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基于光谱指数的晋西黄土区土壤黏粒含量估测
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作者 孙瑞鹏 丁皓希 +2 位作者 毕如田 邓永鹏 朱洪芬 《山西农业科学》 2022年第5期660-668,共9页
通过构建提高土壤黏粒含量预测精度的可行性方法光谱指数模型,为快速估测晋西黄土区土壤黏粒含量提供技术支持,以晋西黄土区土壤为研究对象,利用光谱指数特征构建该区域土壤黏粒含量的光谱快速估测模型,使用ASD地物光谱仪测得土壤高光... 通过构建提高土壤黏粒含量预测精度的可行性方法光谱指数模型,为快速估测晋西黄土区土壤黏粒含量提供技术支持,以晋西黄土区土壤为研究对象,利用光谱指数特征构建该区域土壤黏粒含量的光谱快速估测模型,使用ASD地物光谱仪测得土壤高光谱数据,对原始光谱(R)进行倒数变换(IR)、倒数的对数变换(LGIR)和倒数的一阶微分变换(FDIR)3种预处理,对以上4种光谱形式构建差值光谱指数(DSI)、比值光谱指数(RSI)、归一化光谱指数(Normalized difference spectral index,NDSI)3种光谱指数,并计算其与土壤黏粒含量的相关性;然后,选取相关系数中最显著的5个光谱指数用于多元线性回归(MLR)模型拟合,筛选出47个光谱指数用于偏最小二乘回归(PLSR)和反向传播神经网络(N)模型拟合。结果表明,原始光谱与土壤黏粒含量的相关性较低(相关系数最高仅为-0.28),而通过光谱变换及构建光谱指数后其相关性明显提升,其中,相关性较高的为FDIR-RSI、FDIR-NDSI、R-DSI、LGIR-RSI和LGIR-NDSI(相关系数分别为-0.70、0.69、-0.68、0.68、0.68),且相关性均显著,置信水平P均小于0.001;预测精度最高的模型是LGIR-NDSI-BPNN,其预测集的R2和RMSE分别为0.64、1.32,验证集的R2、RMSE和RPD分别为0.74、1.13、1.96,明显提升了基于原始光谱土壤黏粒含量的预测精度。 展开更多
关键词 光谱指数 土壤黏粒含量 晋西黄土区 土壤高光谱
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一种新的地下滴灌毛管水力计算模型——基于土壤初始含水率和土壤黏粒含量空间变异性研究 被引量:2
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作者 侯雯 寇飞周 周颖明 《中国农村水利水电》 北大核心 2016年第12期19-23,共5页
地下滴灌是一种新型高效节水灌溉技术。为探究土壤空间变异性对地下滴灌毛管水力特性的影响,提出地下滴灌毛管水力要素的试验方案,研究土壤物理参数(土壤初始含水率和土壤黏粒含量)的空间分布特征,分析土壤物理参数的空间分布格局。建... 地下滴灌是一种新型高效节水灌溉技术。为探究土壤空间变异性对地下滴灌毛管水力特性的影响,提出地下滴灌毛管水力要素的试验方案,研究土壤物理参数(土壤初始含水率和土壤黏粒含量)的空间分布特征,分析土壤物理参数的空间分布格局。建立考虑土壤物理参数空间变异性的地下滴灌毛管水力计算模型,将其转化为目标函数的优化问题,采用遗传算法来求解模型中的相关参数。根据试验数据和模型计算结果验证模型的可靠性。该模型为研究土壤空间变异性和地下滴灌毛管水力特性的内在联系奠定基础。 展开更多
关键词 地下滴灌 毛管 土壤初始含水率 土壤黏粒含量 遗传算法
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黏粒质量分数对土壤水分蓄持能力影响的模拟试验 被引量:16
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作者 李卓 吴普特 +2 位作者 冯浩 赵西宁 庄文化 《中国水土保持科学》 CSCD 2009年第5期94-99,共6页
