，对土壤有机质影响不显著。土地利用类型对土壤有机质及pH均存在极显著影响。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
陈洋 齐雁冰 王茵茵 黄标 刘姣姣 张亮亮
论文以张家港市耕层土壤有机质（Ｓｏｉｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒ，Ｓｏｍ）为目标变量，通过网格布点建立１１种样点密度梯度，运用经典统计学和地统计学方法研究其空间特性随布点密度变化的趋势规律。结果表明，各密度下Ｓｏｍ的变异系数稳定在２１．７０％～２３．１２％之间，表现出中等程度变异；随着布点密度降低，Ｓｏｍ的块基比和分维数分别由３７．５２％、１．８３８波动降至１８．７０％、１．７１４，ｍｏｒａｎ’Ｓ ｉ则由０．４８５起伏升高至０．８５７，相应地其空间变异中结构变异组分增多、随机变异贡献减少，空间自相关性也逐渐增强；Ｓｏｍ呈现西南—东北递减分布，随着样点密度减小，其空间格局趋于简化。论文以布点．．．
关键词：
土壤有机质 布点密度 空间变异 尺度
[期刊] 自然资源学报
[作者]
齐雁冰 王茵茵 陈洋 刘姣姣 张亮亮
遥感数据作为反映土壤组成结构及植被生长状况的数据源,借助辅助环境因子的土壤属性预测在数字土壤制图中日益受到重视。论文运用随机森林(Random Forest,RF)算法,基于AWIFS(分辨率56 m)和MODIS(分辨率250 m)遥感数据及501个实测样点数据对陕西省土壤有机质空间分布状况进行预测,并对预测精度进行估算。结果表明陕西省土壤有机质含量以南部的秦岭山地区和大巴山区为最高,土壤有机质含量大于25 g·kg~(-1),黄土高原南部处于中等水平,大部分在16~25 g·kg~(-1)之间,关中平原和汉中低山丘陵区含量偏低,大部分在13~25 g·kg~(-1),而黄土高原北部和风沙滩区含量大部分低于10 g·kg~(-1)。基于AWIFS影像的预测效果要优于MODIS影像,成像日期对有机质预测的影响不大。基于RF模型的土壤有机质预测精度在设定的不同抽样百分比条件下,独立验证数据集的平均误差大部分不超过3 g·kg~(-1),预测值与实测值的相关系数在0.7以上。高程是影响土壤有机质预测的最重要因子,当影像的分辨率降低时,样点分布的地理经纬度和坡度对土壤有机质预测的影响上升,植被因子的影响程度下降。
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