黑土區(qū)田塊土壤養(yǎng)分空間分布預(yù)測(cè)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-10 01:34
耕地資源是人類(lèi)賴(lài)以生存的寶貴資源,是糧食生產(chǎn)的載體,是社會(huì)繁榮發(fā)展的重要物質(zhì)保障。正確而全面的認(rèn)識(shí)耕地土壤養(yǎng)分的空間異質(zhì)情況及空間分布格局對(duì)于耕地環(huán)境的保護(hù)、耕地生產(chǎn)力的提高、土地資源的高效可持續(xù)利用、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)及數(shù)字土壤制圖的發(fā)展等具有重要的意義。本文以黑土區(qū)趙光農(nóng)場(chǎng)田塊土壤養(yǎng)分為研究對(duì)象,通過(guò)實(shí)驗(yàn)室采樣設(shè)計(jì)、野外田間采樣及土壤養(yǎng)分的測(cè)定分析,得到了研究區(qū)耕層(020 cm)土壤有機(jī)質(zhì)(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)、全鉀(TK)、速效氮(AN)、速效磷(AP)和速效鉀(AK)的含量,通過(guò)傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)方法對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行經(jīng)典統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,然后利用地統(tǒng)計(jì)方法中的半方差函數(shù)模型對(duì)土壤養(yǎng)分的各指標(biāo)進(jìn)行空間自相關(guān)及異質(zhì)性分析,最后綜合“3S”技術(shù),采用普通克里格、回歸克里格、隨機(jī)森林克里格,對(duì)研究區(qū)土壤養(yǎng)分的空間分布進(jìn)行預(yù)測(cè)研究,主要得到以下結(jié)論:(1)趙光農(nóng)場(chǎng)耕層SOM最小值為3.975%,最大值為7.158%,均值5.990%;土壤TN的含量范圍從1.5623.378 g/kg,均值為2.521 g/kg,標(biāo)準(zhǔn)差為0.334 g/kg;土壤AN的...
【文章來(lái)源】:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:54 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
研究區(qū)及樣點(diǎn)布置
月 15 日采用五點(diǎn)法采集研究區(qū) 0~20 cm 的耕層土壤(圖3-2),采用四分法將土壤充分混合均勻后取土 1 kg,最后得到 130 個(gè)樣本點(diǎn),采樣間距約為50 m,同時(shí)考慮地形特征,適當(dāng)調(diào)整并用 GPS 記錄采樣點(diǎn)的經(jīng)度、緯度及高程。采樣完成后土壤樣本進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行處理:經(jīng)自然風(fēng)干后挑出土壤里的礫石草根等雜物,研磨過(guò)篩,采用重鉻酸鉀容量法測(cè)定 SOM 的含量[82];采用半微量開(kāi)氏法測(cè)定土壤 TN 含量[83];AN 含量采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定[84];TP 采用硝酸-氫氟酸-高氯酸微波消解法測(cè)定[85];采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測(cè)定 AP[86];TK 采用 NaOH 熔融-火焰光度法測(cè)定[87];AK 采用醋酸銨浸提-火焰光度法測(cè)定[88]。圖 3-2 研究區(qū)實(shí)地采樣照片F(xiàn)ig.3-2 Field sampling photos of the research area3.2.3 DEM 高程數(shù)據(jù)獲取與利用研究區(qū)數(shù)字高程模型(DEM)由海星達(dá) iRTK2 在實(shí)地測(cè)量的基礎(chǔ)上得到 7584 個(gè)精確坐標(biāo)和高程點(diǎn),在 ArcGIS10.1 中生成分辨率為 4 米的 TIFF 數(shù)據(jù),利用 ArcGIS ?
