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基于熵权物元模型的土壤养分评价:以新疆干旱区艾比湖流域人工绿洲为例

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生态与农村环境学报 2017年第9期33卷 852-859页

作者：蒋烨林王让会彭擎吴晓全刘燕李成南京信息工程大学应用气象学院江苏南京210044 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044

调查新疆艾比湖流域人工绿洲并按不同土地利用类型分层采集土样,以土壤有机质(OM)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、速效氮(AN)和速效磷(AP)、速效钾(AK)含量这7项土壤肥力因素为土壤养分评价指标,建立熵权物元(EWME)模型评价人工绿洲1... 详细信息

调查新疆艾比湖流域人工绿洲并按不同土地利用类型分层采集土样,以土壤有机质(OM)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、速效氮(AN)和速效磷(AP)、速效钾(AK)含量这7项土壤肥力因素为土壤养分评价指标,建立熵权物元(EWME)模型评价人工绿洲15个不同样地59个土样的土壤养分等级。结果表明,人工绿洲土壤养分总体处于极贫乏等级,TK和AK为土壤肥力优势因子,OM、TN、TP、AN和AP为限制因子,农业施肥应具有针对性;不同土地利用类型土壤养分状况不同,耕地养分含量最高,林地次之,这与人工干扰程度有较大关联性;整体而言,不同土层的养分水平变化不明显。在自然状况下,深层土养分含量高于表层土。在人为种植利用状况下,表层土养分含量高于深层土。评价结果符合当地的生产实际状况,EWME模型在人工绿洲土壤养分评价中具有较好的适用性。

关键词：熵权物元(EWME)模型土壤养分评价土地利用人工绿洲艾比湖流域干旱区

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基于物元模型的土壤养分评价

中国人口·资源与环境 2017年第S1期27卷 138-141页

作者：孙翠珊李玉环陈明吕玮张军土肥资源高效利用国家工程实验室山东农业大学山东泰安271000

本文通过层次分析法、依据物元模型的数值法和基于ARCGIS10.0中的克里金插值法综合分析威海文登市土壤养分现状,并得出如下结论:(1)文登市土壤养分含量普遍较低,耕地地力后劲儿不足,土壤养分失衡,生态功能变差,这就是耕地质量的整体现状... 详细信息

本文通过层次分析法、依据物元模型的数值法和基于ARCGIS10.0中的克里金插值法综合分析威海文登市土壤养分现状,并得出如下结论:(1)文登市土壤养分含量普遍较低,耕地地力后劲儿不足,土壤养分失衡,生态功能变差,这就是耕地质量的整体现状,其中最大原因是有机质含量偏低,肥沃土壤几乎没有,而有效磷的含量却偏高,说明在耕作过程中施肥不均衡。(2)从空间分布特征来看,土壤养分从西南-东北向递增,肥沃土地集中在东北局部地区,西南部大约1/3的区域土壤贫瘠,中部平原地区养分含量适中。(3)耕地质量提升的核心和关键是提高土壤有机质含量,应采取增施有机肥、秸秆还田、绿肥翻压还田等措施,提高土壤有机质含量;通过定期监测土壤氮、磷、钾及微量元素、有机质含量和盐碱等状况,不断调整施肥配方,推广科学施肥技术,减少盲目施肥,还可有效减少不合理施肥造成的面源污染。

关键词：文登市土壤养分评价物元模型克里金插值

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基于物元模型的区域土壤养分评价

水土保持通报 2008年第3期28卷 101-106页

作者：汤洁王晨野李昭阳赵凤琴吕川吉林大学环境与资源学院吉林长春130026 辽宁师范大学生命科学学院辽宁大连116029

在吉林省大安市进行生态环境调查的基础上,进行了土壤理化性质和营养成分的系统测试,选择了土壤的有机质、全氮、全磷、全钾、有效氮、速效磷、速效钾7项测试数据作为土壤养分的评价指标,采用物元和可拓理论构建区域土壤养分评价模型,... 详细信息

在吉林省大安市进行生态环境调查的基础上,进行了土壤理化性质和营养成分的系统测试,选择了土壤的有机质、全氮、全磷、全钾、有效氮、速效磷、速效钾7项测试数据作为土壤养分的评价指标,采用物元和可拓理论构建区域土壤养分评价模型,对大安市的土壤养分进行评价。评价结果符合当地实际情况。物元模型可以消除评价过程中人为因素的影响,提高评价精度,是进行土壤养分评价的理想方法。

