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期刊信息/Journal information
土壤通报
土壤通报

张玉龙

双月刊

0564-3945

trtb@chinajournal.net.cn

024-88487155

110161

沈阳市东陵路120号（沈阳农业大学62信箱）

土壤通报/Journal Chinese Journal of Soil ScienceCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是中国科协主管、中国土壤学会主办、沈阳农业大学承办的土壤学与肥料学学术期刊。为农业基础科学类核心期刊。主要刊登农业资源与环境、植物营养与施肥、土壤侵蚀与水土保持等方面的调查和试验研究成果、专题文献评述、国内外新技术及学术研究动向等学术论文。读者对象为农业资源与环境、植物营养与施肥、水土保持及其相关学科的科技人员、院校师生及管理工作者。
正式出版
收录年代

    基于随机森林和数字图像处理技术的黑土层识别

    宋明宇杨顺华孙正曾荣...
    1501-1511页
    查看更多>>摘要：[目的]传统的黑土层判定多依赖于野外剖面挖掘测定、室内理化指标数据分析和专家经验,工作量大、主观性强且周期长.本研究采用机器学习和数字图像处理技术,以期快速判定黑土层.[方法]利用中国土系调查数据集的土壤剖面图像信息,建立土壤颜色与理化性质之间的关系模型,并采用随机森林、支持向量机、梯度提升树3种机器学习分类器,进行黑土层和非黑土层的二值划分.[结果]3种分类器均可实现对黑土层的判别,其中随机森林的分类效果最好,平均精度为0.80,平均kappa系数为0.55;超红波段2R-G-B和La*b*、Lu*v*颜色模型中的a、b、u、v变量是区分黑土层样本和非黑土层样本的重要分类特征变量,而La*b*、Lu*v*颜色模型中的L变量,以及CIEXYZ颜色模型中的X、Y、Z几个变量对于分类的贡献度较低;相比于sRGB颜色模型,La*b*、Lu*v*颜色模型有更好的分类效果.[结论]本研究提出的基于土壤剖面图像的黑土层判别方法,能够有效辅助传统方法的判别,快速、精细化地识别黑土层,但对于土体构型复杂的土壤剖面仍需进一步研究.

    黑土层划分土壤剖面图像颜色模型机器学习数字土壤形态学

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    成分克里格和不同对数比协同克里格在大尺度土壤机械组成制图中的应用

    曾令涛张美薇王晓晴郭倩...
    1512-1523页
    查看更多>>摘要：[目的]针对土壤机械组成的组分特性,应用成分克里格和不同对数比形式的协同克里格方法对大尺度土壤机械组成进行预测,并评价其制图效果.[方法]基于广东省1863个样点的土壤机械组成数据,使用普通克里格、协同克里格,以及5种常用的组分制图方法——成分克里格和4种不同对数转换的协同克里格,开展广东省土壤机械组成制图,并检验其准确度.[结果]普通克里格仅在研究区23％的范围内满足组分数据的常和性,准确度较差;协同克里格能间接地解决组分数据的常和性问题,准确度较好;成分克里格能直接解决组分数据的常和性问题,准确度最好;4种对数比协同克里格方法虽然也能直接解决组分数据的常和性问题,但其准确度仅仅略好于普通克里格,而低于其他方法,其中结合了等角对数比转换的协同克里格准确度相对较好.[结论]成分克里格在大尺度土壤机械组成制图中表现最好,其次是协同克里格和结合等角对数比转换的协同克里格,普通克里格表现最差.在未来的大尺度土壤机械组成制图研究中,还需进一步探索利用环境变量来提高预测的准确度,以及考虑采样和其他因素的影响.

