黑土区田块土壤养分空间分布预测研究
发布时间：2020-12-10 01:34
耕地资源是人类赖以生存的宝贵资源,是粮食生产的载体,是社会繁荣发展的重要物质保障。正确而全面的认识耕地土壤养分的空间异质情况及空间分布格局对于耕地环境的保护、耕地生产力的提高、土地资源的高效可持续利用、精准农业及数字土壤制图的发展等具有重要的意义。本文以黑土区赵光农场田块土壤养分为研究对象,通过实验室采样设计、野外田间采样及土壤养分的测定分析,得到了研究区耕层（020 cm）土壤有机质（SOM）、全氮（TN）、全磷（TP）、全钾（TK）、速效氮（AN）、速效磷（AP）和速效钾（AK）的含量,通过传统的统计方法对各项指标进行经典统计学分析,然后利用地统计方法中的半方差函数模型对土壤养分的各指标进行空间自相关及异质性分析,最后综合“3S”技术,采用普通克里格、回归克里格、随机森林克里格,对研究区土壤养分的空间分布进行预测研究,主要得到以下结论:（1）赵光农场耕层SOM最小值为3.975%,最大值为7.158%,均值5.990%;土壤TN的含量范围从1.5623.378 g/kg,均值为2.521 g/kg,标准差为0.334 g/kg;土壤AN的...
【文章来源】：东北农业大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究区及样点布置
月 15 日采用五点法采集研究区 0～20 cm 的耕层土壤（图3-2），采用四分法将土壤充分混合均匀后取土 1 kg，最后得到 130 个样本点，采样间距约为50 m，同时考虑地形特征，适当调整并用 GPS 记录采样点的经度、纬度及高程。采样完成后土壤样本进入实验室进行处理：经自然风干后挑出土壤里的砾石草根等杂物，研磨过筛，采用重铬酸钾容量法测定 SOM 的含量[82]；采用半微量开氏法测定土壤 TN 含量[83]；AN 含量采用碱解扩散法测定[84]；TP 采用硝酸-氢氟酸-高氯酸微波消解法测定[85]；采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法测定 AP[86]；TK 采用 NaOH 熔融-火焰光度法测定[87]；AK 采用醋酸铵浸提-火焰光度法测定[88]。图 3-2 研究区实地采样照片Fig.3-2 Field sampling photos of the research area3.2.3 DEM 高程数据获取与利用研究区数字高程模型（DEM）由海星达 iRTK2 在实地测量的基础上得到 7584 个精确坐标和高程点，在 ArcGIS10.1 中生成分辨率为 4 米的 TIFF 数据，利用 ArcGIS ?
东北农业大学管理学硕士学位论文能提取地形因子。地形因子分为微观坡面因子与宏观坡面因子，由于本文研究区尺尺度，提取微观地形因子更能反映出黑土区漫川漫岗的微观地形变化。因此本文根 DEM 提取常见的微观坡面因子坡度（Slope，S）、坡向（Aspect，A）、坡度变率（Slope，SOS）、曲率（Curvature，C）、剖面曲率（Profile curvature，PC）、平面曲率（Horizvature，HC）等（图 3-3）。坡度（S）表示局部地表的坡面起伏程度，坡度的大小对于地面物质和能量的交换重要的影响[89]，坡向（A）可以造成局部地区气候的差异，因为它与太阳能量的接辐射的再分配有密切的关系。坡度变率（SOS）是坡度在微分空间的变化率，即坡，计算方法是在提取坡度的基础上再求算 1 次坡度[90]。曲率（C）表示地表坡面的，曲率越大说明坡面弯曲程度越大，反之亦然。剖面曲率（PC）表示的是地表坡面坡降方向上的高程的变化率。平面曲率（HC）表示的是地表在水平方向上的弯曲变
【参考文献】：
期刊论文
[1]黔中喀斯特山区村级尺度土壤养分空间变异性及其与水稻产量的关系[J]. 李云,冯跃华,武彪,王小艳,纪洪亭,李传玮. 应用生态学报. 2013(11)