关键词：土壤养分评价物元模型可拓理论吉林省大安市

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物元模型在区域土壤养分评价中的应用

土壤通报 2009年第5期40卷 1069-1075页

作者：王晨野汤洁林年丰李昭阳李海毅毛子龙吉林大学环境与资源学院吉林长春130026

吉林省大安市位于松嫩平原腹地,近几十年来该区土壤退化、贫瘠化,严重制约农牧业发展。作者在进行松嫩平原土地盐碱化、荒漠化研究的同时,还对大安市进行了土壤环境调查和土壤采样、测试。筛选出有机质、全氮、全磷、全钾、有效氮、速... 详细信息

吉林省大安市位于松嫩平原腹地,近几十年来该区土壤退化、贫瘠化,严重制约农牧业发展。作者在进行松嫩平原土地盐碱化、荒漠化研究的同时,还对大安市进行了土壤环境调查和土壤采样、测试。筛选出有机质、全氮、全磷、全钾、有效氮、速效磷和速效钾7项土壤养分评价指标,构建物元模型,进行土壤养分评价。该方法的突出优点是不仅可以对土壤养分进行总体评价,而且还可以对各养分因子进行单独评价,以阐明各因子对土壤养分的贡献率。经检验,评价结果具有数值上的准确性和空间分布上的一致性。物元分析是一种较好的评价方法,适于进行区域土壤养分评价研究。文章最后对该方法的原理和应用作了进一步的讨论。

关键词：土壤养分评价物元模型可拓理论吉林省大安市

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多种模型集成的方法在土壤养分评价中的应用

东北师大学报（自然科学版） 2005年第1期37卷 109-112页

作者：汤洁赵凤琴林年丰王娟吉林大学环境与资源学院吉林长春130026

　在吉林省西部长岭县农业生态环境调查的基础上,通过对土壤中有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾等营养成分进行采样、化验和分析,先用聚类分析模型确定了评价单元,然后用层次分析模型确定了评价因子权重,最后采用模糊... 详细信息

　在吉林省西部长岭县农业生态环境调查的基础上,通过对土壤中有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾等营养成分进行采样、化验和分析,先用聚类分析模型确定了评价单元,然后用层次分析模型确定了评价因子权重,最后采用模糊综合评价模型进行了土壤养分的综合评价.结果表明,采用多模型集成的方法评价区域土壤养分,结果准确、可靠;长岭县土壤养分水平可分为四类,总体肥力水平较低,养分处于贫乏状态,且分布上呈东高西低的分布规律.

关键词：土壤养分评价聚类分析层次分析法模糊综合评价

不同土地利用/土地覆盖方式下渭-库绿洲土壤养分评价研究

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西南农业学报 2016年第5期29卷 1183-1188页

作者：唐梦迎王雪梅丁建丽刘玉贞董淼新疆师范大学地理科学与旅游学院新疆乌鲁木齐830054 新疆维吾尔自治区重点实验室“新疆干旱区湖泊环境与资源实验室” 新疆乌鲁木齐830054 新疆大学资源与环境科学学院绿洲生态教育部重点实验室新疆乌鲁木齐830046

为了解区域土地生态系统的演变规律和区域土地资源的合理利用、恢复治理以及生态环境的改善,以渭干河-库车河三角洲绿洲2013年Landsat 8 ETM+遥感影像和野外采样数据为数据源,在ENVI软件下进行土地利用/土地覆盖分类。并运用SPSS和DPS... 详细信息

为了解区域土地生态系统的演变规律和区域土地资源的合理利用、恢复治理以及生态环境的改善,以渭干河-库车河三角洲绿洲2013年Landsat 8 ETM+遥感影像和野外采样数据为数据源,在ENVI软件下进行土地利用/土地覆盖分类。并运用SPSS和DPS统计软件进行主成分分析和聚类分析,对研究区不同土地利用/土地覆盖方式下的土壤养分进行综合评价。结果表明,研究区耕地和林地的土壤养分综合水平显著高于草地和盐渍地,其中有机质、全氮、碱解氮和速效钾对综合评价土壤养分起到主要作用。通过了解研究区不同土地利用/覆盖方式下的土壤养分差异,可为区域土地资源的合理开发利用提供依据。