    土壤机械组成成分克里格协同克里格对数转换

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    金沙江流域林地土壤pH空间变异性的影响因素研究

    李超常新霞彭文忆胡晓...
    1524-1533页
    查看更多>>摘要：[目的]云南金沙江流域是长江中下游地区生态环境的重要屏障,在分析该区域土壤pH的空间分布基础上,探究气候、土壤类型和地形因素对土壤pH的影响,可为土壤酸化的防控及土壤改良提供参考.[方法]对云南金沙江流域林地采集土壤样品19071份,应用GIS技术和R语言,统计分析土壤pH值的空间变异特征以及气候带、土壤、地形等因素对土壤pH值的影响效应.[结果]研究区土壤pH平均值为6.37,符合正态分布,变异系数为14.9％,属中等程度变异性,金沙江上游土壤pH总体趋势高于下游.气候带间土壤pH值差异最大,亚热带和暖温带的pH值最低,土壤类型和成土母质对土壤pH的影响效应也达到极显著水平,土壤类型以黄壤、红壤、紫色土 3种的酸性较强,成土母质以酸性结晶岩、玄武岩和泥质岩3种酸性较强.海拔、坡度和坡向等地形因子对土壤pH值的影响相对较小.[结论]研究区土壤pH值的空间变异主要由结构性因素引起,其中气候、土壤类型和成土母质的影响显著,气候的差异是造成空间大尺度上土壤pH差异的重要因素.地形因素的影响不显著,但可通过与其他因素的交互作用对土壤pH值产生影响.

    金沙江流域林地土壤pH值空间变异

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    基于伽玛能谱数据土壤肥力因子空间分布预测初探

    陈浩峰方彦奇彭江英杨奎...
    1534-1542页
    查看更多>>摘要：[目的]为了探索伽玛能谱数据实现土壤表层(0～30 cm)肥力空间分布预测.[方法]使用偏最小二乘回归(PLSR)、支持向量机(SVM)和反向传播神经网络(BPNN)分别建立土壤伽玛能谱肥力因子模型.[结果]BPNN模型土壤肥力因子预测精度整体要优于PLSR模型和SVM模型;土壤全氮、pH、黏粒和砂粒含量BP神经网络模型预测精度较高,决定系数R2分别为0.564、0.556、0.612和0.626,全钾和全磷含量预测精度较低;研究区土壤全氮、pH、黏粒和砂粒预测空间分布与样本点实际空间分布相比,数值统计特征和趋势均基本一致.[结论]研究区伽玛能谱数据预测土壤全氮、pH、黏粒和砂粒含量空间分布具有一定的可行性,全磷、全钾和粉粒含量无法实现有效预测.

    地面伽玛能谱神经网络土壤肥力因子空间分布预测

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    土地利用隐性形态对碳排放的影响研究——以长江中游城市群为例

    刘春英曹依王骏博李嘉薇...
    1543-1554页
    查看更多>>摘要：[目的]探究土地利用隐性形态及其对碳排放的影响,为面向"双碳"目标的土地利用空间优化提供实践指导.[方法]以长江中游城市群为研究区,基于土地利用数据,构建土地利用隐性形态指标体系,采用碳排放系数法和地理探测器模型,分析2010～2020年长江中游城市群土地利用隐性形态和土地利用碳排放时空变化特征,揭示土地利用隐性形态与碳排放的相互关系.[结果]①长江中游城市群土地利用隐性形态水平持续升高,并呈现以省会城市单核集聚的"中三角"向省会城市相连的"中三轴"空间格局演变.②建设用地是研究区最主要土地利用碳源,占碳排放量的96％以上.林地是碳汇的主要来源,占碳吸收能力的89％.土地利用净碳排放呈不断上升趋势,增长率达11.59％o高值区主要集中在武汉、南昌、荆门、宜昌、九江市等长江沿岸带以及萍乡、新余、湘潭市等老工业基地城市.③地理探测器结果显示,第二产业产值、第三产业产值、地均用电量以及土地城镇化率是影响土地利用净碳排放量的关键驱动因子,q值为0.6以上.[结论]土地利用隐性形态向高阶转型促进了土地利用碳排放,净碳排放的空间分布是由多因子交互作用形成的,土地城镇化率对各指标层碳排放解释力最高.

