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1.
基于多源环境变量的橡胶园土壤管理分区 总被引：2，自引：2，他引：2
为了提高大尺度范围内橡胶园土壤管理的针对性,以海南省国营八一农场橡胶园为研究对象,以地形因子(海拔、坡度和坡向)、成土母质、气候变量(平均降雨量和平均气温)和植被指数为数据源,对橡胶园进行土壤管理分区。利用模糊C均值聚类法进行分区,以模糊性能指数(fuzzy performance index,FPI)和归一化分类熵(normalized classification entropy,NCE)作为判断最佳分区数的标准,并通过单因素方差分析和分区前后土壤属性以及环境变量变异系数对比对分区结果进行评价和验证。研究结果表明,橡胶园管理分区的最佳数目为3个。不同管理分区之间土壤属性(pH值、有机质、全氮、有效磷、速效钾、有效硫、交换性钙、交换性镁、有效铜、有效铁和有效锰)和环境变量(高程、坡度、降雨量、平均温和归一化植被指数)的差异性都达到了极显著水平(P0.01),同时,3个分区中土壤属性和环境变量变异系数的均值比分区前明显下降。这就验证了在大尺度范围内,利用较易获取的多源环境变量进行橡胶园土壤管理分区是可行的,同时依据不同分区的特点制定了相应的土壤管理措施,提高了大范围区域内橡胶园土壤管理的针对性。 相似文献
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中国东北黑土带土壤线空间变异规律 总被引：4，自引：2，他引：2
利用遥感影像分析土壤参数和监测植被长势要求准确的土壤线参数。利用MODIS反射率产品计算东北黑土带不同分区土壤线参数,研究其空间分布规律;并利用不同分区土壤线参数计算与土壤线性相关的植被指数,分析不同植被指数与作物叶面积指数、光合有效辐射分量之间的相关关系。结果表明：东北黑土带土壤线斜率的总体趋势是,由北向南先增加后减小,最大值（1.5921）在北纬47°～47.7°之间的黑土带范围（对应行政范围为海伦南部,望奎北部）;最低值（1.1319）在德惠南部与九台中部。与土壤线性相关的植被指数与作物两个生理参数的相关关系显著高于归一化植被指数（NDVI）; 改进的转换型土壤植被指数（ATSAVI）对土壤线参数的敏感性最高,利用分区不同土壤线参数计算的ATSAVI与作物生理参数的相关系数高于利用单一土壤线参数计算的结果;引入土壤线参数可以提高植被指数反演作物生理参数的精度。 相似文献
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基于多源数据的县域冬小麦氮肥调控管理分区 总被引：1，自引：1，他引：0
为便于对县域尺度冬小麦进行精确氮肥调控,该文以安阳县冬小麦种植区为研究对象,在3S技术的支持下,利用定性和定量相结合的分析方法,分别对影响冬小麦氮肥调控的重要因子,如地形、土壤类型、土壤养分和光谱信息等多源数据,进行聚类和综合叠加分析,以确定最终的县域氮肥调控管理分区。基于土壤养分和产量的管理分区划分结果评价表明,各级分区土壤养分和产量的变异系数均有所减低,其中三级分区的21个子区为最终分区结果,其管理分区之间的土壤理化性质差异显著,有机质、碱解氮和产量变异系数均值分别降低70%、53%、66%。基于光谱数据的管理分区划分结果评价表明,不同分区内归一化植被指数(NDVI)的集中程度明显提高。分区结果可以作为冬小麦氮肥调控的决策单元,为精确农业管理提供有效途径。 相似文献
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《土壤通报》2018,(6)
环境变量是数字土壤制图的重要支撑。在平原等地形平缓区,地形、植被等易于观测获取的环境变量与土壤条件的协同程度通常比较低,难以用其推测土壤空间分布。如何探索开发新的环境协同变量是平缓地区土壤制图的一个重要研究问题。不同的土壤条件往往具有不同的热量过程和特征。基于这一点,本文探讨了遥感获取的地表温度能多大程度上揭示土壤条件空间差异的问题。选取西北干旱区的黑河下游额济纳旗平原为研究区,基于MODIS传感器获取的地表温度资料和野外土壤调查样点,一方面对地表温度和土壤多要素属性的相关性进行了分析,另一方面建立随机森林模型对土壤有机碳、砂粒与粉粒含量进行空间推测制图,采用留一交叉法验证制图精度,并比较了仅用地形变量或地表温度变量、地形变量加上地表温度变量三种变量组合方案的土壤制图效果。结果显示,地表温度变量与土壤有机碳和土壤质地均具有较好的相关性,地表温度可解释研究区土壤条件空间变异的33～40%,其中,有机碳为41%,粉粒含量为37%,砂粒含量为33%。这表明,地表温度变量能够较大程度上有效地揭示土壤条件的空间差异,这为进一步对地表温度数据进行提炼,研发更为有效的环境变量,提高平缓区数字土壤制图的准确性提供了基础。 相似文献