通过人工配制不同质地土壤,测定土壤水分特征参数,研究土壤中黏粒质量分数对其水分蓄持能力的定量影响。结果表明:1)黏粒质量分数对土壤水分蓄持能力有较大影响,土壤持水能力随黏粒质量分数增加而递增。2个水分特征曲线模型——Gardner... 通过人工配制不同质地土壤,测定土壤水分特征参数,研究土壤中黏粒质量分数对其水分蓄持能力的定量影响。结果表明:1)黏粒质量分数对土壤水分蓄持能力有较大影响,土壤持水能力随黏粒质量分数增加而递增。2个水分特征曲线模型——Gardner模型及van Genuchten模型中,表征土壤持水能力的参数均随黏粒质量分数增加而增大。2)黏粒质量分数对土壤比水容量有较大影响,试验土壤在任一水吸力水平下的比水容量值均随其黏粒质量分数增大而增大。3)试验土壤饱和含水量、田间持水量分别与黏粒质量分数呈指数、对数正相关,凋萎系数与黏粒质量分数呈指数正相关。4)试验土壤有效水、迟效水含量随黏粒质量分数增加呈先升高后降低趋势,二者与黏粒质量分数均呈抛物线关系,最高点分别出现在黏粒质量分数为35.9%和35.8%处,易效水含量与黏粒质量分数相关性不显著。研究结果可为黄土区土壤水分蓄持机制进一步研究提供一定理论依据。 展开更多
关键词 土壤黏粒质量分数 水分蓄持能力 水分特征曲线
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基于悬液Wien效应研究离子与土壤黏粒之间的能量关系及其应用 被引量:1
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作者 范婷婷 王玉军 +1 位作者 李成保 周东美 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期1295-1305,共11页
金属离子与土壤黏粒之间的相互作用决定了金属离子在土壤中的移动性和生物有效性等,一直是土壤化学研究的重点之一。近年来,基于悬液Wien效应发展了一种测定离子与土壤黏粒之间能量关系的新方法,相较以往基于吸附等温线或者离子活度计... 金属离子与土壤黏粒之间的相互作用决定了金属离子在土壤中的移动性和生物有效性等,一直是土壤化学研究的重点之一。近年来,基于悬液Wien效应发展了一种测定离子与土壤黏粒之间能量关系的新方法,相较以往基于吸附等温线或者离子活度计算离子与土壤黏粒之间能量关系的方法,悬液Wien效应方法具有测定简便、能够直接计算能量等优点。悬液Wien效应是指悬液电导随场强增加而增加的现象,从悬液Wien效应原理、仪器设备研发、悬液Wien效应应用等角度综述了过去10多年的主要研究进展。发现不同价态的离子在土壤黏粒上的结合能和吸附能不同,主要表现为二价>一价;由于三价离子(Cr^(3+)和La^(3+))易于水解,三价离子的结合能和吸附能小于二价离子;相同离子在不同土壤类型上的结合能和吸附能表现出不同差异,与土壤性质如土壤有机质和土壤氧化铁含量有关。研究结果推动了传统土壤化学关于金属离子非专性吸附机理的认识,在理论和方法学方面深化了土壤学的基础研究内容。 展开更多
关键词 Wien效应 离子 土壤黏粒 结合能 吸附能
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新疆县域土壤黏粒历史数据的不确定性 被引量:1
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作者 魏影 轩俊伟 +2 位作者 张文太 武红旗 张丽 《土壤通报》 CAS 北大核心 2018年第3期505-511,共7页
我国至今进行了两次全国性土壤调查,新疆地域辽阔,土壤调查范围有限,历史土壤数据可能存在较大的不确定性。本文选取新疆乌苏县和精河县为研究区,以38个土壤剖面的黏粒数据为例,利用Arc GIS空间分析,通过以点带面法得到两县1∶50000新... 我国至今进行了两次全国性土壤调查,新疆地域辽阔,土壤调查范围有限,历史土壤数据可能存在较大的不确定性。本文选取新疆乌苏县和精河县为研究区,以38个土壤剖面的黏粒数据为例,利用Arc GIS空间分析,通过以点带面法得到两县1∶50000新疆土壤数据库(XSD)。以该图为基础,对1∶1000000面向陆面模拟的中国土壤数据集(LSM)和1∶1000000世界土壤数据库(HWSD)进行空间叠加运算,得出土壤黏粒绝对误差、相对误差的空间图,探讨了三种土壤数据库之间的差异。结果表明:LSM与XSD在0~30 cm平均绝对误差为72.6 g kg^(-1),高于HWSD的66.5 g kg^(-1)。LSM与XSD在30~100 cm的平均绝对误差为82.1 g kg^(-1),低于HWSD的92.7 g kg^(-1)。0~30 cm、30~100 cm HWSD土壤黏粒高于300 g kg^(-1)的图斑最大,面积分别为3567.75 km^2和5423.58 km^2。通过三种数据库之间的差异比较,证明了土壤黏粒历史数据具有较大的不确定性,LSM数据在县域尺度比HWSD数据更为可信。 展开更多
关键词 土壤黏粒 空间分布 不确定性 ARCGIS