東北農(nóng)業(yè)大學(xué)管理學(xué)碩士學(xué)位論文能提取地形因子。地形因子分為微觀坡面因子與宏觀坡面因子,由于本文研究區(qū)尺尺度,提取微觀地形因子更能反映出黑土區(qū)漫川漫崗的微觀地形變化。因此本文根 DEM 提取常見(jiàn)的微觀坡面因子坡度(Slope,S)、坡向(Aspect,A)、坡度變率(Slope,SOS)、曲率(Curvature,C)、剖面曲率(Profile curvature,PC)、平面曲率(Horizvature,HC)等(圖 3-3)。坡度(S)表示局部地表的坡面起伏程度,坡度的大小對(duì)于地面物質(zhì)和能量的交換重要的影響[89],坡向(A)可以造成局部地區(qū)氣候的差異,因?yàn)樗c太陽(yáng)能量的接輻射的再分配有密切的關(guān)系。坡度變率(SOS)是坡度在微分空間的變化率,即坡,計(jì)算方法是在提取坡度的基礎(chǔ)上再求算 1 次坡度[90]。曲率(C)表示地表坡面的,曲率越大說(shuō)明坡面彎曲程度越大,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變化率。平面曲率(HC)表示的是地表在水平方向上的彎曲變
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]黔中喀斯特山區(qū)村級(jí)尺度土壤養(yǎng)分空間變異性及其與水稻產(chǎn)量的關(guān)系[J]. 李云,馮躍華,武彪,王小艷,紀(jì)洪亭,李傳瑋. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2013(11)
[2]連續(xù)流動(dòng)分析法測(cè)定土壤中全磷、全鉀的含量[J]. 吳玉萍,李應(yīng)金,趙立紅,劉亞麗,夏振遠(yuǎn). 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2013(05)
[3]基于田塊尺度的丹江上游坡改梯土壤養(yǎng)分空間變異性研究[J]. 黃萍萍,李占斌,徐國(guó)策,張鐵鋼,劉曉君. 西安理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(03)
[4]回歸克里格在土壤全氮空間預(yù)測(cè)上的應(yīng)用[J]. 王庫(kù). 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2013(20)
[5]冬小麥-夏玉米輪作區(qū)土壤養(yǎng)分時(shí)空變化特征[J]. 崔貝,王紀(jì)華,楊武德,陳立平,黃文江,郭建華,宋曉宇,馮美臣. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(12)
[6]基于GIS的緩坡煙田土壤養(yǎng)分空間變異研究[J]. 劉國(guó)順,常棟,葉協(xié)鋒,楊永鋒,殷英,屈建康. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2013(08)
[7]黃土高原南麓縣域耕地土壤速效養(yǎng)分時(shí)空變異[J]. 陳濤,常慶瑞,劉京,齊雁冰,劉夢(mèng)云. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2013(02)
[8]區(qū)域尺度下黃土高原土壤全鉀含量的空間模擬[J]. 劉志鵬,邵明安,王云強(qiáng). 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2012(22)
[9]新疆艾比湖流域土壤有機(jī)質(zhì)的空間分布特征及其影響因素[J]. 王合玲,張輝國(guó),秦璐,馬輝英,呂光輝. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2012(16)
[10]青海三江源地區(qū)退化草地土壤全氮的時(shí)空分異特征[J]. 彭景濤,李國(guó)勝,傅瓦利,易湘生,藍(lán)家程,袁波. 環(huán)境科學(xué). 2012(07)
博士論文
[1]水熱因素對(duì)(亞)熱帶土壤氮轉(zhuǎn)化和N2O排放的影響及對(duì)調(diào)控措施的指導(dǎo)意義[D]. 解鈺.南京師范大學(xué) 2015
碩士論文
[1]山地丘陵區(qū)耕地土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)字化制圖研究[D]. 譚星.西南大學(xué) 2017
[2]土壤有機(jī)碳密度的空間分布特征及其影響因素探究[D]. 章清.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]東北天然云冷杉林土壤肥力空間異質(zhì)性及質(zhì)量評(píng)價(jià)[D]. 王璐.北京林業(yè)大學(xué) 2016
[4]基于支持向量機(jī)的太原市土壤重金屬污染評(píng)價(jià)研究[D]. 蘇超.山西大學(xué) 2014
