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土壤营养元素光谱检测技术的研究进展

应用化工 2022年第11期51卷 3369-3374页

作者：李锦昌何洪源赵雪珺王晓宾吕铷麟胡益滔中国人民公安大学侦查学院北京100038 上海市刑事科学技术研究院上海市现场物证重点实验室上海200083

综述了可见-近红外光谱、激光诱导击穿光谱、X射线荧光光谱和高光谱遥感检测土壤中氮磷钾的特点,总结了光谱数据预处理、特征波段提取和预测模型等化学计量学方法在土壤营养元素检测中的应用。在未来工作当中,应进一步开发便携式光谱检... 详细信息

综述了可见-近红外光谱、激光诱导击穿光谱、X射线荧光光谱和高光谱遥感检测土壤中氮磷钾的特点,总结了光谱数据预处理、特征波段提取和预测模型等化学计量学方法在土壤营养元素检测中的应用。在未来工作当中,应进一步开发便携式光谱检测仪器,优化数据建模方法,扩充土壤光谱数据库,完善土壤营养元素光谱检测方法体系,为我国土壤多参数、高精度快速检测工作提供参考。

关键词：土壤营养元素光谱技术光谱数据预处理特征波段提取光谱建模

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土壤营养元素与栀子苷含量的通径分析

中国实验方剂学杂志 2016年第20期22卷 23-27页

作者：饶雅琪罗光明龚雨虹魏春华袁源见张风波江西中医药大学药学院南昌330004

目的:探讨土壤营养元素与栀子苷含量的相关关系。方法:运用HPLC法测定52个产区的栀子苷含量,根据土壤元素相关测定方法分别测出52个产区的11种土壤营养元素含量,将两者测定结果进行相关分析、回归分析,再经通径分析得出营养元素对栀子... 详细信息

目的:探讨土壤营养元素与栀子苷含量的相关关系。方法:运用HPLC法测定52个产区的栀子苷含量,根据土壤元素相关测定方法分别测出52个产区的11种土壤营养元素含量,将两者测定结果进行相关分析、回归分析,再经通径分析得出营养元素对栀子苷含量的直接作用、间接作用和综合作用。结果:相关分析得出各营养元素之间普遍存在极显著或显著关系;逐步回归分析筛选出有统计意义的3种营养元素,分别是有效铜、有效锰、有效锌;通径分析得出3种营养元素影响栀子苷含量的综合作用值排列顺序依次是有效铜>有效锌>有效锰,其中有效锌产生负相关作用。结论:土壤营养元素与栀子苷含量有一定相关性,经分析所得结果为指导栀子的规范化种植以及提高栀子的品质提供相关参考理论,但栀子生长过程和品质是多种因素互相作用的结果,对其他影响因素的全面分析仍有待于进一步研究。

关键词：栀子苷土壤营养元素通径分析相关性

河北张家口市某种植区土壤营养元素生态化学计量与空间分异特征

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地质通报 2023年第2期42卷 443-459页

作者：安永龙殷秀兰金爱芳李文娟鲁青原中国地质环境监测院北京100081 北京市生态地质研究所北京102218

应用地统计学、生态化学计量学和GIS技术,对河北省张家口市万全区某种植区的表层土壤N、P、K_(2)O、CaO、MgO、S、Mo、Mn、Fe_(2)O_(3)、B、Corg、pH等参数含量特征、趋势分布、空间变异性及生源要素的分布特征进行研究。结果表明,研究... 详细信息

应用地统计学、生态化学计量学和GIS技术,对河北省张家口市万全区某种植区的表层土壤N、P、K_(2)O、CaO、MgO、S、Mo、Mn、Fe_(2)O_(3)、B、Corg、pH等参数含量特征、趋势分布、空间变异性及生源要素的分布特征进行研究。结果表明,研究区Corg属于较强分异型,变异系数为71.54%,其余元素均属于弱或均匀分异型。N、P、K_(2)O和pH整体呈现极丰富和丰富等级,S、Mo、Mn、Fe_(2)O_(3)、B和Corg则处于缺乏和极缺乏等级。通过不同趋势阶数中误差的比较叠加块金系数分析,初步确定研究区可分为3种预测类型,即无趋势预测、一阶趋势预测和二阶趋势预测。K_(2)O、CaO、MgO、S、Mn和Corg主要受结构型影响,N、P、Mo、Fe_(2)O_(3)、B和pH主要受结构型和随机性混合影响,其中S和Mo的变异函数表面具有较弱的方向性。生态化学计量学表明,生源要素平均含量K_(2)O>Corg>N>P>S,土壤CNR和NPR主要受控于土壤Corg和N,垂向上表现为以表聚型和平稳型分布为主,以突变型和锯齿型分布为辅。最后通过普通克里格插值清晰可见区域范围内N、P、K_(2)O、CaO、MgO、Mn均表现为由东北部至西南部流域范围内明显异常区,主要受控于河流迁移搬运作用,重点区中N和P属于梯型,K_(2)O、CaO和pH属于内凹型,S和Mo属于外凸型,MgO、Fe_(2)O_(3)、Mn、B和Corg属于跳跃型。

