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时空理论变异函数模型及其精度影响

测绘科学 2017年第6期42卷 1-5,35页

作者：梅杨杨勇李浩华中农业大学资源与环境学院武汉430070 农业部长江中下游耕地保育重点实验室武汉430070

针对已有的时空模型研究深度不够的问题,该文主要研究两类时空理论变异函数模型,即分离和非分离模型,并分析其对时空预测精度的影响。首先,阐述了两类模型中较为流行的6种时空理论子模型及其参数物理意义;最后以2014年山东省PM2.5日均... 详细信息

针对已有的时空模型研究深度不够的问题,该文主要研究两类时空理论变异函数模型,即分离和非分离模型,并分析其对时空预测精度的影响。首先,阐述了两类模型中较为流行的6种时空理论子模型及其参数物理意义;最后以2014年山东省PM2.5日均浓度为例,给出各模型理论表达式,并在Matlab中对各模型运用遗传算法进行参数拟合和时空预测精度验证。实验结果显示,6种模型的整体预测精度顺序与模型拟合精度顺序相当,说明时空理论模型同空间理论模型一样,其模型拟合精度与后续预测精度成正相关。

关键词：时空克里格时空模型遗传算法参数拟合

枸溶性钾肥对作物生物量及作物–土壤系统钾素平衡的影响

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土壤 2014年第4期46卷 669-673页

作者：孙浩燕张洋洋任涛薛欣欣丛日环华中农业大学资源与环境学院农业部长江中下游耕地保育重点实验室武汉430070

通过盆栽试验研究了不同形态钾肥的施用对连续3季作物(油菜、油菜、水稻)生物量、钾素(K2O)吸收量、作物-土壤系统钾素平衡以及土壤速效钾和缓效钾含量的影响。研究结果表明,不同形态钾肥施用后,枸溶性钾硅肥(K枸)与水溶性钾肥(K水)效... 详细信息

通过盆栽试验研究了不同形态钾肥的施用对连续3季作物(油菜、油菜、水稻)生物量、钾素(K2O)吸收量、作物-土壤系统钾素平衡以及土壤速效钾和缓效钾含量的影响。研究结果表明,不同形态钾肥施用后,枸溶性钾硅肥(K枸)与水溶性钾肥(K水)效果一致,与不施钾相比,3季作物生物量都显著增加,钾素总吸收量增加155%,钾素平衡系数为0.79,钾素的供应缓解了土壤钾素亏缺,利于维持土壤钾素平衡;而粉碎性钾矿粉(K矿)钾素不能被作物充分吸收利用,增产效果不显著。第一季油菜收获后K枸、K水处理土壤速效钾、缓效钾含量显著高于K0、K矿,但随着作物的收获各处理间差异逐渐变小,最终趋于一致。枸溶性钾硅肥和水溶性钾肥均能补充土壤的有效钾素,缓解土壤钾素的消耗,维持土壤钾素肥力水平的稳定,有利于作物增产。

关键词：枸溶性钾肥生物量钾素平衡土壤

低分子量有机酸对红壤和黄褐土K^+吸附动力学的影响

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土壤学报 2012年第6期49卷 1147-1157页

作者：占丽平丛日环李小坤鲁剑巍王瑾王筝廖志文华中农业大学资源与环境学院武汉430070 农业部长江中下游耕地保育重点实验室武汉430070

采用连续流动法研究了低分子量有机酸影响下供试土壤的钾素吸附动力学特征,探讨了描述土壤K+吸附动力学的最优模型。结果发现,有机酸(苹果酸、柠檬酸)作用下,红壤吸附的K+量均低于对照(不加有机酸)处理,0.1 mmol L-1草酸处理除外。黄褐... 详细信息

采用连续流动法研究了低分子量有机酸影响下供试土壤的钾素吸附动力学特征,探讨了描述土壤K+吸附动力学的最优模型。结果发现,有机酸(苹果酸、柠檬酸)作用下,红壤吸附的K+量均低于对照(不加有机酸)处理,0.1 mmol L-1草酸处理除外。黄褐土对K+的吸附因K+浓度的不同而差异明显。当K+浓度为0.1 mmol L-1时,有机酸作用下黄褐土吸附的K+量低于对照,而当K+浓度为1.0 mmol L-1时,有机酸作用下的黄褐土K+吸附量高于对照。K+吸附反应速度与时间的自然对数lnt间存在良好的线性关系(r0.05=0.754,r0.01=0.874)。1.0 mmol L-1KCl处理的初始吸附速率较高,反应速度降低的较快。对红壤、黄褐土吸附K+的数据进行拟合,双常数方程、指数方程和Elovich方程拟合效果较好,都达到了极显著水平,一级动力学方程拟合效果不好。双常数方程的相关系数(r)高于Elovich方程和指数方程,双常数方程是描述红壤和黄褐土在有机酸作用下K+吸附动力学的最优模型。结果表明,有机酸对两种土壤吸附能力的影响均表现为草酸>柠檬酸>苹果酸。有机酸作用下红壤和黄褐土的K+吸附过程主要受土壤电荷的影响。