[2]连续流动分析法测定土壤中全磷、全钾的含量[J]. 吴玉萍,李应金,赵立红,刘亚丽,夏振远. 西南农业学报. 2013(05)
[3]基于田块尺度的丹江上游坡改梯土壤养分空间变异性研究[J]. 黄萍萍,李占斌,徐国策,张铁钢,刘晓君. 西安理工大学学报. 2013(03)
[4]回归克里格在土壤全氮空间预测上的应用[J]. 王库. 中国农学通报. 2013(20)
[5]冬小麦-夏玉米轮作区土壤养分时空变化特征[J]. 崔贝,王纪华,杨武德,陈立平,黄文江,郭建华,宋晓宇,冯美臣. 中国农业科学. 2013(12)
[6]基于GIS的缓坡烟田土壤养分空间变异研究[J]. 刘国顺,常栋,叶协锋,杨永锋,殷英,屈建康. 生态学报. 2013(08)
[7]黄土高原南麓县域耕地土壤速效养分时空变异[J]. 陈涛,常庆瑞,刘京,齐雁冰,刘梦云. 生态学报. 2013(02)
[8]区域尺度下黄土高原土壤全钾含量的空间模拟[J]. 刘志鹏,邵明安,王云强. 农业工程学报. 2012(22)
[9]新疆艾比湖流域土壤有机质的空间分布特征及其影响因素[J]. 王合玲,张辉国,秦璐,马辉英,吕光辉. 生态学报. 2012(16)
[10]青海三江源地区退化草地土壤全氮的时空分异特征[J]. 彭景涛,李国胜,傅瓦利,易湘生,蓝家程,袁波. 环境科学. 2012(07)
博士论文
[1]水热因素对（亚）热带土壤氮转化和N2O排放的影响及对调控措施的指导意义[D]. 解钰.南京师范大学 2015
硕士论文
[1]山地丘陵区耕地土壤养分数字化制图研究[D]. 谭星.西南大学 2017
[2]土壤有机碳密度的空间分布特征及其影响因素探究[D]. 章清.华中农业大学 2016
[3]东北天然云冷杉林土壤肥力空间异质性及质量评价[D]. 王璐.北京林业大学 2016
[4]基于支持向量机的太原市土壤重金属污染评价研究[D]. 苏超.山西大学 2014
[5]徐州北郊农田土壤重金属污染评价及空间变异性分析[D]. 张满满.中国矿业大学 2014
[6]关中平原与黄土高原过渡区耕地地力评价研究[D]. 侯浩.西北农林科技大学 2014
[7]广西森林土壤养分空间变异性研究[D]. 时伟伟.江西农业大学 2013
[8]土地整理之土壤肥力遥感反演及评价[D]. 曾繁.长沙理工大学 2013
[9]基于回归克里格模型的小流域土壤养分空间分布特征及影响因素[D]. 耿广坡.山东农业大学 2012
[10]巢湖流域土壤与河、湖沉积物磷的空间分布及其影响因素[D]. 李斯凡.南京大学 2012
本文编号：2907841
【文章来源】：东北农业大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究区及样点布置
月 15 日采用五点法采集研究区 0～20 cm 的耕层土壤（图3-2），采用四分法将土壤充分混合均匀后取土 1 kg，最后得到 130 个样本点，采样间距约为50 m，同时考虑地形特征，适当调整并用 GPS 记录采样点的经度、纬度及高程。采样完成后土壤样本进入实验室进行处理：经自然风干后挑出土壤里的砾石草根等杂物，研磨过筛，采用重铬酸钾容量法测定 SOM 的含量[82]；采用半微量开氏法测定土壤 TN 含量[83]；AN 含量采用碱解扩散法测定[84]；TP 采用硝酸-氢氟酸-高氯酸微波消解法测定[85]；采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法测定 AP[86]；TK 采用 NaOH 熔融-火焰光度法测定[87]；AK 采用醋酸铵浸提-火焰光度法测定[88]。图 3-2 研究区实地采样照片Fig.3-2 Field sampling photos of the research area3.2.3 DEM 高程数据获取与利用研究区数字高程模型（DEM）由海星达 iRTK2 在实地测量的基础上得到 7584 个精确坐标和高程点，在 ArcGIS10.1 中生成分辨率为 4 米的 TIFF 数据，利用 ArcGIS ?