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基于时间序列NDVI相似性分析的棉花估产 总被引：4，自引：2，他引：2
多时相遥感数据能比单一时相反映更多的作物产量信息,挖掘多时相遥感信息以提高作物估产精度具有重要意义。该文以新疆生产建设兵团农一师一团的棉花为研究对象,提出了一种融合分区概念和时间序列NDVI(归一化植被指数)相似性分析的棉花估产方法。首先,通过植被指数与产量的相关性比较分析,确定NDVI为棉花估产因子,在此基础上根据棉花品种和土壤条件的差异,将研究区棉田划分为不同类型的生长区;然后,结合每个生长区获取的样点产量数据,确定各生长区时序NDVI估产模型的拟合系数;最后,融合距离与角度相似性算法,对各生长区内所有棉花像元的时序NDVI数据构成的向量与产量样点对应的时序NDVI向量进行相似性分析,确定待测棉田像元最佳的估产模型,实现对整个棉田区域棉花产量的遥感估测。结果表明,基于分区和时序NDVI相似性分析的棉花产量预测值与实测值决定系数达到0.77,该方法具有较好的操作性和适用性。 相似文献
6.
精准管理分区是实施精准农业的重要环节,对分区结果的时空变化分析有利于因地制宜制定田间精准管理措施。该研究以黑龙江省友谊农场种植玉米作物的田块为研究区,获取多年玉米出苗期Sentinel-2 A卫星遥感影像,提取归一化差异植被指数(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI),运用面向对象分割的方法进行精准管理分区,通过空间转移矩阵方法表述研究区分区格局变化情况,并对精准管理分区时空格局成因进行探究。结果表明:研究区在2017-2020年6月上旬精准管理分区格局相似;分区后NDVI、高程、坡度的变异系数分别降低了70.690%～76.420%、42.857%～57.143%、30.723%～34.940%;同一条垄线上,4期NDVI最高值均位于阳坡,且坡顶至阴坡坡底NDVI值逐渐降低;作物生长初期地形影响土壤水分及温度分布从而影响作物长势及精准管理分区格局。研究结果为精准管理分区与精准施肥、施药等田间变量管理措施的衔接提供参考。 相似文献
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基于WIN-YIELD软件的黄土丘陵区作物产量地形分异模拟 总被引：5，自引：1，他引：4
退耕还林是目前黄土丘陵区整治生态环境和控制水土流失的主体政策。为提高退耕政策贯彻落实的科学性,该文基于WIN-YIELD软件,利用2002年延安气象站的逐日气象数据和燕沟流域地貌、土壤及土地利用等资料,通过对玉米、马铃薯、高粱、大豆和豌豆等作物产量随地形高程、坡度和坡向变化的模拟,以揭示作物产量与地形条件的关系。研究发现：地形坡度对作物的产量有着重要影响,地形坡度越大,作物的产量越低;地形高程除对马铃薯有一定影响外,对其它作物产量的影响不大;地形坡向对不同作物产量的影响普遍较微弱。 相似文献
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基于多源数据的盐碱地精确农作管理分区研究 总被引：3，自引：5，他引：3
为了便于对盐碱地实施变量管理和精确农作，以海涂围垦区盐碱土为研究对象，以NDVI数据、盐分数据以及作物产量数据作为分区变量，对一面积为15 hm2的盐碱地农田进行了基于多个数据源的精确农作管理分区研究。利用模糊c均值聚类方法进行分类分区，引入了模糊聚类指数(FPI)和归一化分类熵(NCE)作为最佳分区数目的判断标准，通过单项方差分析对分区结果进行比较和评价。研究发现，对本研究区，最佳的分区数目为三个。不同管理分区之间土壤化学性质(EC1:5,有机质，速效磷，速效钾，全氮，碱解氮以及阳离子交换量)的均值都存在着统计意义上的显著差异性，其中子区3具有最高的肥力水平和作物生产能力而子区1最低。利用所选取的三个变量，模糊c均值聚类算法可以较好地进行精确农作管理分区划分。分区结果不但可以指导采样, 而且可以作为变量管理的决策单元用于田间变量管理作业中,为精确农业变量投入的实施提供有效手段和决策依据。 相似文献
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基于多源数据和模糊k-均值方法的农田土壤管理分区研究 总被引：1，自引：0，他引：1
以近地传感器(EM38)快速获取的土壤表观电导率数据(ECa)、高分遥感影像提取的归一化植被指数(NDVI)和雷达影像提取的后向散射系数为数据源,以滨海滩涂区为研究对象,利用聚类法进行农田土壤管理分区研究.在对不同的数据源进行空间变异分析的基础上,结合滨海滩涂区土壤盐分的空间变异规律,利用非监督分法一模糊k-均值聚类方法进行特征相似性归类,划分不同的管理分区.结果表明,最佳的分区数目为3个.根据每一分区的特点,可以采取相应的管理措施进行土壤改良和农田精确管理.分区结果不但可以指导采样,而且可用于实施变量投入和精确施肥推荐,为样区大面积农田土壤管理提供科学的决策依据. 相似文献
