中国科学院战略性先导科技专项(XDA05050500)
- 作品数：6 被引量：141H指数：6
- 相关作者：赵玉国李德成张甘霖金雯晖王相平更多>>
- 相关机构：中国科学院中国科学院大学泸州市环境保护局更多>>
- 发文基金：中国科学院战略性先导科技专项国际科技合作与交流专项项目国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：农业科学更多>>
- 基于相似光谱匹配预测土壤有机质和阳离子交换量被引量：13
- 2014年
- 土壤可见光-近红外波段光谱（350～2500 nm）包含了大量的土壤属性信息，相同类型的土壤具有相似的光谱曲线特征，但相似光谱曲线是否具有相似的属性含量？探讨此问题可为土壤光谱库的应用提供依据，从而最终服务于快速获取土壤信息技术体系的构建。该研究以安徽宣城为研究区，根据母质、地形特征和土地利用等信息，采集91个典型土壤剖面，共含400个土壤发生层样品，测定了有机质（soil organic matter，SOM）和阳离子交换量（cation exchange capacity，CEC）含量，同时采用VARIAN公司的Cary 5000分光光度计测定了土壤光谱，并将光谱数据变换为反射率（R）、反射率一阶导数（FDR）和吸收度（Log（1/R））3种形式。该文采用光谱角（spectral angle mapper，SAM）、偏最小二乘回归（partial least square regression，PLSR）和SAM-PLSR（spectral angle mapper-partial least square regression，SAM-PLSR）3种方法预测土壤SOM和CEC。SAM方法是通过对测试集104个光谱曲线与参考集的296个光谱曲线进行相似性计算，并以此实现土壤SOM和CEC含量的预测。SAM-PLSR方法以SAM算法下的匹配结果作为建模样本建立PLSR模型和进行预测分析。结果表明，具有相似光谱曲线的土壤具有相似的SOM和CEC含量，SAM算法下相似光谱匹配可直接预测SOM（R2=0.78，RPD=2.17）和CEC（R2=0.82， RPD=2.41）。PLSR方法可很好地预测SOM（R2=0.87，RPD=2.77）和CEC（R2=0.87，RPD=2.59）；相较之下，SAM-PLSR方法不仅可以更加准确预测SOM（R2=0.89，RPD=3.00）和CEC（R2=0.91，RPD=3.06），而且大大减少了建模样本的数量。该研究使可见光-近红外光谱可更加高效地用于土壤属性分析，并为土壤光谱数据库的建设及应用提供技术参考。
- 魏昌龙赵玉国李德成张甘霖邬登巍陈吉科
- 关键词：土壤光谱光谱角偏最小二乘回归
- 基于光谱分析的土壤游离铁预测研究被引量：12
- 2014年
- 土壤游离铁含量的高低可作为土壤系统分类中判断土壤类型的诊断指标,同时也对土壤风化程度具有指示作用,并在一定程度上反映了土壤的成土环境。本研究调查了安徽宣城的91个土壤剖面,共398个土壤样品,采集了样品在350~2500 nm波段的漫反射光谱数据,并对游离铁含量进行化学分析。光谱数据包括反射率（R）、反射率一阶导数（FDR）和吸收度（Log（1/R））3种形式。本文采用偏最小二乘回归算法（PLSR）和反向神经网络（BPNN）建模预测游离铁含量,并分析不同形式光谱数据的建模预测效果。结果表明：当存在游离铁〈20 g/kg的样本时,传统建模方法不能准确预测游离铁含量（R2〈0.6,RPD〈1.5）,相对R和Log（1/R）两种光谱数据,以FDR作为自变量建模预测游离铁含量的效果最差。
- 魏昌龙赵玉国邬登巍陈吉科
- 关键词：土壤光谱PLSRBPNN
- 西北干旱区县域农田表层土壤容重空间变异性特征被引量：18
- 2013年
