国家科技支撑计划(2012BAH29B04) 作品数:53 被引量:590 H指数:14 相关作者: 常庆瑞 李民赞 赵业婷 李树强 李志鹏 更多>> 相关机构: 西北农林科技大学 中国农业大学 河南科技大学 更多>> 发文基金: 国家科技支撑计划 国家高技术研究发展计划 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 农业科学 自动化与计算机技术 理学 环境科学与工程 更多>>
耕地土壤有机质与全氮空间变异性对粒度的响应研究 被引量:15 2013年 为有效揭示土壤空间变异性的尺度效应,为土壤采样设计提供科学依据,以黄土台塬区耕地土壤有机质(SOM)和全氮(STN)为例,利用空间自相关、半方差函数及分形维数分析了不同采样粒度条件下土壤属性的空间结构变化规律。结果表明,研究区耕地SOM和STN的平均质量比分别为14.79 g/kg和0.78 g/kg;随采样粒度增大,SOM变异系数基本未变,STN则表现总体增加;其空间自相关性减弱,由随机因素所引起的空间变异性逐渐增强,导致结构变异比重趋于减小;SOM和STN空间异质性随粒度的变化并非简单线性关系,而表现出先增后减的倒U型变化。耕地SOM和STN的空间分布呈北高南低,SOM含量总体中等偏下,而STN含量较低,耕作时应适当增加氮素补充。 陈涛 常庆瑞 刘钊 赵业婷 刘京关键词:土壤有机质 土壤全氮 规则林地覆盖度照相测量法的精度分析 被引量:6 2013年 为定量研究照相法测量规则林地覆盖度中采样策略、相机非垂直拍摄等因素对覆盖度计算结果的影响,该文对河北怀来的一片梨树林进行了实地测量,通过对测量数据的统计计算,利用植被结构生成软件Onyx tree professional重建梨树林场景,采用基于物理的光线追踪算法模拟相机拍摄的照片,提出了规则林地覆盖度照相法测量的采样方案,并通过计算机模拟检验了采样方案。通过精确控制模拟相机的拍摄条件,进一步分析了非垂直拍摄对测量精度的影响。结果表明,相机的非竖直拍摄对覆盖度计算结果的精度有较大的影响,误差最大可达27.9%。该文提出的测量方案为规则林地的覆盖度实地测量提供了参考。 赵继强 谢东辉 孟夏 穆西晗 阎广建关键词:遥感 覆盖度 基于车载近地遥感的玉米苗期长势动态诊断研究 被引量:1 2014年 为了使用车载平台对玉米叶绿素含量进行快速预测,优化车载系统测量结果,提出了一种适于玉米苗期利用车载系统动态预测冠层叶片动态光谱指数(MPRI),构建了基于PRI的叶绿素含量预测模型,结合空间插值手段对其空间分析能力进行了分析和评估。结果表明:基于车载系统动态获取的冠层叶片MPRI,对于单点位置的冠层叶绿素含量预测效果较好,模型决定系数为0.81;车载系统动态获取的玉米冠层MPRI能够通过定值阈值较为准确地被识别,利用其构建的玉米冠层叶片叶绿素含量预测模型具有较好的单点预测效果。结合反距离加权插值法进行空间分析,能够得到较佳的空间预测效果,空间分布预测偏差率小于7%的数据占总数据量的85%。基于MPRI构建的冠层叶绿素的预测模型,结合GIS手段进行空间分析能够得到较佳的空间预测效果,为车载系统动态测量提供了新的思路。 李树强 李民赞关键词:光谱指数 玉米 冠层叶片 叶绿素 光谱 GIS 不同氮肥条件下冬小麦冠层高光谱特征及红边参数变化 被引量:4 2014年 为快速、准确、无损地监测小麦长势和营养状况,对不同氮素处理下4个小麦品种的冠层高光谱信息进行分析,并进行了红边参数与农学组分的相关分析。