东北农业大学管理学硕士学位论文能提取地形因子。地形因子分为微观坡面因子与宏观坡面因子，由于本文研究区尺尺度，提取微观地形因子更能反映出黑土区漫川漫岗的微观地形变化。因此本文根 DEM 提取常见的微观坡面因子坡度（Slope，S）、坡向（Aspect，A）、坡度变率（Slope，SOS）、曲率（Curvature，C）、剖面曲率（Profile curvature，PC）、平面曲率（Horizvature，HC）等（图 3-3）。坡度（S）表示局部地表的坡面起伏程度，坡度的大小对于地面物质和能量的交换重要的影响[89]，坡向（A）可以造成局部地区气候的差异，因为它与太阳能量的接辐射的再分配有密切的关系。坡度变率（SOS）是坡度在微分空间的变化率，即坡，计算方法是在提取坡度的基础上再求算 1 次坡度[90]。曲率（C）表示地表坡面的，曲率越大说明坡面弯曲程度越大，反之亦然。剖面曲率（PC）表示的是地表坡面坡降方向上的高程的变化率。平面曲率（HC）表示的是地表在水平方向上的弯曲变
【参考文献】：
期刊论文
[1]黔中喀斯特山区村级尺度土壤养分空间变异性及其与水稻产量的关系[J]. 李云,冯跃华,武彪,王小艳,纪洪亭,李传玮. 应用生态学报. 2013(11)
[2]连续流动分析法测定土壤中全磷、全钾的含量[J]. 吴玉萍,李应金,赵立红,刘亚丽,夏振远. 西南农业学报. 2013(05)
[3]基于田块尺度的丹江上游坡改梯土壤养分空间变异性研究[J]. 黄萍萍,李占斌,徐国策,张铁钢,刘晓君. 西安理工大学学报. 2013(03)
[4]回归克里格在土壤全氮空间预测上的应用[J]. 王库. 中国农学通报. 2013(20)
[5]冬小麦-夏玉米轮作区土壤养分时空变化特征[J]. 崔贝,王纪华,杨武德,陈立平,黄文江,郭建华,宋晓宇,冯美臣. 中国农业科学. 2013(12)
[6]基于GIS的缓坡烟田土壤养分空间变异研究[J]. 刘国顺,常栋,叶协锋,杨永锋,殷英,屈建康. 生态学报. 2013(08)
[7]黄土高原南麓县域耕地土壤速效养分时空变异[J]. 陈涛,常庆瑞,刘京,齐雁冰,刘梦云. 生态学报. 2013(02)
[8]区域尺度下黄土高原土壤全钾含量的空间模拟[J]. 刘志鹏,邵明安,王云强. 农业工程学报. 2012(22)
[9]新疆艾比湖流域土壤有机质的空间分布特征及其影响因素[J]. 王合玲,张辉国,秦璐,马辉英,吕光辉. 生态学报. 2012(16)
[10]青海三江源地区退化草地土壤全氮的时空分异特征[J]. 彭景涛,李国胜,傅瓦利,易湘生,蓝家程,袁波. 环境科学. 2012(07)
博士论文
[1]水热因素对（亚）热带土壤氮转化和N2O排放的影响及对调控措施的指导意义[D]. 解钰.南京师范大学 2015
硕士论文
[1]山地丘陵区耕地土壤养分数字化制图研究[D]. 谭星.西南大学 2017
[2]土壤有机碳密度的空间分布特征及其影响因素探究[D]. 章清.华中农业大学 2016
[3]东北天然云冷杉林土壤肥力空间异质性及质量评价[D]. 王璐.北京林业大学 2016
[4]基于支持向量机的太原市土壤重金属污染评价研究[D]. 苏超.山西大学 2014
[5]徐州北郊农田土壤重金属污染评价及空间变异性分析[D]. 张满满.中国矿业大学 2014
[6]关中平原与黄土高原过渡区耕地地力评价研究[D]. 侯浩.西北农林科技大学 2014
[7]广西森林土壤养分空间变异性研究[D]. 时伟伟.江西农业大学 2013
[8]土地整理之土壤肥力遥感反演及评价[D]. 曾繁.长沙理工大学 2013
[9]基于回归克里格模型的小流域土壤养分空间分布特征及影响因素[D]. 耿广坡.山东农业大学 2012
[10]巢湖流域土壤与河、湖沉积物磷的空间分布及其影响因素[D]. 李斯凡.南京大学 2012
本文编号：2907841
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