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根据土壤养分的空间异质性对耕地进行分区是实施变量施肥管理的关键环节,施肥的变量管理将减轻黑土区农业面源污染和土壤退化问题。该文以典型黑土区黑龙江省海伦市某合作社地块为研究对象,利用SPOT-6遥感影像提取归一化植被指数(normalized differential vegetation index, NDVI)、插值计算土壤有机质(soil organic matter,SOM),结合数字高程模型(digital elevation model,DEM),应用面向对象的分割方法,对研究地块进行分区,并应用莫兰(Morans)指数对分区结果进行评价,以期对比研究基于SOM空间插值与遥感信息的分区精度。结果表明:结合4期NDVI空间信息分区的精度最高;结合SOM、DEM、NDVI空间信息进行分区的精度次之;结合地形与SOM空间信息分区精度较低;仅根据SOM空间插值进行分区的精度最低。研究结果可为黑土区农田精准管理分区输入量的选择与多尺度分区提供思路,为实施田间精准追肥提供科学依据。 相似文献
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西部地区紫色土近30年来土壤肥力与生产力演变趋势分析 总被引：1，自引：0，他引：1
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江淮丘陵地区土壤养分空间变异特征——以安徽省定远县为例 总被引：6，自引：1，他引：6
以安徽省江淮丘陵地区的定远县为例,利用测土配方施肥获取的1 401个农田表层样点数据,运用地统计学方法和GIS技术研究了土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、速效磷(AP)和速效钾(AK)含量的空间变异特征及其影响因素。结果表明,定远县SOM含量为17.74 g/kg,TN含量为1.04 g/kg,AP含量为13.45 mg/kg,AK含量为115.00 mg/kg,属中等水平。变异系数介于28.85%~73.38%,属中等变异强度。地统计分析表明,定远县土壤养分的变异函数符合指数模型,具有中等强度的空间自相关性,SOM和TN的空间自相关性稍强。土壤养分在空间上呈块状分布,SOM、TN和AK的空间分布总体上东南高、西北低;AP总体上西高东低。土壤养分空间变异主要受地形和土壤类型影响。 相似文献
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在桂西北典型环境移民迁入区,分析了5种土地利用方式表层(0-20 cm)土壤有机质(SOM)、全量养分和速效养分的变化特征.结果表明,根据变异系数(Cv)大小,除速效磷(AP)为强变异外Cv＞1.0),其余土壤养分都为中等变异(0.1＜Cv＜1.0).整体而言,移民迁入区SOM、全氮(TN)含量处于较高水平,速效氮(AN)、速效磷(AP)含量处于中等水平,全磷(TP)、速效钾(AK)处于偏低水平,而全钾(TK)处于低水平.土地利用方式是影响土壤养分的主要因素.灌丛和荒草地的SOM,TN,AN处于较高水平,果园和旱地则处于中等水平;次生林SOM处于较高水平,TN处于中等水平,而AN处于偏低水平.除旱地和果园AP含量处于中等水平外,不同利用方式土壤的TP,TK,AP,AK含量处于低或偏低水平.由于采取了较好的水土保持措施,移民后较大规模的土地利用变化没有导致明显的土壤退化,但需要增加磷钾肥的施用量. 相似文献
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基于GIS的长江中游油菜种植区土壤养分及pH状况 总被引：7，自引：0，他引：7
为了掌握长江中游油菜种植区土壤养分状况,在湖北、湖南、江西三个省份调查和取样分析5 463份土壤数据的6个指标(土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾、有效硼和pH),基于Arc GIS平台,采用Kriging插值法分析4个不同油菜种植区域(二熟制山地区、二熟制平原区、三熟制山地区、三熟制平原区)的土壤养分状况。结果表明,长江中游油菜种植区土壤有机质、全氮和有效磷均处于适宜/丰富的含量水平,基本没有5级和6级水平的有机质、全氮、有效磷分布。从不同区域来看,以上3个养分指标总体均表现为三熟制地区养分含量高于二熟制地区。长江中游仍有1.82×10~5 hm~2区域土壤速效钾处于缺乏的水平(30~50 mg kg~(-1))。土壤有效硼含量仍有待提高,尤其是在三熟制地区,土壤有效硼缺乏(5级和6级)的比例仍高达13.6%~20.4%。土壤pH多集中在6.0左右,但是三熟制地区仍然有较高比例(约35.7%)的土壤pH处于4.5~5.5。综上所述,长江中游不同种植区域土壤养分性状存在差异,尤其是三熟制地区仍有相当比例需要提高土壤有效硼和改良酸性土壤。 相似文献