结果表明,在同一氮肥条件下,同一品种小麦在不同生育期的冠层高光谱反射率差异明显,且在近红外波段的差异大于可见光波段。随着氮肥施用的增加,近红外反射率有明显升高的趋势,而可见光处反射率降低并呈单峰曲线,且随着施氮量的增加反射光谱的红边和绿峰分别发生红移、蓝移。在冬小麦红边参数中,红谷位置、最小振幅及绿峰位置与农学组分之间呈负相关,而其余各红边参数与农学组分之间呈极显著正相关;建立了基于红边振幅的各个组分之间的回归统计模型,且模型较为稳定。 程晓娟 李振海 王延仓 宋森楠 冯海宽关键词:冬小麦 氮素水平 红边参数 渭北台塬区耕地土壤有机质与全氮空间特征 被引量:36 2014年 以渭北台塬农业县——蒲城县为研究区,采用2011年耕地地力调查与质量评价项目数据,运用经典统计学、地统计学结合GIS技术,探讨以有机质为辅助变量的协同克里格法在区域土壤全氮及碳氮比估值中的适用性,研究耕地土壤有机质和全氮的空间变异特征、影响因素及其与碳氮比的分布特征。结果表明,当前蒲城县耕地土壤有机质质量比平均值为13.58 g/kg,全氮质量比为0.81 g/kg,均处于偏低水平,空间上整体随地貌自北向南递增;土壤碳氮比平均值为9.84,整体呈南北高中间低格局。土壤有机质与全氮是相关性密切的本征协同区域化变量,均具有极显著性的空间自相关性,表现出中等强度的空间变异性;其空间变异性是地形地貌、土壤性质等自然因素和种植模式、施肥、灌溉等人为因素交互作用的结果,其中人为耕作管理的地理区位导向作用愈发明显。相同采样数量下,以有机质为辅助变量的全氮协同克里格法插值精度优于普通克里格法,适于当下蒲城县土壤全氮的估值研究,能够提供更多局部细节信息,但其不适于进行主辅变量的栅格比值运算来构建土壤碳氮比值图。 赵业婷 常庆瑞 李志鹏 刘佳岐关键词:土壤 有机质 全氮 碳氮比 基于Cokriging的耕层土壤全氮空间特征及采样数量优化研究 被引量:21 2014年 全氮是土壤质量的重要指标,是陆地氮库的重要组成部分,其不仅反映土壤肥力水平,也印证区域生态系统演变规律。土壤氮素含量的空间变异性是引起区域氮素迁移转化过程模拟不确定性的重要原因之一。掌握土壤全氮的空间特征,可为合理制定农业种植规划及耕地管理措施提供依据,是实现耕地土壤可持续利用和土壤有机氮库调控与管理的前提. 赵业婷 常庆瑞 李志鹏 齐雁冰关键词:耕地 全氮 基于光谱信息辅助的污灌区农田土壤镉协同克里格分析 被引量:4 2013年 为获取农田土壤重金属精确空间分布信息,以某污灌区52个土壤全量镉、有效镉含量为目标变量,以土壤一阶微分光谱为辅助协同变量,采用协同克里格法,进行空间变异及插值研究。结果表明,土壤反射光谱相对有机质、氧化铁等单一土壤环境变量,能反映更多土壤表面属性信息,与土壤镉含量表现出更高显著相关性;选择其一阶微分光谱作为协同变量,进行Cokriging插值,与普通Kriging和以有机质、氧化铁等协同变量的Cokriging插值结果相比较,估测精度明显提高。以土壤光谱作为辅助变量,能大大提高土壤重金属插值精度,获取更精确空间分布信息,而且相对常用协同变量,具有测定简单、省时、无损等优点,是提高土壤重金属空间插值的理想辅助因子。 陈涛 常庆瑞 刘京关键词:土壤镉 渭河平原县域农田土壤速效养分空间特征 被引量:16 2014年 土壤速效养分对评价土壤肥力水平具有很好的表征作用,对其充分了解是土壤养分管理和合理施肥的基础。本研究以兴平市为例,综合运用传统统计学、地统计学和GIS技术,结合"3414"田间肥效方案,研究渭河平原农田土壤速效氮、磷和钾的空间特征及其变化规律,为区域平衡施肥、农田保养和农业生产提供科学指导和理论基础。