关键词：种植区土壤营养元素生态化学计量空间分布格局土壤与农业地质调查工程河北

辽河口湿地芦苇群落退化过程中土壤营养元素和含盐量变化

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湿地科学 2013年第1期11卷 35-40页

作者：樊玉清王秀海孟庆生中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266100

2011年8月,在辽河口芦苇(Phragmites australis)沼泽采集土壤样品,在室内对土样进行测试分析,研究芦苇群落退化演替过程中,芦苇沼泽土壤营养元素和含盐量的变化。结果表明,在芦苇群落退化过程中,土壤有机质含量先增加后减少,土壤全氮和... 详细信息

2011年8月,在辽河口芦苇(Phragmites australis)沼泽采集土壤样品,在室内对土样进行测试分析,研究芦苇群落退化演替过程中,芦苇沼泽土壤营养元素和含盐量的变化。结果表明,在芦苇群落退化过程中,土壤有机质含量先增加后减少,土壤全氮和全磷含量的变化也有相似规律,二者与土壤有机质含量呈显著正相关,说明土壤中氮和磷的来源主要是动植物残体积累;土壤速效钾和易溶盐含量呈逐渐增加的趋势;土壤营养元素和含盐量的垂直分布表明,随着土壤深度的增加,土壤有机质含量、全氮含量、速效钾含量和易溶盐含量逐渐降低,但全磷含量无明显变化。

关键词：芦苇群落演替土壤营养元素土壤含盐量辽河口湿地

武夷山南方铁杉针阔混交林不同地形土壤营养元素分析

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南京林业大学学报（自然科学版） 2020年第4期44卷 176-182页

作者：赵家豪袁景西袁在翔王小民陈斌郑元庆关庆伟南京林业大学生物与环境学院南方现代林业协同创新中心江苏南京210037 江西武夷山国家级自然保护区管理局江西铅山334500

【目的】南方铁杉(Tsuga chinensis var. tchekiangensis)在江西武夷山国家级自然保护区有较大的天然种群分布。探究江西武夷山南方铁杉针阔混交林中不同地形条件下土壤营养元素含量的特征,揭示地形因素对该地土壤营养元素迁移分布的影... 详细信息

【目的】南方铁杉(Tsuga chinensis var. tchekiangensis)在江西武夷山国家级自然保护区有较大的天然种群分布。探究江西武夷山南方铁杉针阔混交林中不同地形条件下土壤营养元素含量的特征,揭示地形因素对该地土壤营养元素迁移分布的影响,为深入研究土壤-植被相互关系以及生物多样性保护提供参考。【方法】以江西武夷山国家级自然保护区内面积为6.4 hm^2的南方铁杉针阔混交林动态监测固定样地为研究对象,分析样地中土壤营养元素含量和变异特征;将样地中160个20 m×20 m的样方根据海拔、凹凸度和坡度等3种地形因子进行系统聚类并划分成4种不同的地形类型,比较这4种地形类型中0~20 cm的土壤中C、N、K、P、Fe、Na、Ca、Mg、Zn、Cu、Mn元素含量,并分析其与3种地形因子之间的关系。【结果】(1)江西武夷山动态监测固定样地中各土壤营养元素含量的变异程度均为中等,其中土壤Cu和P元素的变异程度最强,土壤K元素的变异程度最弱。(2)4种地形中仅土壤C、N、P、Mg、Mn元素有显著性差异。(3)地形因子中,海拔的降低与坡度的增大均可增加土壤C元素含量;土壤Mn元素受凹凸度影响相对较高,其次为海拔,(呈负相关关系);凹凸度越大,土壤Ca元素含量越高。【结论】地形对土壤营养元素含量和迁移分布具有一定的影响,尤其可显著影响土壤中植物必需营养元素N、P的含量和分布,可成为南方铁杉种群分布和天然更新的限制因子。