[5]徐州北郊農(nóng)田土壤重金屬污染評(píng)價(jià)及空間變異性分析[D]. 張滿(mǎn)滿(mǎn).中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2014
[6]關(guān)中平原與黃土高原過(guò)渡區(qū)耕地地力評(píng)價(jià)研究[D]. 侯浩.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[7]廣西森林土壤養(yǎng)分空間變異性研究[D]. 時(shí)偉偉.江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[8]土地整理之土壤肥力遙感反演及評(píng)價(jià)[D]. 曾繁.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2013
[9]基于回歸克里格模型的小流域土壤養(yǎng)分空間分布特征及影響因素[D]. 耿廣坡.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[10]巢湖流域土壤與河、湖沉積物磷的空間分布及其影響因素[D]. 李斯凡.南京大學(xué) 2012
本文編號(hào):2907841
【文章來(lái)源】:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:54 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
研究區(qū)及樣點(diǎn)布置
月 15 日采用五點(diǎn)法采集研究區(qū) 0~20 cm 的耕層土壤(圖3-2),采用四分法將土壤充分混合均勻后取土 1 kg,最后得到 130 個(gè)樣本點(diǎn),采樣間距約為50 m,同時(shí)考慮地形特征,適當(dāng)調(diào)整并用 GPS 記錄采樣點(diǎn)的經(jīng)度、緯度及高程。采樣完成后土壤樣本進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行處理:經(jīng)自然風(fēng)干后挑出土壤里的礫石草根等雜物,研磨過(guò)篩,采用重鉻酸鉀容量法測(cè)定 SOM 的含量[82];采用半微量開(kāi)氏法測(cè)定土壤 TN 含量[83];AN 含量采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定[84];TP 采用硝酸-氫氟酸-高氯酸微波消解法測(cè)定[85];采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測(cè)定 AP[86];TK 采用 NaOH 熔融-火焰光度法測(cè)定[87];AK 采用醋酸銨浸提-火焰光度法測(cè)定[88]。圖 3-2 研究區(qū)實(shí)地采樣照片F(xiàn)ig.3-2 Field sampling photos of the research area3.2.3 DEM 高程數(shù)據(jù)獲取與利用研究區(qū)數(shù)字高程模型(DEM)由海星達(dá) iRTK2 在實(shí)地測(cè)量的基礎(chǔ)上得到 7584 個(gè)精確坐標(biāo)和高程點(diǎn),在 ArcGIS10.1 中生成分辨率為 4 米的 TIFF 數(shù)據(jù),利用 ArcGIS ?
東北農(nóng)業(yè)大學(xué)管理學(xué)碩士學(xué)位論文能提取地形因子。地形因子分為微觀坡面因子與宏觀坡面因子,由于本文研究區(qū)尺尺度,提取微觀地形因子更能反映出黑土區(qū)漫川漫崗的微觀地形變化。因此本文根 DEM 提取常見(jiàn)的微觀坡面因子坡度(Slope,S)、坡向(Aspect,A)、坡度變率(Slope,SOS)、曲率(Curvature,C)、剖面曲率(Profile curvature,PC)、平面曲率(Horizvature,HC)等(圖 3-3)。坡度(S)表示局部地表的坡面起伏程度,坡度的大小對(duì)于地面物質(zhì)和能量的交換重要的影響[89],坡向(A)可以造成局部地區(qū)氣候的差異,因?yàn)樗c太陽(yáng)能量的接輻射的再分配有密切的關(guān)系。坡度變率(SOS)是坡度在微分空間的變化率,即坡,計(jì)算方法是在提取坡度的基礎(chǔ)上再求算 1 次坡度[90]。曲率(C)表示地表坡面的,曲率越大說(shuō)明坡面彎曲程度越大,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變化率。平面曲率(HC)表示的是地表在水平方向上的彎曲變
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]黔中喀斯特山區(qū)村級(jí)尺度土壤養(yǎng)分空間變異性及其與水稻產(chǎn)量的關(guān)系[J]. 李云,馮躍華,武彪,王小艷,紀(jì)洪亭,李傳瑋. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2013(11)