结果表明,兴平市农田土壤速效氮、磷和钾平均含量分别为38.38 mg·kg-1,27.13 mg·kg-1,202.07 mg·kg-1,速效氮磷比值平均为1.99。在约400 m采样尺度下,3项土壤养分均表现出弱的空间相关性,主要受施肥管理、种植模式等人为活动影响。整体上,土壤速效钾含量丰富;速效磷整体较丰富,7.43%的农田缺乏;速效氮普遍不高,67.98%农田缺乏;速效氮磷比值偏低,92.27%农田比值小于2。30 a来,农田土壤速效氮普遍下降,降幅西高东低、北高南低;速效磷普遍增加,增速北高南低;速效钾北增南减,整体在增加;土壤氮磷比值分布格局逆转,变化上南增北减,整体在下降。盲目施肥和肥料利用率低是兴平市农业生产的主要障碍因素。今后的生产实践中应密切关注土壤氮素的有效补充,磷肥的控制及渭河阶地区土壤钾素的消耗,平衡土壤养分,以提升区域经济和生态效益。 李志鹏 赵业婷 常庆瑞关键词:土壤 地统计学 速效养分 秦巴山区耕层土壤微量元素空间特征及影响因子——以镇巴县为例 被引量:10 2013年 为充分了解与掌握秦巴山区耕层土壤微量元素现状、空间分布规律及其影响因素,为区域土壤微量元素的科学管理及土壤微肥应用提供理论依据和实践指导,以镇巴县为例,基于2010年陕西省耕地地力调查与质量评价项目数据,采用地统计学和GIS相结合的方法,研究秦巴山区耕层土壤有效态Fe、有效态Mn、有效态Cu和有效态Zn的空间特征及其影响因素.结果表明:1)镇巴县耕层土壤有效态Fe、Mn和Cu均属中等变异强度,变异系数介于81.38%~97.57%之间,有效态Zn属强变异强度,变异系数为117.09%;2)空间特征上,根据块金系数值,4种微量元素均表现为中等强度的空间相关性,县域质量分数的空间分布呈南部高、西部低格局,空间变异性是由自然因素(土壤理化性质、地形地貌和常年降水量等)和人为因素(作物熟制和村距等)共同作用而引起的;3)镇巴县耕层土壤整体有效态Cu和Fe质量分数丰富,Zn质量分数适宜,19.14% Mn缺乏(<5 mg/kg),需结合不同的耕作制度、土壤类型及其质量分数丰缺水平进行分区培肥与管理. 姜悦 常庆瑞 赵业婷 班松涛关键词:土壤微量元素 地统计学 基于GIS的秦岭山区县域耕地地力调查与评价研究 被引量:1 2020年 【目的】通过建立秦岭山区县域耕地地力评价体系,为该区土地利用的合理规划、保持生态平衡、确保耕地资源的可持续发展利用提供重要理论依据。【方法】以陕西省商洛市商南县为研究区域,选取耕地基础设施、灌溉水平、土壤结构、类型、质地、地形地貌、全氮含量、速效钾含量、有机质含量、有效磷含量、海拔高度和坡度等12个参评因子,应用ArcMap10.2软件,对商南县土地利用现状图、土壤图、行政区划图进行叠加,确定评价单元,采用层次分析、专家经验等方法计算所选因子权重,对研究区耕地地力进行评价。【结果】商南县耕地总面积24848.26 hm^2,1~5级耕地面积分别为2286.97、4666.79、8733.13、6320.22和2841.16 hm^2。其中一、二级耕地主要集中分布在河谷川塬和浅山丘陵上,三、四级耕地多分布在浅山丘陵和中山地貌上,而五级地所处的坡度较大,土壤表层质地疏松,土体厚度、腐殖质层厚度均较低。【结论】灌溉能力、地貌类型、有机质、坡度为影响商南县耕地地力评价的主要因子,改善这些因素是提高耕地生产地力主要途径。 袁媛 胡晓黎 雷蕾 张鸿雁 常庆瑞关键词:耕地地力评价 地理信息系统(GIS)