关键词：南方铁杉原始林针阔混交林地形土壤营养元素江西武夷山国家级自然保护区

高原鼢鼠土丘对矮嵩草草甸植被演替及土壤营养元素的作用

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兽类学报 1993年第1期13卷 31-37页

作者：王权业边疆晖施银柱中国科学院西北高原生物研究所西宁810001

本文研究了矮蒿草草甸上高原酚鼠土丘的出现率及其对植被的覆盖状况,土丘高度的下降及其直径的变化,土丘植物地上生物量和土丘营养元素含量。高原鼢鼠土丘出现率为242个/只/年,合土壤干重为1023.82公斤/只/年,对植被的覆盖面积高达22.5... 详细信息

本文研究了矮蒿草草甸上高原酚鼠土丘的出现率及其对植被的覆盖状况,土丘高度的下降及其直径的变化,土丘植物地上生物量和土丘营养元素含量。高原鼢鼠土丘出现率为242个/只/年,合土壤干重为1023.82公斤/只/年,对植被的覆盖面积高达22.53平方米/只/年。土丘在地表滞留时间约1年,处于不同演替阶段植被区域内出现的土丘,其植物地上生物量间的差异显著。5月前,在原生植被区出现的土丘,经4个月后,土丘边缘形成环状富草区,士丘边缘至中心区形成环状贫草区,而土丘中心仍处于无草状况。在次生植被区上的土丘则无此现象。新土丘除速效钾的含量与对照区无显著差异外,速效氮、磷的含量显著地高于对照区。旧土丘土壤中的速效氮、磷、钾含量均低于新土丘,但氮、磷的含量仍高于对照区。

关键词：土壤营养元素矮嵩草鼢鼠属

冀西北农牧交错带表层土壤营养元素特征研究——以河北省康保县为例

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干旱区资源与环境 2019年第1期33卷 84-89页

作者：吴云霞蔡奎吕凤军杨斌雷玉平周智勇李晓敏河北地质大学石家庄050031 河北省水文工程地质勘查院石家庄050021 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心石家庄050031

为了查明冀西北农牧交错带土壤营养状况和理化性状,以4*4km^2网络样方对冀西北康保县表层土壤进行了取样分析研究,分析测试了大量元素N、P、K,中量元素Ca、Mg,微量元素Fe、Mn、Cu、Zn、Mo、B,pH值及有机碳(orgC)。研究结果表明:康保土... 详细信息

为了查明冀西北农牧交错带土壤营养状况和理化性状,以4*4km^2网络样方对冀西北康保县表层土壤进行了取样分析研究,分析测试了大量元素N、P、K,中量元素Ca、Mg,微量元素Fe、Mn、Cu、Zn、Mo、B,pH值及有机碳(orgC)。研究结果表明:康保土壤pH平均值为8. 54,属强碱性土壤;除Ca、Mg、K元素含量丰富外,其余营养元素较为缺乏; K和pH值为弱变异,其余元素均为中等变异;相关性分析显示,大多数营养元素在p 营养元素相关性程度低,推测与当地的干旱气候和植物吸收有关。Fe、Mn、Cu、Zn、Mo、B及有机碳(orgC)与pH值呈负相关关系。丰缺评价显示K、Mg处于丰富水平,超过50%区域的N、Ca处于三级适中水平,有机碳(orgC)和P处于缺乏和极缺乏水平,微量元素总体处于极缺乏状态。空间分布图显示,芦家营乡、处长地乡、屯垦镇周围全量营养元素含量水平相对较高。

关键词：康保农牧交错带土壤营养元素相关分析丰缺程度空间分布

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三峡库区土壤营养元素分布特征研究

土壤学报 2005年第3期42卷 473-478页

作者：唐将李勇邓富银付绍红成都理工大学地球科学学院成都610059 重庆川东南地质调查研究院重庆401329 中国科学院地球化学研究所贵阳550002

三峡移民工程中土地资源的合理规划利用需要建立在查清区域土壤营养元素背景及分布特征的基础之上,作者利用多目标地球化学调查方法,通过野外实地调查、大面积系统性采集土壤表层样品、测试分析、数理统计,探讨了三峡库区表层土壤中N、P... 详细信息

