【目的】研究在均衡施肥模式下,双山农场2012—2016年间土壤速效养分的时空变异特征,分析施肥管理、轮作模式等人为因素和气象、地形等自然因素对速效养分变化的影响,该研究成果可为土壤速效养分管理和作物变量施肥提供参考依据。【方法】以双山基地农场为例,通过时间序列HJ-1 CCD遥感数据和作物模型WOFOST反演得到土壤速效养分。基于以上土壤速效养分数据在不同时间尺度(年际间和生长季内)和不同空间尺度(农场尺度和田块尺度)上的速效养分时空变异分析。利用土壤速效养分分级图来定性分析养分在5年内的空间变异特征;选取相应的统计参量对土壤速效养分的平均含量和变异性进行定量分析;利用线性回归来分析速效养分的变化量与初始含量的关系;以及养分变化曲线图分析速效养分的时间变化特征。【结果】在均衡的农田施肥管理模式下,2012—2016年农场的土壤速效氮(AN)、速效磷(AP)和速效钾(AK)含量平均值变化不大,速效养分高值和低值都在向中间值靠拢,分别集中于280—360 mg·kg-1、38—42 mg·kg-1和160—200 mg·kg-1,该部分面积比例分别增加18.5%、23.1%和23.8%,养分含量整体呈现均一化特征。AN、AP和AK的变异系数分别从2012年的0.314、0.112和0.257变为2016年的0.131、0.034和0.098,速效养分分布的空间差异性在减弱。AN,AP变化量均与初始值呈现极显著的负相关,R 2分别为0.839和0.882,AK的R 2为0.569,其相关性较弱与土壤中的速效钾本身不稳定有关。通过相邻地块的养分变化分析可知,田块尺度上的土壤速效养分也表现出明显的均一化特征,轮作模式是影响田块间养分变化差异的主要因素,对于轮作模式完全相反的#1和#2田块,人工施肥决定了田块内养分变化的总体趋势,对于豆科作物,固氮作用对土壤速效氮的含量变化作用明显。温度升高在一定程度上会促进作物对养分的吸收,但这种影响不足以改变养分变化的总体趋势。土壤的淋洗对养分的空间变异起到决定性作用,特别是强度较大的降水。降水对养分空间变异的影响在地形差异较大的区域,表现得更加明显。【结论】农田的施肥管理和作物轮作模式是土壤速效养分变化的主导因素;其次是气候因素,雨水对土地的淋洗会导致土壤速效养分的流失和下降,该作用在地形差异较大的地区更加明显;速效养分的变化量与养分初始含量关系显著;温度的升高会促进土壤速效养分的降低,其影响力小于降水。以上变化规律均可纳入后期速效养分的预测研究中,对这些影响因子赋予不同的权值,进行预测模型的构建。以期对作物年际间和生长季内的速效养分的变化进行实时动态监测。

土壤线不仅能反映土壤的光学特性,为土壤遥感分类提供依据,还能参与植被指数的计算,提高植被遥感监测的精度,因此计算不同影响因子下的土壤线参数以及探究土壤线的空间变异规律至关重要。论文以山东郯城土壤为研究对象,选取土壤类型和土壤有机质参与分析,结果表明:不同土壤类型的土壤线不同,潮土土壤线斜率(1.499 6)最大,其次是水稻土、棕壤、砂姜黑土,褐土最小(1.229 3),截距则相反;同种土壤类型下,土壤线斜率随有机质含量增加而增大,截距减小。综合分析可知:土壤线斜率随土壤类型变化大致呈从西向东先增大后减小、从北向南逐渐增大的趋势;相同土壤类型下,随有机质含量增加,土壤线斜率呈由中心向边缘逐渐增大...