关键词：土壤养分评价不同土地利用/土地覆盖方式渭—库绿洲

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基于物元模型的青海省林地土壤养分评价

林业资源管理 2015年第4期 84-91页

作者：赵串串崔婷陕西科技大学资源与环境学院

为客观地评价青海省林地土壤养分,选择有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷与速效钾为评价指标,通过野外调查采样和室内分析测量获得土壤养分数据,将偏相关法与物元分析结合构建模型,对青海省72个样地开展林地土壤养分评价。结果... 详细信息

为客观地评价青海省林地土壤养分,选择有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷与速效钾为评价指标,通过野外调查采样和室内分析测量获得土壤养分数据,将偏相关法与物元分析结合构建模型,对青海省72个样地开展林地土壤养分评价。结果表明,青海省林地整体土壤养分状况良好,等级分布主要集中在三级水平以上;单项评价指标除速效磷含量极贫乏,其余指标均含量丰富;各地区中西宁市养分状况最好,海西最差,其余地区较好;海西地区有机质与氮素等级低,导致地区整体养分差,表明有机质与氮素是影响整体土壤养分的主要因素。

关键词：物元模型偏相关分析青海土壤养分评价

基于PCA优化—BP神经网络算法的农田土壤养分评价

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节水灌溉 2019年第5期 11-16,26页

作者：宛恒任文裕周慧平杨树青胡睿琦刘月内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院呼和浩特010000 内蒙自治区水利水电勘测设计院呼和浩特010000 内蒙古恒源水利工程有限公司呼和浩特010000 悉尼科技大学人工智能中心悉尼2007

为达到对膜下滴灌土壤养分综合评价的目的,采用描述性统计分析、主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)和Back Propagation(BP)神经网络方法对通辽市科左中旗农田土壤养分进行评价,结合单因子指数法,并与传统方法中运用最广的... 详细信息

为达到对膜下滴灌土壤养分综合评价的目的,采用描述性统计分析、主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)和Back Propagation(BP)神经网络方法对通辽市科左中旗农田土壤养分进行评价,结合单因子指数法,并与传统方法中运用最广的模糊数学综合评价结果进行对比分析。依据《全国第二次土壤养分分级标准》,经实测数据验证,结果表明:2015年和2016年科左中旗农田土壤养分综合评价良好;将PCA与BP神经网络相结合的方法运用到解决土壤学问题中,可获得客观的结果;经检验PCA与BP神经网络模型相结合的评价方法适用于因子多且复杂、精度要求高的样本。将PCA与BP神经网络相结合既可以解决信息过多、分析困难的问题,又可以降低模糊性、减少精度下降,将各自优点有效的联系在一起,相较传统方法可以更加科学合理、准确有效地对土壤养分进行综合评价。

关键词：主成分分析(PCA) BP神经网络膜下滴灌土壤养分评价

黄河中下游地区农业土壤养分评价和空间变异性研究 ——以封丘县为例

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黄河中下游地区农业土壤养分评价和空间变异性研究 ...

作者：刘志阳河南大学

学位级别：硕士

黄河中下游典型农区平原作为全国重要的粮食生产区,对我国粮食生产安全起着至关重要的作用。本研究以封丘县的研究区为例,在GS+、ArcGIS、SPSS等软件和地统计学等方法的支持下,对农田土壤进肥力特征和空间变异性进行分析和评价,主要结... 详细信息