三峡移民工程中土地资源的合理规划利用需要建立在查清区域土壤营养元素背景及分布特征的基础之上,作者利用多目标地球化学调查方法,通过野外实地调查、大面积系统性采集土壤表层样品、测试分析、数理统计,探讨了三峡库区表层土壤中N、P、K、Ca、Mg、S、B、Fe、Mn、Mo、Cl等植物生长必需元素在不同土壤类型中的含量分布特征,以紫色土为例探讨了不同分布高度、不同坡度、不同植被条件对其元素含量分布的影响。结果表明:石灰土是营养元素最丰富的土壤,黄壤是营养元素最低的土壤。母岩对土壤元素分布影响明显,灰岩母岩区土壤营养元素最丰富,砂岩母质区土壤养分元素含量最低;同为碎屑岩类的泥岩、粉砂岩、杂砂岩、砂岩母岩区的土壤相比,泥岩类母岩区的土壤养分元素含量相对较高,粉砂岩母岩区土壤养分元素含量居于泥岩与砂岩母岩区土壤之间。随紫色土分布区地形坡度变化,紫色土Ca、Mg、K元素含量无规律性变化,但随地形坡度变缓,N、S、Mo含量明显增高,Fe、Mn、P含量有增高的趋势;随海拔高度降低,紫色土P、S含量增高,Mn、Mo含量有增高的趋势,而其他元素含量无规律性变化。紫色土在相同的母质、气候及相似的地貌条件下,植被覆盖类型不同,土壤中不同元素分异特征差异明显。总体来说,土壤类型是土壤元素分布的主要控制因素,不同土壤类型的元素含量差异十分显著;不同母质来源的土壤元素差异性显著;紫色土的元素分布除受土壤类型控制外,还受地形坡度、高度、植被条件等其他因素的影响,但不同元素受影响的因素及程度不同。

关键词：三峡库区土壤营养元素分布特征石灰土黄壤紫色土三峡移民工程

水淹-干旱交替胁迫对湿地松幼苗盆栽土壤营养元素含量的影响

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林业科学 2013年第2期49卷 61-71页

作者：杨予静李昌晓张晔崔云风西南大学生命科学学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715 西南大学生命科学学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715 重庆市忠县石宝镇农业服务中心重庆404332

模拟三峡库区消落带水位变化,对1年生湿地松幼苗土壤的营养元素含量进行研究。试验设对照(CK)、连续性水淹(CF)和周期性水淹-干旱(PF)3种不同水分处理,每种水分处理均设置湿地松幼苗土壤与无植物对照土壤。测试的土壤指标包括有机质(OM... 详细信息

模拟三峡库区消落带水位变化,对1年生湿地松幼苗土壤的营养元素含量进行研究。试验设对照(CK)、连续性水淹(CF)和周期性水淹-干旱(PF)3种不同水分处理,每种水分处理均设置湿地松幼苗土壤与无植物对照土壤。测试的土壤指标包括有机质(OM)、碱解氮(AN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)含量以及pH值。结果表明:与无植物对照土壤相比,湿地松幼苗实生土壤在PF组的土壤营养元素含量均有显著增加(pH与AK除外);湿地松实生土壤在CK组的AK含量显著低于无植物空白对照组。除pH外,水分对湿地松土壤营养元素含量均有显著影响,湿地松土壤PF组的OM,AN,AP,TK含量显著高于CF与CK组;无植物组的土壤磷、钾含量均不受水分含量的显著影响。相关性分析可知:OM与AN,TN,TP呈极显著正相关,全量N,P,K含量之间为显著或极显著正相关。湿地松在正常的生长条件下需要较多钾元素,并能有效改变不同水分条件下土壤养分含量的变化;水淹条件能促进湿地松土壤P,K的释放,并提高AP含量;这与水淹-干旱交替性变化加速湿地松土壤有机质的积累形成鲜明对照。若将湿地松幼苗种植于三峡水库库岸带,有可能由于土壤N,P营养元素含量的增加而促进水体富营养化问题的产生。

关键词：消落带水淹-干旱交替湿地松幼苗土壤营养元素三峡库区