基于2009和2013年2期采样得到的土壤养分数据,运用地统计学方法和地理信息系统(GIS)技术研究了江城橡胶公司橡胶园土壤表层(020 cm)有机质、全氮、速效磷和速效钾4种养分的时空变异特征。结果表明,全氮的空间分布主要是结构性因素作用的结果,而速效磷的分布受随机性因素的影响较大,随机性因素对有机质分布的影响逐渐变小,而对速效钾分布的影响逐渐变大。有机质和全氮的空间分布极为相似,从2009-2013年,它们在西北部和北部下降最快,西南部上升最快,但总体均呈下降趋势,有机质处于缺乏水平的面积比例由19.

大兴安岭林区是我国最大的天然林区，估算该区域的森林生物量，并研究该区域的森林生物量的空间格局特征具有重要意义。以２０世纪末至２１世纪１０年代期间（１９９４—１９９７、２００６—２００７、２０１０—２０１１）的Ｌａｎｄｓａｔ５系列ｔＭ遥感影像为基础数据，建立遥感信息模型，估算黑龙江省大兴安岭地区３个时期的森林生物量。采用０°、４５°、９０°、１３５°方向以及全局Ｍｏｒａｎ＇ｓ Ｉ系数和半变异函数块金值、基台值、变程、块金值与基台值比值、拱高与基台值比值５个参数，对２０世纪末至２１世纪１０年代研究区域３个时期的森林生物量进行异质性和空间自相关性分析。结果表明：研究区３个时期的森林生物量的整体性良好．．．

了解土壤养分的时空间变异特征,可以为作物不同生育阶段的田间精准管理提供科学的依据。以江苏省姜堰市西华农场为例,运用地统计学方法详尽地分析了冬小麦播前及不同生育阶段农田土壤速效养分(速效N、P、K)的时空变异特性。结果表明:不同时期各土壤变量大部分都由趋势、剩余残差的空间相关部分和随机部分组成;不同生育阶段3个土壤变量都具有中等以上空间结构性;碱解氮(AN)的分布格局在冬小麦播前和主要生育期内变化不大;速效磷(AP)苗期和孕穗期空间分布较相似,空间连续性也强,而播前和乳熟期的连续性稍差,出现较多斑块;速效钾(AK)在前三个时期分布较相似,与乳熟期分布有较大差异。作物生育期内土壤养分空间分布随时间...

在大区域土壤侵蚀评价中,由于缺乏详细的降雨记录和侵蚀观测实验,USLE模型中植物管理因子的参数化非常困难。该研究提议采用多时相Landsat TM/ETM遥感图像和天气模拟相结合的方法来估算植物管理因子值。其中,采用线性光谱分解算法计算各类地面覆盖物的盖度,用以估算潜在土壤流失率;采用CLIGEN模型模拟历史降雨事件并计算降雨侵蚀指数的时间分布;最后使用正则化的降雨侵蚀指数加权平均潜在土壤流失率,获得植物管理因子的估算值。该研究方法在潮河上游流域进行了应用验证,计算各土地利用类型的植物管理因子值并对比分析,结果表明:其数值变化与土地利用分类定义的植被盖度非常一致,利用上述因子值进行土壤侵蚀评估...

利用微波遥感数据反演地表土壤水分有着较好的物理基础,可实现大范围土壤水分状况的遥感监测。本文基于被动微波传感器AMSR-E的X波段数据,将土壤水分值分解成基准值和日变化量两个部分,并分别建立反演模型,同时引入降雨修正因子来进一步提高土壤水分的估算精度;利用IDL语言实现了我们所研发的模型,并集成为新疆土壤水分遥感反演系统模块之一;利用WatchDog2400与传统铝盒采样获取的新疆地面土壤水分数据,提取适合的模型经验参数,并对模型结果进行精度评价。结果表明,经改进的模型反演得到的新疆土壤水分结果比美国冰雪数据中心的土壤水分产品在精度上有显著提高:均方根误差由8.4%降低为4.25%;所研发的软件模块可为相关应用部门提供快速的大范围土壤水分监测产品。