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红壤丘陵区坡地土壤颗粒组成的空间分布特征研究 被引量:20
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作者 王冬冬 高磊 +1 位作者 陈效民 彭新华 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期361-367,共7页
通过分析红壤丘陵区农田坡面14个0 - 100 cm 剖面的土壤颗粒组成,结合研究区土壤侵蚀等相关资料,拟阐明坡面尺度土壤砂粒、粉粒和黏粒含量的空间分布特征,揭示自然条件下土壤颗粒组成在水平和垂直方向上的分布规律。结果表明:坡面... 通过分析红壤丘陵区农田坡面14个0 - 100 cm 剖面的土壤颗粒组成,结合研究区土壤侵蚀等相关资料,拟阐明坡面尺度土壤砂粒、粉粒和黏粒含量的空间分布特征,揭示自然条件下土壤颗粒组成在水平和垂直方向上的分布规律。结果表明:坡面尺度土壤砂粒、粉粒和黏粒均呈现出中等的空间异质性,变异系数分别介于17.6% - 23.2%、10.7% - 15.8% 和13.5% - 17.0% 。由于粗颗粒的沉积,花生地和橘园地均表现出坡下的砂粒含量显著高于坡上和坡中(P〈0.05),黏粒含量坡下显著低于其他坡位(P〈0.05);由于黏粒更容易随入渗过程向深层运动,两种植被类型均表现出土壤砂粒含量随深度增加而降低(P〈0.05)、黏粒含量随深度增加而增加的趋势(P〈0.05)。无论在水平方向还是垂直方向上,粉粒含量均无明显变化规律(P〉0.05)。砂粒含量随坡位和土壤深度的变化程度均大于粉粒和黏粒。植被类型及相应的耕作制度影响土壤颗粒的分布,土壤砂粒在水平方向上的运动在花生地表现得强于橘园地;橘园地土壤黏粒含量在垂直方向上的迁移速率大于花生地,而对粉粒含量的分布规律影响不大。 展开更多
关键词 土壤黏粒 土壤 植被类型 坡位 土壤侵蚀
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黑龙江省宝清县万金山乡土壤硒分布特征及其与土壤性质关系
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作者 赵建 孔繁鹏 +2 位作者 刘洪博 何金宝 吕祥熙 《地质与资源》 CAS 2023年第2期233-237,210,共6页
在宝清县万金山乡耕地区和林区按4个点/km2的密度采集了628件表层土壤样品,分析包括Se在内的28项化学元素指标.结果表明:万金山乡表土中Se元素平均含量为0.28×10^(-6),波动范围0.065×10^(-6)~0.51×10^(-6);富硒土地占全... 在宝清县万金山乡耕地区和林区按4个点/km2的密度采集了628件表层土壤样品,分析包括Se在内的28项化学元素指标.结果表明:万金山乡表土中Se元素平均含量为0.28×10^(-6),波动范围0.065×10^(-6)~0.51×10^(-6);富硒土地占全区3.16%,足硒土地占92.3%,硒潜在不足土地占4.3%,缺硒土地占0.24%,不存在硒中毒区域.黑土类型Se元素含量最高,沼泽土类型Se元素含量最低;Se元素含量在不同土地利用方式下表现为旱田>水田>灌木林地>乔木林地>草地及其他土地.相关性分析显示:土壤TOC、土壤黏粒含量对Se元素的富集有促进作用,pH对Se元素含量影响有限,但对Se元素有效性具有显著影响. 展开更多
关键词 Se含量 土壤类型 土地利用方式 土壤TOC 土壤黏粒 黑龙江省
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用离子活度法和悬液Wien效应法测定土壤对单价阳离子结合能的比较研究 被引量:2
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作者 周俊 李成保 +3 位作者 程程 王玉军 周东美 周立祥 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1151-1158,共8页