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近30年我国典型水稻土肥力演变特征 总被引：10，自引：3，他引：7
16.
长江中下游粮食主产区25年来稻田土壤养分演变特征 总被引：13，自引：4，他引：9
【目的】目前我国的水稻产量约占粮食总产量的一半以上,面积占耕地总面积的30%,为了探明我国水稻土土壤养分和肥力的演变特征,科学合理地指导稻田土壤养分管理和施肥,本文对长江中下游水稻主产区20世纪80年代以来国家水稻土长期动态监测数据进行了整理分析。【方法】利用时间趋势分析和中值分析的方法对长江中下游地区稻田土壤养分随时间的变化趋势进行了分析,分别总结了土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、碱解氮(AN)、有效磷(AP)和速效钾(AK)的含量以及土壤p H在不同监测时期的演变特征和总体变化趋势;用统计分析得出不同监测时期施肥量的变化情况;运用主成分分析的方法对上述6大肥力指标对该区土壤综合肥力属性的年代变化趋势所产生的作用和影响进行了分析,得出不同监测时期土壤肥力主要贡献因子和限制性因子的变异情况。【结果】1)我国长江中下游地区稻田土壤有机质、全氮和碱解氮含量与监测初期相比均略有升高,其中有机质含量从监测中期到监测后期上升趋势明显(P0.05),碱解氮从监测初期到中期也呈显著性增加趋势(P0.05);2)监测25年来,土壤有效磷含量从12.4 mg/kg增加到12.9 mg/kg,土壤速效钾含量总体上呈稳中有升的变化趋势,与监测初期相比,监测中期和监测后期的速效钾含量分别增加了13.9 mg/kg和17.9 mg/kg;3)土壤p H值总体呈缓慢降低的趋势,下降了0.37个单位,表明在当前的施肥和田间管理措施下我国水稻土存在一定的酸化趋势;4)土壤全氮、碱解氮与有机质含量变化存在显著的正相关关系(P0.01),且变化趋势基本一致;5)与监测初期相比,20 25年后水稻土土壤肥力主要贡献因子由全氮、碱解氮和有机质转变为全氮、碱解氮和速效钾,主要限制因素从有效磷和速效钾含量的缺乏转向p H值的逐渐降低。【结论】在农民习惯的耕作施肥管理条件下,该地区稻田土壤养分含量基本呈上升趋势,说明土壤肥力总体上得到了改善;但土壤p H在一定程度上已显现出对土壤肥力的限制性作用,所导致的酸化趋势需要关注。另外,从农田养分平衡管理的角度看,土壤速效钾和有效磷仍然是该区稻田持续生产和农业持续发展的重要影响因素,在施肥过程中对钾与磷的投入仍需加强,而氮肥施用量需要合理控制。 相似文献
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25年来褐土区土壤养分演变特征 总被引：3，自引：0，他引：3
褐土是中国小麦与玉米产区的重要土壤类型之一。为了探明我国褐土养分和肥力的演变特征,科学合理地指导褐土施肥,本研究分析了1988-2013年间褐土中的有机质(SOM)、全氮(TN)、碱解氮(AN)、有效磷(AP)和速效钾(AK)含量以及土壤p H值演变特征,并运用主成分分析法(PCA)分析了6个肥力指标对褐土综合肥力的作用和影响。结果表明,褐土有效磷含量从8.8 mg·kg~(-1)上升到30.9mg·kg~(-1),显著上升(P0.05)。土壤速效钾含量从监测初期70.75 mg·kg~(-1)上升到162.20 mg·kg~(-1),显著增加(P0.05)。土壤p H值下降了0.35个单位(P0.05),土壤有机质和全氮含量也显著增加(P0.05)。褐土肥力主要贡献因子为有机质、全氮和碱解氮。褐土区土壤养分含量基本呈上升趋势,说明土壤肥力总体上得到了改善。土壤有机质和全氮含量是褐土区农业生产和可持续发展的重要影响因素,加大有机肥的投入,对提高褐土的综合肥力具有重要意义。 相似文献
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《Soil Science and Plant Nutrition》2012,58(5):519-524