针对当前作物肥水模型和定量遥感参数在农业上应用的各自局限性 ,提出通过完善定量遥感的输出接口和作物模型的输入接口 ,将定量遥感参数与作物肥水模型进行链接 ,通过建立不同生育时段订正的绿度指数和叶片氮素分段函数以及订正的湿度指数与耕层土壤、植株水分及产量品质函数 ,使得生产上大范围、动态的肥水监测成为可能 ,最后对应用链接模型通过不同肥水管理措施对作物产量和品质进行调控的前景进行了展望

【目的】通过研究洱海流域植烟土壤养分时空变异特征，实现对该区域植烟土壤肥力分级评价及其空间可视化的目标，进而为洱海流域烟田养分分区管理、平衡施肥、农业面源污染防控等提供科学依据。【方法】以2011—2013年、2018年和2020年洱海流域植烟区964个土壤样品为研究对象，采用地统计学和地理信息系统（Geographic Information Systems,GIS）技术探究养分的时空变异特征和区域分布格局，并采用Fuzzy综合评价法对植烟区土壤肥力进行定量评价。【结果】2011—2020年洱海流域植烟土壤pH、有机质、全氮、有效磷和速效钾的均值为7.3、59.6 g·kg~(-1)、3.5 g·kg~(-1)、54.4 mg·kg~(-1)、192.0mg·kg~(-1)，均表现为中等变异。植烟土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量丰富，丰缺等级处于中上等级及以上的区域面积占比分别为85.2%、93.8%、94.5%及78.8%，存在明显的区域变异性。植烟土壤肥力处于Ⅰ—Ⅴ级的区域面积占比分别为8.4%、25.0%、40.3%、23.3%、3.0%。洱海流域植烟土壤整体偏碱性，pH值呈现出洱海北部高于南部的现状；有机质和全氮含量高值区主要分布于洱海北部和西部；有效磷含量高值区以斑块状分布在洱海北部、东部和西部；速效钾含量高值区呈片状分布在洱海北部和东部。【结论】洱海流域植烟土壤整体肥力较高，Ⅲ级及以上高肥力区主要分布在洱海北部和东部。同时，洱海北部和西部植烟土壤氮磷元素含量丰富，区域内存在农业面源污染风险。

土壤盐分是评价土壤质量的重要指标，也是影响辽河口滨海湿地盐地碱蓬生长的主要环境因素之一，提出一种实时、准确、大尺度监测碱蓬群落及周围滩涂土壤盐分的算法十分必要。为了减少大气对模型的影响，该文利用地面高光谱数据模拟Landsat8 OLI卫星反射率，采用基于交叉验证的逐步回归分析方法构建土壤盐分反演模型。结果表明：1)碱蓬样本的土壤盐分明显低于裸滩，海南三区域土壤盐分在总体上低于鸳鸯沟和笔架岭区域，而植株高度和生物量普遍均高于鸳鸯沟和笔架岭区域，在一定程度上说明了土壤盐分对盐地碱蓬生长的影响；2)模拟卫星反射率构建的多光谱指数与土壤盐分的相关性相较于单波段在整体上有所提高，其中植被指数NDVI和RVI与土壤盐分的相关性较高，相关系数达到了-0.689和-0.683；3)利用基于交叉验证的逐步回归分析法构建土壤盐分反演模型，模型的自变量为RVI、SAVI和SI3，模型的建模集决定系数R~(2)为0.684，均方根误差(RMSE)为3.45，验证集RMSE为1.88，相对分析误差(RPD)为2.28，表明模型的反演精度和反演能力较好；为了进一步验证模型的精度，对比分析基于逐步回归分析法筛选的指数因子构建的多元线性回归反演模型，发现交叉验证的逐步回归模型的R~(2)、RMSE均优于多元线性回归反演模型，同时土壤盐分反演值和实测值散点图更接近1:1线，为辽东湾北部碱蓬群落及裸滩土壤盐分因子的反演提供技术及数据支持。

