汉中盆地土壤分类研究

应用系统分类体系和数值分类方法对汉中盆地土壤进行研究表明，发育在不同母质和海拔高度土壤，剖面形态、发生特性和成土过程均存在明显差异，应在土类以上的等级上区分开来：其中发育在粘黄土母质上的土壤为淋溶土纲、铁质湿润淋溶土土类；发育在基岩风化物母质上的土壤为富铁土纲、粘化湿润富铁土土类；分布在中山区暖温带湿润地区的土壤为淋溶土纲、简育湿润淋溶土土类。     

陕北黄土高原农牧交错带土地生产潜力及人口承载力

根据陕北黄土高原农牧交错带生态环境特点以及作物生长发育过程对光、热、水、土资源的要求和利用效率,运用逐步订正法对该地区的土地生产潜力进行了定量估算,并对其土地的人口承载力进行了计算与分析,指出了提高该地区土地生产潜力及人口承载力的途径。结果表明,该地区光温生产潜力为光合生产潜力的65.21%,气候生产潜力为光温生产潜力的37.91%,土壤生产潜力为气候生产潜力的32.19%,现实生产能力仅为土壤生产潜力的42.47%;在现实生产能力水平下,人民生活仅能维持我国低消费水平,如果要实现世界中等消费水平,必须使土地的现实生产能力达到土壤生产潜力的89.40%,气候生产潜力的27.00%。提高该地区土地生产潜力及人口承载力的途径包括提高植被覆盖度,控制土地荒漠化;发展设施农业和灌溉农业,提高作物产量;改进施肥方法,培肥地力;因地制宜,开发滩区等。     

基于红边特性和连续小波变换的冬小麦叶绿素含量估算

为充分利用高光谱数据红边区域对冬小麦叶绿素含量进行估算,以关中地区冬小麦为研究对象,基于红边波段反射率的一阶导数进行连续小波变换,对变换后得到的小波系数与叶绿素含量进行相关性分析,选取相关性较好的小波系数分别结合偏最小二乘法（PLS）、BP神经网络（BPNN）算法、随机森林（RF）算法和XGBoost算法构建冬小麦叶绿素含量估算模型。结果表明：（1）通过对建模数据和验证数据的决定系数（R）、均方根误差（RMSE）和相对分析误差（relative predictive derivation,RPD）进行比较,利用XGBoost算法构建的估算模型表现最好;（2）通过XGBoost算法的特征重要性分析得到13个有效小波系数,将其与7个红边指数共同作为自变量代入XGBoost算法发现,优化后的模型精度得到显著提高,建模集决定系数（R=0.91）和验证集决定系数（R=0.802）分别提高了1.34%和11.54%。这说明该方法可以作为一种挖掘高光谱敏感特征信息的途径来估算冬小麦叶绿素含量。     

宁南山区不同土地利用方式土壤酶活性特征研究

试验研究不同土地利用方式土壤酶活性特征结果表明,天然草地表层土壤酶活性较高,灌木林地和人工草地次之,果园和农地较低;20~40cm土层果园和农地土壤酶活性稍高;天然草地和灌木林地对土壤酶活性改良效果显著,而果园和农地则较差;土壤蔗糖酶活性在剖面上变化明显,脲酶和碱性磷酸酶活性变化趋势大多一致,过氧化氢酶活性在不同土地利用类型和剖面层次上均无明显差异。土壤蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶活性互呈极显著正相关,且均与速效氮及有机质呈极显著正相关。土壤酶活性可作为较理想的土壤肥力指标。     

基于CASA模型的陕西省植被净初级生产力时空分析

[目的]探明陕西省近年来植被净初级生产力(net primary productivity,NPP)的变化及评估植被的生长条件。[方法]基于CASA(Carnegie Ames Stanford Approach)模型估算陕西省2003—2012年逐月NPP,并分析其年际、年内的时空变化特征及趋势。[结果](1)陕西省2003—2012年植被NPP总体呈增长趋势(p0.01),年均增量为3.940 6g/(m~2·a)(以C含量计);年总NPP从2003年的84.44Tg(1Tg=1012g)增加到2012年的91.98Tg。(2)NPP年内变化明显,夏季NPP占年总量的比例最高,达到52.43%,7,8两月占比最高,分别为18.52%和18.41%。只有3和8月NPP增长趋势显著或极显著,其他月份NPP变化不显著。(3)不同植被NPP的年际变化比较平稳,除永久湿地外,其他植被类型的NPP呈增长趋势,耕地的NPP增长最快(p0.01),年均增量为5.89g/(m2·a)。(4)NPP整体呈南高北低、高低相间的分布特征,全省78.53%的区域NPP呈增长趋势,24.47%的区域增长显著或极显著;NPP降低显著/极显著的面积仅占2.27%,主要分布在陕西中部和西安周边地区。[结论]陕西植被生长条件总体在改善,但局部在恶化。     

小流域土地资源形成评价研究

在野外考察和遥感制图的基础上，深入分析了研究区土地形成的环境条件和分异过程，从农业生产和生态环境建设的角度，对土地资源进行类型划分与质量评价，全面阐述了各种土地类型的形态特征、利用状况、质量差异和存在的主要问题，提出了土地资源的开发方向和应采取的措施。     