[2]連續(xù)流動(dòng)分析法測(cè)定土壤中全磷、全鉀的含量[J]. 吳玉萍,李應(yīng)金,趙立紅,劉亞麗,夏振遠(yuǎn). 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2013(05)
[3]基于田塊尺度的丹江上游坡改梯土壤養(yǎng)分空間變異性研究[J]. 黃萍萍,李占斌,徐國(guó)策,張鐵鋼,劉曉君. 西安理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(03)
[4]回歸克里格在土壤全氮空間預(yù)測(cè)上的應(yīng)用[J]. 王庫(kù). 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2013(20)
[5]冬小麥-夏玉米輪作區(qū)土壤養(yǎng)分時(shí)空變化特征[J]. 崔貝,王紀(jì)華,楊武德,陳立平,黃文江,郭建華,宋曉宇,馮美臣. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(12)
[6]基于GIS的緩坡煙田土壤養(yǎng)分空間變異研究[J]. 劉國(guó)順,常棟,葉協(xié)鋒,楊永鋒,殷英,屈建康. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2013(08)
[7]黃土高原南麓縣域耕地土壤速效養(yǎng)分時(shí)空變異[J]. 陳濤,常慶瑞,劉京,齊雁冰,劉夢(mèng)云. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2013(02)
[8]區(qū)域尺度下黃土高原土壤全鉀含量的空間模擬[J]. 劉志鵬,邵明安,王云強(qiáng). 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2012(22)
[9]新疆艾比湖流域土壤有機(jī)質(zhì)的空間分布特征及其影響因素[J]. 王合玲,張輝國(guó),秦璐,馬輝英,呂光輝. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2012(16)
[10]青海三江源地區(qū)退化草地土壤全氮的時(shí)空分異特征[J]. 彭景濤,李國(guó)勝,傅瓦利,易湘生,藍(lán)家程,袁波. 環(huán)境科學(xué). 2012(07)
博士論文
[1]水熱因素對(duì)(亞)熱帶土壤氮轉(zhuǎn)化和N2O排放的影響及對(duì)調(diào)控措施的指導(dǎo)意義[D]. 解鈺.南京師范大學(xué) 2015
碩士論文
[1]山地丘陵區(qū)耕地土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)字化制圖研究[D]. 譚星.西南大學(xué) 2017
[2]土壤有機(jī)碳密度的空間分布特征及其影響因素探究[D]. 章清.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]東北天然云冷杉林土壤肥力空間異質(zhì)性及質(zhì)量評(píng)價(jià)[D]. 王璐.北京林業(yè)大學(xué) 2016
[4]基于支持向量機(jī)的太原市土壤重金屬污染評(píng)價(jià)研究[D]. 蘇超.山西大學(xué) 2014
[5]徐州北郊農(nóng)田土壤重金屬污染評(píng)價(jià)及空間變異性分析[D]. 張滿(mǎn)滿(mǎn).中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2014
[6]關(guān)中平原與黃土高原過(guò)渡區(qū)耕地地力評(píng)價(jià)研究[D]. 侯浩.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[7]廣西森林土壤養(yǎng)分空間變異性研究[D]. 時(shí)偉偉.江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[8]土地整理之土壤肥力遙感反演及評(píng)價(jià)[D]. 曾繁.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2013
[9]基于回歸克里格模型的小流域土壤養(yǎng)分空間分布特征及影響因素[D]. 耿廣坡.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[10]巢湖流域土壤與河、湖沉積物磷的空間分布及其影響因素[D]. 李斯凡.南京大學(xué) 2012
本文編號(hào):2907841
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