关键词：红壤黄褐土低分子量有机酸钾吸附动力学

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酸化土壤调理剂在油菜上的应用效果

华中农业大学学报 2014年第5期33卷 57-60页

作者：李岚涛鲁剑巍任涛李小坤丛日环华中农业大学资源与环境学院/农业部长江中下游耕地保育重点实验室武汉430070

采用土壤盆栽试验,研究酸化土壤施用调理剂对油菜生长发育、产量构成及土壤pH值的影响。结果表明,施用调理剂能明显改善油菜生长发育,增加油菜单株角果数、成角率和每角粒数,进而提高油菜籽粒产量。与对照相比,施用调理剂后油菜苗期、... 详细信息

采用土壤盆栽试验,研究酸化土壤施用调理剂对油菜生长发育、产量构成及土壤pH值的影响。结果表明,施用调理剂能明显改善油菜生长发育,增加油菜单株角果数、成角率和每角粒数,进而提高油菜籽粒产量。与对照相比,施用调理剂后油菜苗期、蕾薹期、初花期、角果期株高与叶片SPAD值分别增加19.6%、12.5%、12.2%、11.6%和0.5%、6.3%、9.3%、10.2%;油菜一级分枝数、单株角果数、成角率、每角粒数和籽粒产量分别提高41.7%、42.7%、10.5%、20.9%和25.4%。酸性土壤施用调理剂能明显提高土壤pH值,与对照相比,苗期、花期、角果期和成熟期土壤pH值分别提高了0.13、0.03、0.11和0.38。酸化土壤施用调理剂能明显促进油菜生长发育,提高籽粒产量和土壤pH值。

关键词：油菜土壤调理剂株高 SPAD值土壤pH

近10年湖北省植被指数时空变化特征及其驱动力

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生态学报 2019年第20期39卷 7722-7736页

作者：赵维清李经纬褚琳王天巍李朝霞蔡崇法华中农业大学资源与环境学院武汉430070 华中农业大学农业部长江中下游耕地保育重点实验室武汉430070

为了明确湖北省植被长势变化特征及其影响因子,研究利用Landsat影像提取2005年、2010年以及2015年湖北省景观类型信息,分析近10年来景观时空变化特征;基于2005—2015年夏季MODIS/NDVI数据,采用一元线性回归、Theil Sen median趋势、Mann... 详细信息

为了明确湖北省植被长势变化特征及其影响因子,研究利用Landsat影像提取2005年、2010年以及2015年湖北省景观类型信息,分析近10年来景观时空变化特征;基于2005—2015年夏季MODIS/NDVI数据,采用一元线性回归、Theil Sen median趋势、Mann Kendall检验等分析方法对NDVI时空变化特征及其显著性进行探讨;采用最小二乘法对NDVI与气候之间的相关关系进行分析。使用DMSP/OLS和NPP/VIIRS夜间灯光数据探讨NDVI与人类经济活动之间的关系。结果表明:研究区景观类型变化以建设用地和耕地为主。耕地面积呈现逐年减少的趋势,主要转变为建设用地。建设用地面积不断增多,主要由耕地和林地转变而来,集中在武汉、荆州、襄阳城市圈;研究区NDVI值整体上表现为西高东低,以林地为主的十堰、恩施等地区NDVI值较高,以建设用地为主的武汉、襄阳、荆州等地区NDVI值较低;整体上NDVI变化呈轻微改善趋势,局部地区下降明显,鄂西北、鄂西南等地区NDVI稍有上升,武汉城市圈植被呈退化趋势;NDVI与降水量、气温的相关性均较弱,气候因子不是该区NDVI变化的主导因子;NDVI与夜间灯光亮度值呈显著负相关,相关系数达-0.8030,整体上人类经济活动与NDVI呈负相关关系,且有着分区性的特点,在武汉、襄阳等以建设用地为主的地区人类经济活动对NDVI起抑制作用,而在恩施、十堰等林地为主的地区人类活动对NDVI起促进作用。人类社会经济活动是影响研究区景观格局和植被变化的重要驱动力,城镇化扩张是湖北省植被变化的主要原因。