选用黑土、黄棕壤、红壤和砖红壤黏粒与蒙脱土作供试样本,用离子活度法与悬液Wien效应法测定不同黏粒对单价阳离子Na+和K+的平均结合自由能。测试结果表明,对于黑土、黄棕壤和蒙脱土而言,用Wien效应法和离子活度法测定的钠离子的平均结... 选用黑土、黄棕壤、红壤和砖红壤黏粒与蒙脱土作供试样本,用离子活度法与悬液Wien效应法测定不同黏粒对单价阳离子Na+和K+的平均结合自由能。测试结果表明,对于黑土、黄棕壤和蒙脱土而言,用Wien效应法和离子活度法测定的钠离子的平均结合自由能ΔGbi比较一致,离子活度法相对于Wien效应法测定的钠离子平均自由结合能的相对误差在24%至10%之间;对于黑土和黄棕壤而言,用Wien效应法和离子活度法测定的钾离子平均结合自由能ΔGbi十分一致,相对误差在2%以下;对于红壤,相对误差为11.5%。结果还表明,钠玻璃电极应用于本试验条件下,仅当标准溶液与被测悬液的pH之差在0.5以下,才有测定意义;液膜钾电极在本试验条件下可用于测量土壤悬液中K+离子的活度,但在蒙脱土悬液中K+离子活度测量值偏大而不适用;到目前为止,还不能直接应用Wien效应法来测求带有正电荷的可变电荷土壤,如砖红壤,对单价阳离子的结合能。 展开更多
关键词 离子活度 悬液Wien效应 土壤黏粒 单价阳离子 平均结合自由能
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玛纳斯县黏土实测数据与历史数据的比较差异性分析 被引量:3
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作者 魏影 武红旗 +1 位作者 张文太 轩俊伟 《山东农业科学》 2018年第5期92-97,共6页
以新疆玛纳斯县为研究区,以54个土壤调查样点实测数据为基准,对比分析了玛纳斯县1∶5万新疆土壤数据库(XSD)、1∶100万面向陆面模拟的中国土壤数据集(LSM)和1∶100万世界土壤数据库(HWSD)土壤黏粒含量的差异。结果表明,对于点数据而言,... 以新疆玛纳斯县为研究区,以54个土壤调查样点实测数据为基准,对比分析了玛纳斯县1∶5万新疆土壤数据库(XSD)、1∶100万面向陆面模拟的中国土壤数据集(LSM)和1∶100万世界土壤数据库(HWSD)土壤黏粒含量的差异。结果表明,对于点数据而言,XSD平均绝对误差和平均相对误差均最大,分别为133.1g/kg和45.87%。三种数据库的土壤黏粒数据与实测数据均有不同程度的差异。玛纳斯县1∶5万土壤质地图显示玛纳斯县有黏土分布,黏土分布面积为141.8 km^2。从玛纳斯县土壤黏粒空间分布图可看出,同一区域不同数据库之间存在差异,HWSD高于300 g/kg土壤黏粒分布面积最大,为1 621.7 km^2,而XSD高于300g/kg土壤黏粒的面积仅为104.3 km^2,LSM不存在高于300 g/kg的土壤黏粒分布区。通过实测值检验了三种数据库之间的差异,表明在县域尺度XSD空间数据与实测值更接近,比LSM数据和HWSD数据更为可信。 展开更多
关键词 土壤黏粒 空间分布 不确定性 ARCGIS 玛纳斯县 土壤数据库
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福建省长汀县崩岗不同植被盖度下土壤机械组成 被引量:3
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作者 谢炎敏 《亚热带水土保持》 2017年第4期18-22,共5页
崩岗作为南方红壤侵蚀区强度侵蚀的典型类型,是该区生态恢复和重建工作的一个难点。长汀水土流失区崩岗发育数量众多,本文选取长汀县濯田镇黄泥坑崩岗群内3条不同植被盖度(2%、20%和95%)的典型崩岗为研究对象,探讨不同植被盖度下崩岗土... 崩岗作为南方红壤侵蚀区强度侵蚀的典型类型,是该区生态恢复和重建工作的一个难点。长汀水土流失区崩岗发育数量众多,本文选取长汀县濯田镇黄泥坑崩岗群内3条不同植被盖度(2%、20%和95%)的典型崩岗为研究对象,探讨不同植被盖度下崩岗土壤的质地特征,结果表明崩岗土壤机械组成以砂粒居多,粉粒与黏粒含量均较低,粗骨化现象明显;随着植被盖度的逐渐升高,崩岗土壤粉粒、黏粒含量呈增加趋势;沿集水坡面→崩壁→崩积体→沟道出口,崩岗土壤砂粒含量呈增加趋势。 展开更多
关键词 崩岗 不同植被盖度 土壤黏粒 长汀
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Transient response of a spherical cavity with a partially sealed shell embedded in viscoelastic saturated soil 被引量:14
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作者 刘干斌 谢康和 《Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering)》 SCIE EI CAS CSCD 2005年第3期194-201,共8页