ABSTRACTSoil chemical properties are closely related to crop production levels. Understanding the relationships between soil nutrients and different yield levels is important for improving the efficiency of fertilization management programs. The objectives of this study were to understand the key soil nutrient requirements for different crop yield levels using 10 experimental wheat-maize rotation sites and to optimize fertilization applications in North China. The results found significant differences between the soil chemical properties among the study sites, with average contents in the range of 10.07–14.72 g/kg for soil organic carbon (SOC), 0.38–1.29 g/kg for total nitrogen (TN), 56.43–89.77 mg/kg for available nitrogen (AN), 17.36–48.54 mg/kg for available phosphorus (AP), 79.4–184.5 mg/kg for available potassium (AK), 0.78–5.97 mg/kg for soil Cu, and 0.75–2.20 mg/kg for soil Zn. The soil pH values were 6.46–8.19. Significant correlations (p < 0.05) were found between high-level yields and higher contents of SOC, TN, AN, and AP when a suitable soil pH were present. The higher levels of soil SOC and TN were important for maintaining high-level yields in these regions. Soil AN and pH are two key limitations that could significantly (p < 0.05) improve medium-level yields. Although some soil indicators, including SOC, TN, AN, AP, soil pH, soil Zn, and Cu could significantly influence low-level yields, soil amendments with C, N, and available P and having a suitable soil pH were especially important for improving low-level yields. These results could be used to improve conventional methods of fertilization management and increase the efficiency of fertilizer use in North China. 相似文献
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重庆市丰都县紫色土养分空间变异及土壤肥力评价 总被引：2，自引：2，他引：2
综合运用地统计学、GIS和模糊数学相结合的方法,分析了丰都县紫色土养分的空间变异规律,对其土壤肥力进行综合评价,并绘制了养分空间分布图和土壤综合肥力指数空间分布图,为该县紫色土养分分区管理及精准施肥决策等提供理论依据。结果表明:研究区内5种肥力指标中,除有效磷属于强变异性外,pH、有机质、碱解氮和速效钾均具有中等变异性。土壤pH、速效钾的最适模型是指数模型,块金值与基台值之比分别为17.07%和10.65%,有较强的空间相关性;用线性模型可较好地模拟有机质、碱解氮和有效磷,块金值与基台值之比分别为76.37%、84.21%和87.92%,空间相关性较弱。土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾的变程分别为5.43、28.02、31.24、36.48和2.28 km。土壤pH在长江以北较高与较低区域都呈带状并相间分布,在长江以南呈西低东高状态;有机质、碱解氮、有效磷及速效钾的分布存在明显的方向不均匀性,都呈零星斑状。丰都县土壤肥力质量呈现北低南高的趋势,5个等级地块分别占8.14%、18.86%、31.75%、28.58%、12.67%。丰都县土壤肥力总体水平中等偏上,这主要与该地区地形地质有关,同时也受到社会经济与人为管理措施的影响。 相似文献