- 以西北干旱区的宁夏平罗县为研究对象,运用传统统计学和地统计学相结合的方法,研究县域农田表层土壤容重的空间变异特征。结果表明,平罗县农田表层土壤容重的变化范围是1.079～1.612g/cm3,平均值为(1.355±0.107)g/cm3,变异系数为0.080,属于弱变异性,但在空间上呈现由西向东逐渐减小的南北走向条带状分布格局,土壤质地和土地利用方式是影响其空间分布的主要因素。
- 李晓晓刘京赵世伟李婷曾宪芳
- 关键词：农田土壤容重
- 近30a玛纳斯县北部土壤有机碳储量变化被引量：13
- 2012年
- 研究玛纳斯县北部土壤有机碳时空变异特征,可以为当地土壤肥力管理提供理论依据。本文采用地统计学和GIS相结合的方法,研究了玛纳斯县北部地区1980-2011年间土壤有机碳的时空变异特征。研究结果表明:研究区32a来1m深土体土壤有机碳密度和储量呈现增加的趋势,分别较1980年二次土壤普查时增加1.81kg/m2和7.7×106kg;2011年0～20、>20～60和>60～100cm土壤有机碳质量分数平均值为5.74、4.44和2.17g/kg;0～20cm和>20～60cm土壤有机碳含量符合正态分布特征,相应土壤有机碳变异函数理论模型分别符合指数和球状模型;0～20cm土壤有机碳和>20～60cm土壤有机碳均具有中等程度的空间变异性,土壤有机碳的空间分布受土壤母质、地形等结构因素和耕作、施肥等随机因素的共同影响并呈现出南部和东北部高,中部地区偏低的分布特征;>60～100cm土壤有机碳呈现出南部高北部低的空间分布特征。本文获取了玛纳斯县北部地区土壤有机碳时空变异特征,该结果对研究区域土壤肥力管理具有重要意义。
- 王相平杨劲松金雯晖刘广明刘梅先姚荣江余世鹏
- 关键词：有机碳储量
- 江苏省土壤有机质变异及其主要影响因素被引量：62
- 2013年
- 土壤有机质在陆地生态系统中具有重要作用,是估算土壤碳储量、评价土壤肥力和质量的重要指标。从省域尺度上分析土壤有机质的分布和变异,及其影响因素,对节能减排和土壤的可持续利用具有重要的指导意义。以江苏省第二次土壤普查的1519个土壤剖面数据为基础,分析了江苏省表层(0—20 cm)土壤有机质分布、变异及其影响因素。结果表明,全省土壤有机质平均含量为(16.55±8.49)g/kg,变异系数为51.36%,属中等变异水平。不同土壤类型有机质含量差异较大,沼泽土最高,为31.60 g/kg,棕壤最低,为8.69 g/kg;自然土壤的有机质含量变异程度大于耕作土壤。年均温、年均降雨量、成土母质、土地利用、土壤质地和土壤pH对全省土壤有机质含量变异的综合能解释能力为52.6%。土壤质地和年均温是有机质含量变异的主要影响因素,土壤质地对其变异的影响大于年均温,二者能够独立解释其变异的32.0%和23.4%。
- 赵明松张甘霖李德成赵玉国
- 关键词：土壤有机质主控因素方差分析
- 滩涂土壤有机碳空间分布与围垦年限相关性分析被引量：25
- 2013年
- 中国具有治理和修复潜力的滨海滩涂盐土面积约为2000hm2。滨海滩涂盐土作为新成土壤,土体发育不明显、理化性状差、肥力水平低下。该文通过对东台境内表层土壤有机碳的采样分析,在ArcGIS地理信息系统及SPSS16.0系统平台上,利用地统计分析模块中的克里格法分析东台市表层土壤有机碳的空间变异规律,并分析不同滩涂围垦年限下表层土壤有机碳、总氮、pH值、EC1:5的变化特征及其相关关系,结果显示滨海表层土壤有机碳含量与总氮、围垦年限呈极显著正相关,相关系数r分别为0.959和0.749,与pH值、电导率EC1:5呈极显著负相关,相关系数r分别为-0.478和-0.649。围垦3a以上表层土壤有机碳可增加0.24%左右,总氮质量分数增加0.02%左右;围垦时间大于52a,有机碳质量分数自0.1%增加到1.6%,全氮质量分数自0.03%增加到0.12%,养分等级也相应从6级增加到3级。该文研究表明,滨海盐土随着围垦年限的增长,土壤碳储量与总氮含量随之增加、pH值与EC1:5随之降低,耕地质量也相应提高。
- 金雯晖杨劲松王相平
- 关键词：土壤有机碳滨海盐土