黄河中下游典型农区平原作为全国重要的粮食生产区,对我国粮食生产安全起着至关重要的作用。本研究以封丘县的研究区为例,在GS+、ArcGIS、SPSS等软件和地统计学等方法的支持下,对农田土壤进肥力特征和空间变异性进行分析和评价,主要结论如下:（1）统计结果表明:土壤养分含量和肥力水平状态良好。本研究共测定16种土壤理化性质及养分元素指标:物理性质有含水量、容重、pH值、粉粒、粘粒、砂粒;土壤养分元素包括有机质、全氮、全磷、全钾、铵态氮、硝态氮、速效磷、全硫、全钙、全镁、全钠以及微量元素:全锰与全铁。pH值处在7.15-9.02之间,呈碱性;土壤有机质含量范围在2.55-30.36 g/kg之间,有机质含量中等以上的样点数占69.32%;容重范围是1.01-1.56;含水量为0.86-36.77%;总氮的含量处在40.94-1698.74 mg/kg。总磷的含量为300.83-1283.66 mg/kg;全钾的含量为20.27-34.79 g/kg;速效磷为3.88-52.06 mg/kg;全铁的含量范围是12.48-36.99 g/kg;全硫的含量为33.22-1645.28 mg/kg;全钙的含量范围是28.38-72.88 g/kg;全镁的含量为5.38-18.96 g/kg;全锰的含量为283.56-793.46 mg/kg;铵态氮和硝态氮的含量范围分别是2.6~13.50 mg/kg和11.49~141.87 mg/kg;粘粒的含量范围是1.75-30.69%;粉粒的含量范围是6.29-66.24%;砂粒的含量范围是12.52-91.96%。（2）应用土壤养分肥力综合指数（Integrated fertility index,IFI）法对土壤肥力进行评价。结果显示:在农田养分的指标之间,存在显著或极显著的相关性。土壤有机质值与土壤养分肥力综合指数之间呈现极显著的正相关性;除此之外,有机质还与其他测得养分元素之间存在极显著的相关性,例如铵态氮、全锰、全钠、全镁全钙、全硫全铁等;除总氮、总磷和硝态氮之外,土壤含水量与全钾、全铁、全硫、全钙、全镁、全钠、全锰、铵态氮、pH和容重等元素之间均存在极显著的相关性;速效磷和全钙、全镁、全钠、全锰、铵态氮、全铁总磷和容重之间也呈现极显著的相关性。研究结果中,土壤养分肥力综合指数（Integrated fertility index,IFI）分布范围在0.26~0.8,平均值为0.448,标准差为0.139,变异系数为31.03%。而在整个封丘县主要粮食产区,IFI指数处于中等水平（0.362~0.629）的区域面积占了研究区总面积的2/3以上,IFI处于偏低水平的斑块,需要进行增加或者改变施肥及耕作习惯。土壤肥力综合指数的整体趋势和最高值出现在试验区南端,从南向北为降低的趋势,IFI最低值位于试验区中部,高低趋势的空间分布与有机质的高值和低值点重合。（3）在ArcGIS地统计分析模块的支持下,对土壤理化性质和养分元素进行空间模拟可得:研究区有机质总体分布趋势为南部偏高,从南向北方向含量逐渐降低,最高值出现在试验区南段的水田,最低值出现在试验区的中部和最北侧的旱地。铵态氮和硝态氮在研究区的最南端和最北端分别有一个最高值区和最低值区,而且研究区中部的含量值得过渡趋势也十分明显,从南向北依次为先减少后增加,剖面上表层含量值最高,在20 cm以下深度的含量值都趋于稳定,而且数值大小相同;土壤全氮在整个实验区的数值变化幅度不大,土壤全氮含量整体偏低。土壤磷素含量偏高,全磷和速效磷的空间分布差异很大,速效磷分布为从南向北逐渐降低,而全磷则先增加后降低。在剖面上全磷和速效磷的剖面分布趋势大致相同,表层含量最高,20 cm深处含量达到稳定值;全钾的含量十分丰富,全钾的含量处于较高的含量水平,空间趋势为北高南低。研究中发现,钾元素的含量分布区域和人类生活区接近。（4）分析发现,土壤养分元素的空间分布主要受人类生活和耕作方式的影响,受土壤母质本身的影响因素较小。由于封丘土壤整体呈现碱性或者弱碱性,可适当施用酸性肥料或者农家有机肥,改善土壤的酸碱性;在农田耕种过程中,为了防止养分流失,应该增加耕种层深度,减少翻耕次数。土壤中的有机质含量中等,部分养分如氮素组分,含量较低,应当结合所在区域和种植作物类型,适当的增加氮肥的施用,合理管理规划田间灌溉用水量,特别是北半部分实验区,应该着重增加浇水量,促进肥力发挥效用。在我国农田生产压力加剧,粮食生产安全形势日益严峻的大背景下,通过研究不同土地利用类型、种植类型、人类耕作方式和施肥方式,对封丘农业土地的养分空间分布及肥力特征进行评价,并探讨肥力空间变异特征。为当地的农田保护和精准农业的推进提供理论支撑;为封丘及周边平原的粮食生产安全、土地资源的高效利用、小尺度范围内

关键词：土壤养分评价封丘空间分布 ArcGIS 地统计学