关键词：湖北省 NDVI 时空分布气候因子夜间灯光数据驱动力分析

水旱轮作条件下不同类型土壤供钾能力及钾素动态变化研究

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土壤学报 2013年第3期50卷 591-599页

作者：占丽平李小坤鲁剑巍丛日环王瑾王筝廖志文华中农业大学资源与环境学院武汉430070 农业部长江中下游耕地保育重点实验室武汉430070

采用盆栽试验,研究了黑麦草-水稻轮作条件下不同类型土壤供钾能力及钾素动态变化,以期为土壤供钾机制研究及合理的钾素调控提供依据。结果表明:不施钾条件下(NP处理),潮土上种植作物的生物量和吸钾量最高,黄褐土次之,红壤最低;施钾条件... 详细信息

采用盆栽试验,研究了黑麦草-水稻轮作条件下不同类型土壤供钾能力及钾素动态变化,以期为土壤供钾机制研究及合理的钾素调控提供依据。结果表明:不施钾条件下(NP处理),潮土上种植作物的生物量和吸钾量最高,黄褐土次之,红壤最低;施钾条件下(NPK处理),3种土壤上种植作物的生物量无显著差异,作物吸钾量为黄褐土>潮土>红壤。整个轮作期,红壤、黄褐土和潮土NPK处理的作物生物量较NP处理分别增加55.6%、45.2%和23.2%,作物吸钾量分别增加368.8%、166.8%和74.5%。轮作前季(黑麦草季),NP处理的3种土壤水溶性钾含量和交换性钾含量均降低,潮土非交换性钾含量明显降低,红壤和黄褐土非交换性钾含量在前期变化不大,中期有升高的趋势,后期显著降低;NPK处理的土壤钾含量均高于NP处理,且各种形态钾含量的变化趋势与NP处理基本相同。轮作后季(水稻季),NP处理的3种土壤水溶性钾含量变化不大,交换性钾含量呈先降低后升高的趋势,非交换性钾含量呈先升高后降低的趋势;NPK处理的土壤交换性钾含量在水稻生长前期明显升高,中期下降,后期有略微上升,水溶性钾和非交换性钾含量有先升高后降低的变化趋势。综上所述,在不施钾条件下,轮作期内各土壤钾素消耗量较大,水溶性钾和交换性钾含量降低,并促进了非交换性钾的释放;施钾能提高土壤水溶性钾和交换性钾含量,并向非交换性钾方向转化,施钾对黑麦草和水稻有显著增产效果,可以有效地提高土壤供钾水平。

关键词：土壤供钾能力红壤黄褐土潮土黑麦草水稻

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连续秸秆还田对水稻土中钾素形态的影响

土壤通报 2017年第2期48卷 351-358页

作者：殷志遥黄丽薛斌黄雅楠李小坤鲁剑巍华中农业大学农业部长江中下游耕地保育重点实验室湖北武汉430070

湖北省武穴市、荆州市和武汉市三个水旱轮作长期定位试验的基础上,研究了连续秸秆还田(三地秸秆还田时间分别为9、5和3年)对不同层次(0~20 cm和20~40 cm)土壤中各形态钾素(水溶性钾、特殊吸附钾、非特殊吸附钾、非交换性钾、矿物钾、全... 详细信息

湖北省武穴市、荆州市和武汉市三个水旱轮作长期定位试验的基础上,研究了连续秸秆还田(三地秸秆还田时间分别为9、5和3年)对不同层次(0~20 cm和20~40 cm)土壤中各形态钾素(水溶性钾、特殊吸附钾、非特殊吸附钾、非交换性钾、矿物钾、全钾)的影响。结果表明:秸秆还田能显著增加0~20 cm土层中特殊吸附钾和非特殊吸附钾的含量,两者的增量分别为9.92%~138.35%和35.57%~143.79%,其中武穴试验点的增加效果相对最好。20~40 cm土层,各处理之间变化规律不明显。土壤全钾含量表现为武穴试验点最低(2.59~3.15 g kg^(-1)),与荆州和武汉试验点差异性较大(9.45~11.91 g kg^(-1))。武穴和荆州试验点供钾能力较低(速效钾含量<100 mg kg^(-1)),武汉试验点供钾能力为中等(速效钾含量在100~150 mg kg^(-1))。矿物钾和全钾呈极显著正相关(武穴、荆州和武汉试验点的相关系数分别为0.994**、0.999**、1.000**),速效钾中各组分与速效钾的相关性在三个试验点存在差异,其中还田时间越长相关性越好。