Based on Biot’s wave equation, this paper discusses the transient response of a spherical cavity with a partially sealed shell embedded in viscoelastic saturated soil. The analytical solution is derived for the trans... Based on Biot’s wave equation, this paper discusses the transient response of a spherical cavity with a partially sealed shell embedded in viscoelastic saturated soil. The analytical solution is derived for the transient response to an axisymmetric surface load and fluid pressure in Laplace transform domain. Numerical results are obtained by inverting the Laplace transform presented by Durbin, and are used to analyze the influences of the partial permeable property of boundary and relative rigidity of shell and soil on the transient response of the spherical cavity. It is shown that the influence of these two parameters is remarkable. The available solutions of permeable and impermeable boundary without shell are only two extreme cases of this paper. 展开更多
关键词 VISCOELASTICITY Partial sealing Spherical shell Transient response
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渭北旱塬苹果园土壤紧实化现状及成因 被引量:11
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作者 魏彬萌 李忠徽 王益权 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期976-982,共7页
本研究通过分析渭北旱塬苹果园土壤的紧实化现状及其诱导因素,找出影响当地苹果园健康发展的土壤退化隐性因素,为果园科学管理提供理论依据。分别选取种植年限<10年(4~6年)、10~20年(14~16年)和>20年(24~26年)的苹果园各4个,分析0... 本研究通过分析渭北旱塬苹果园土壤的紧实化现状及其诱导因素,找出影响当地苹果园健康发展的土壤退化隐性因素,为果园科学管理提供理论依据。分别选取种植年限<10年(4~6年)、10~20年(14~16年)和>20年(24~26年)的苹果园各4个,分析0~60 cm土层土壤容重和紧实度随土层深度的变化规律,探明果园土壤内部紧实化发生的部位和退化程度,同时,通过分析土壤团聚体数量及其稳定性、土壤黏粒和有机质含量,揭示引起渭北果园土壤内部紧实化的原因。结果表明:渭北果园0~60 cm土层土壤容重和紧实度均随植果年限和土层深度的增加而显著增大。以20 cm土层为界,渭北各园龄段苹果园土壤具有明显的"上松下实"变异特征,20 cm以上土层上述各指标基本满足苹果树的正常生长需求,20 cm以下土层土壤则已超出了苹果树健康生长的阈值。造成渭北苹果园亚表层以下土壤紧实化的原因主要是土壤团聚作用差、有机质含量低,加之植果期间人为扰动少,土壤中分散的黏粒会向下层移动。此外,随着植果年限的增加,土壤紧实化过程更加明显。 展开更多
关键词 土壤紧实度 土壤团聚体 土壤黏粒 土壤有机质 种植年限 土层深度
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