从遥感信息参数和植物生理生态参数出发 ,建立了遥感—光合作物产量机理模型(RSPCYM) ,其中包括直接以遥感信息获取吸收光合有效辐射 (APAR),将用以完整表示作物生育期中光合时间的作物光合同化势 (CPAP)引入到遥感—光合作物产量模型中,同时利用遥感信息求算作物光合速率 ,进而建立遥感—光合作物产量模型。将建立的模型用于典型区域的冬小麦作物产量估测研究中 ,表明发展的模型有可比的精度。

利用作物冠气温差可以计算作物生长水分胁迫系数。用遥感信息估算作物冠层温度并且利用气象站的气温资料 ,通过冠气温差计算作物水分胁迫系数 ,并引入作物生长模拟模型 ,就实现动态和连续的作物监测及预报作物产量。本文对建立遥感 -作物模拟复合模型的基本原理进行了探讨 ,并提出建立遥感 -作物模拟复合模型所涉及的计算方法 ,但整体研究方法还有待进一步的验证。

为进一步提高坡地烟田管理水平、改善烟叶品质,在重庆市彭水县烟草科技示范园开展了区域化研究,分析典型山地特色烟坡地植烟土壤速效养分空间变异及分布特征。结果表明:研究区域为典型的低磷高钾土壤,OM与AN含量较为适宜,土壤偏酸性,代换性锰离子含量略高;其中AN、AK、OM、Cu空间变异性为中等变异,AP和有效Fe、Mn、Zn为强变异,AP变异系数高达35.49%,而AK的变异较小为17.65%;受山地特色烟区坡地植烟土壤母质、地形等因素影响,AP、AK、Mn、Cu、Zn均具有强烈的空间相关性;AP、AK决定系数分别为0.362、0.404,模型的拟合度均较低,空间变异结构差,以小块状变异为主,空间自...

[目的]土壤盐渍化是全球范围内威胁干旱半干旱地区灌溉农业可持续发展的重要问题之一。遥感技术可大范围定性和定量监测和评估土壤盐渍化，为土壤盐渍化防治和治理提供支撑。[方法]该研究采用文献计量学方法，对2000-2022年期间Web of Science核心合集和中国知网数据库收录的土壤盐渍化遥感监测领域相关论文的发文特征、研究热点及其演化趋势进行定量分析，并借助CiteSpace软件进行可视化。[结果]分析结果表明：（1）国内外基于遥感的土壤盐渍化监测研究总体呈上升态势，中国、美国和德国是土壤盐渍化遥感研究最活跃的国家，中国科学院是最活跃的研究机构，发文量前三的期刊为《Remote Sensing》、《Geoderma》和《International Journal of Remote Sensing》；（2）土壤盐渍化遥感监测领域与其他研究领域交叉较为广泛，涉及环境科学、遥感、水资源、电子电气工程等多领域协作，交叉融合趋势显著；（3）机器学习、气候变化、大数据遥感平台是土壤盐渍化遥感研究的热点领域，而土壤盐渍化对植被生长的影响和土壤水盐的交互效应也将成为未来土壤盐渍化遥感的重要研究内容。[结论]本研究结果展示了近20年来土壤盐渍化遥感的发展历程和研究热点，为相关研究挖掘出新研究方向提供了参考。

以大兴安岭根河林业局潮查林场为试验区,选择合适时间和空间分辨率的卫星遥感TM数据,从中提取植被类型等有关特征及其空间分布等信息,并将有关的信息转化为通用水土流失方程(USLE)中的地面覆盖因子,计算试验区的土壤侵蚀量,进行侵蚀强度区分,生成土壤侵蚀强度图。结果表明:试验区的水土流失主要受坡度的影响。土壤侵蚀强度图与林相图进行空间叠加分析,获得土壤侵蚀严重的小班分布,从而为试验区的水土保持和流域管理提供依据。