关键词：秸秆还田土壤钾素有机质 pH

三峡库区典型流域“源”“汇”景观格局时空变化对侵蚀产沙的影响

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生态学报 2019年第20期39卷 7476-7492页

作者：孙天成刘婷婷褚琳李朝霞王天巍蔡崇法华中农业大学资源与环境学院武汉430070 华中农业大学农业部长江中下游耕地保育重点实验室武汉430070

以三峡库区王家桥流域为研究对象,基于五期遥感影像(1995、2000、2005、2010和2015)提取流域景观格局,采用马尔科夫模型研究“源”“汇”景观格局时空变化,并结合野外多年实测数据建立景观格局指数与产沙量之间的关系,分析景观格局对流... 详细信息

以三峡库区王家桥流域为研究对象,基于五期遥感影像(1995、2000、2005、2010和2015)提取流域景观格局,采用马尔科夫模型研究“源”“汇”景观格局时空变化,并结合野外多年实测数据建立景观格局指数与产沙量之间的关系,分析景观格局对流域侵蚀产沙的影响。结果表明:1995—2015年,王家桥流域景观格局时空变化明显,呈破碎化发展趋势。“源”景观面积持续下降,“汇”景观面积持续增长。在降雨量时序曲线相似的条件下,斑块类型尺度的景观指数对侵蚀产沙量的解释能力高于景观尺度。斑块类型尺度,“源”“汇”景观指数与径流输沙量的复相关系数分别为0.946和0.903,均显著相关。对于“源”景观而言,相似邻近百分比(PLADJ)与斑块结合度(COHESION)是影响流域侵蚀产沙的重要指标。径流输沙量与PLADJ和COHESION指数呈正相关关系,输沙量随指数的增大而增大。对于“汇”景观而言,斑块密度(PD)、边界密度(ED)、景观形状指数(LSI)是影响流域侵蚀产沙的重要指标,径流输沙量与PD和LSI呈负相关关系,输沙量随着指数的增大而减小。斑块类型尺度上,流域景观格局时空变化对泥沙输出影响显著。研究结果可为建立其他流域景观格局变化与土壤侵蚀响应关系提供参考。

关键词：源汇景观格局景观格局指数侵蚀产沙王家桥流域

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不同质地重塑土坡面水沙定量关系研究

土壤学报 2019年第6期56卷 1336-1346页

作者：倪世民张德谦冯舒悦王军光蔡崇法华中农业大学水土保持研究中心农业农村部长江中下游耕地保育重点实验室

为确定不同质地重塑土坡面水力学参数与土壤侵蚀速率间的定量关系,采用模拟径流冲刷动床试验的方法,对不同质地坡面的土壤侵蚀速率进行了研究,建立了土壤侵蚀速率与水力学参数、土壤性质间的定量关系。结果表明:(1)土壤侵蚀速率与坡度... 详细信息

为确定不同质地重塑土坡面水力学参数与土壤侵蚀速率间的定量关系,采用模拟径流冲刷动床试验的方法,对不同质地坡面的土壤侵蚀速率进行了研究,建立了土壤侵蚀速率与水力学参数、土壤性质间的定量关系。结果表明:(1)土壤侵蚀速率与坡度和流量关系密切,且坡度对土壤侵蚀速率的影响更大;土壤质地对土壤侵蚀速率具有明显的影响,相同试验条件下使土壤侵蚀速率呈现“单峰状”分布,在50%含沙量的坡面最大;(2)细沟平均沟深、断面宽深比与土壤侵蚀速率之间具有极显著的相关关系(r=-0.865,P<0.01),可以作为反映坡面侵蚀产沙程度的指标;(3)单位水流功率是描述土壤侵蚀速率的最佳水力学参数(r=0.911,P<0.01),幂函数可以很好地表达两者之间的定量关系(Dr=49.96Pr^2.07,R^2=0.795);(4)考虑到土壤性质对坡面侵蚀的影响,在单位水流功率与土壤侵蚀速率的定量关系中引入了土壤黏聚力,进一步提高了定量关系的可靠性(Dr=165.22Pr^2.36C^-0.44,R^2=0.816),由于方程中参数获取的相对简便,在实际应用中具有更广的适应范围与现实价值。

关键词：土壤侵蚀速率土壤质地水力学参数土壤黏聚力