陕西省临渭区耕地养分丰缺状况及氮磷比例研究

在陕西省临渭区共化验分析土样4 108个,测定了土样的碱解氮、有效磷和速效钾含量,采用域法识别特异值并进行最优克里格插值,得到临渭区耕地养分含量基本情况.根据临渭区2007-2008年的小麦、玉米和棉花的田间肥效试验资料,制定出相应的土壤养分丰缺指标.结果表明,该区土壤碱解氮含量基本可以满足作物的生长需要,仅有0.09％耕地不能满足小麦生长需要,0.86％不能满足玉米和棉花的生长需要,但整体水平仍较低;有效磷含量水平低,尤其是下吉镇中部、官道乡东部、孝义镇北部、丰原镇西北部和东南部及阳郭镇西部;速效钾含量对小麦、玉米不存在缺乏问题;对棉花来说,阳郭镇的西部和北部稍显不足.该区土壤氮磷比值平均为4∶1,比例严重失调.因此,对临渭区的耕地应做到合理增施氮肥、磷肥,以产定磷,以磷定氮,保证作物的良好生长.     

1983－2009年西安市郊区耕地土壤有机质空间特征与变化

为充分了解关中农业区土壤肥力状况,该文以西安市郊区的长安区、户县和周至县为例,综合运用地统计学和GIS技术,分析西安市郊区耕层土壤有机质空间特征与变化。结果表明,当前研究区土壤有机质质量分数介于5.80～34.90g/kg,平均15.95g/kg,空间上呈西北低东南高格局。在约450m的采样尺度下,具有中等强度的空间相关性,空间变异性是由地形地貌、土壤质地等结构性因素和施肥、种植制度等人为因素共同作用的。2009年耕地中有机质质量分数6.42%适宜,93.46%偏低,0.12%缺乏,整体水平偏低。按西安市第二次土壤普查有机质分级标准,1983-2009年,81.75%的耕地有机质含量明显提升,2.20%出现不同程度的下降。农户老龄化、土壤性质、农艺措施等是影响当前耕层土壤有机质积累的主要因素。该文可为保养耕地和区域农业生产提供科学依据和实践指导。     

西安市粮食主产区耕层土壤速效养分空间特征

本研究旨在揭示西安市粮食主产区耕层土壤速效养分现状,为区域平衡施肥、耕地保养和农业生产提供科学指导和理论基础。选取西安市辖的长安区、户县和周至县的农业区,综合运用传统统计学、地统计学和GIS技术,结合3414田间试验结果,研究耕层土壤速效氮、磷和钾的空间变异特征,丰缺格局及其影响因子。结果表明,当前耕层土壤速效氮、磷和钾平均含量分别为59.06 mg/kg、21.26 mg/kg、127.66 mg/kg,比值介于1:1:2～5:1:15,空间含量分布主要呈东西向趋势,表现出明显的城乡过渡特征。在样点间距约500 m的采样尺度下,土壤速效养分的块金系数介于0.533～0.710,均表现出中等强度的空间相关性,空间变异性是由地形地貌、土壤类型、质地等自然因素和施肥、灌溉等人为因素共同作用的结果。整体上,土壤速效钾含量丰富;速效磷较丰富,仅1.14%耕地缺乏;速效氮普遍不高,50.78%的耕地缺乏。盲目施肥和养分利用率低是农业生产的主要障碍因素。今后的生产实践中应密切关注钾的消耗、氮的补充和磷肥的控制,平衡土壤养分,提升区域经济和生态效益。     

棉花冠层叶片叶绿素含量与高光谱参数的相关性

【目的】研究棉花冠层叶片叶绿素含量与高光谱参数的相关性,建立叶绿素含量估算模型。【方法】2014年,以鲁棉研28号为研究对象,测定不同施氮水平和生育期棉花冠层叶片叶绿素含量及350~2 500nm光谱反射率,以棉花冠层高光谱反射率与冠层叶片叶绿素含量为数据源,在分析叶绿素含量与原始高光谱反射率(R)、一阶导数光谱反射率(DR)、光谱提取变量和植被指数相关性的基础上,采用一元线性与多元逐步回归的方法构建了叶绿素含量估算模型,并对从中筛选的6种棉花冠层叶片叶绿素含量估算模型进行精度对比。【结果】1)棉花冠层叶片叶绿素含量在反射光谱766nm处相关系数达到最大值,相关系数r=0.836;对于一阶导数光谱,叶绿素含量的敏感波段发生在753nm处,r=0.878;2)以9种光谱提取变量与8种植被指数为自变量,建立叶绿素含量的估算模型,筛选出的特征变量为红边面积(SDr)、绿峰与红谷的归一化值((Rg-Rr)/(Rg+Rr))、绿峰幅值(Rg),仅采用8种常用植被指数建立估算模型,筛选出的变量为比值植被指数(RVI);3)所建立的6种模型中以基于一阶导数光谱反射率建立的多元逐步回归估算模型精度最高,均方根误差(RMSE)为1.075,相对误差(RE)为2.22%,相关系数(r)为0.952。【结论】采用原始光谱、一阶导数光谱、光谱提取变量及植被指数均可对棉花叶绿素含量进行监测,其中基于一阶导数光谱的多元逐步回归模型对叶绿素含量的估算效果最优。