    土地利用隐性形态碳排放时空变化地理探测器长江中游城市群

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    呼和浩特市多情景生态系统碳储存及碳汇价值研究

    甄婷崔秀萍刘宇牛天赐...
    1555-1564页
    查看更多>>摘要：[目的]为了科学测定、评估与预测土地利用变化的碳汇效应,并高效评估城市在不同发展政策情景下的生态效益.[方法]以呼和浩特市为例,通过野外调查、采样和实验室测定不同土地利用方式的土壤有机碳含量,基于FLUS模型和InVEST模型评估现有趋势发展情景、合理开发建设情景和"双碳"目标发展情景下的2000～2030年的土地利用状况、碳储量及碳汇价值.[结果]①呼和浩特市用地类型以耕地、草地为主,近20年土地利用结构变化明显,土地利用转移主要发生在耕地和建设用地之间.②2000、2010和2020年呼和浩特市三个时期城市生态系统碳储量受土地利用类型的影响呈聚类分布,碳储总量整体呈下降趋势,由于土地利用类型转换导致碳储量减少4.97 × 106t.③基于历史土地利用演变规律,模拟2030年不同政策发展情景,发现现有趋势发展情景碳储量下降最为明显,由于加大高碳密度地类的保护力度,"双碳"目标情景下城市固碳能力有所提升.④三种发展情景中"双碳"目标发展情景下的碳汇价值最高,年均净碳价值为0.24 × 108元.[结论]未来构建城市高碳汇空间格局应综合考虑区域的生态背景和经济效益,加强核心建设用地集约节约利用,促进可持续的土地利用和碳汇管理.

    土地利用碳汇价值InVEST模型FLUS模型情景模拟

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    喀斯特区林药复合生态系统对土壤团聚体稳定性与可蚀性的影响

    曾小玲姜川黄甫昭李健星...
    1565-1573页
    查看更多>>摘要：[目的]探讨短期内林药复合生态系统对土壤团聚体特征的影响,可为喀斯特区植被恢复转型期的生态和经济效应综合评价提供理论依据.[方法]以李树(Prunus salicina)单一种植为对照,选取基于李树构建的四种林药系统:李+广西甜茶(Rubus chingii)、李+黄花倒水莲(Poly gala fallax)、李+金丝桃(Hypericum monogynum)及李+半枫荷(Semiliquidambar cathayensis)+地枫皮(Illicium difengpi)为研究对象,比较不同林药复合生态系统在除砂和含砂处理下土壤团聚体组成、稳定性及可蚀性特征,并分析土壤团聚体稳定性综合得分与土壤可蚀性之间的关系.[结果]①无论除砂与否,林药复合生态系统可促进微团聚体(＜0.053 mm)向大团聚体(＞2mm)的转化.②林药复合生态系统,特别是李+金丝桃系统,整体上提高了土壤团聚体平均质量直径、几何平均直径、＞0.25 mm水稳性团聚体含量,但却降低了分形维数和可蚀性因子.同时,土壤团聚体稳定性综合得分与土壤可蚀性之间呈显著负相关.③相比于除砂处理,含砂在一定程度上高估了各系统土壤结构特征参数.[结论]林药复合生态系统,尤其是李+金丝桃系统,对土壤团聚体稳定性和可蚀性具有积极的改善作用,但系统构建过程中应该注意植物物种数量和配置的互补性以达到最优组合.需要准确评价土壤结构功能,以便对喀斯特区土壤含砂量进行合理校正.

    团聚体分布可蚀性林药复合生态系统喀斯特地区漓江流域

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    不同年限梯田土壤团聚体组成特征及演变趋势研究

    王小云韩佩洋
    1574-1584页
    查看更多>>摘要：[目的]探索不同年限梯田土壤团聚体组成特征,明确土壤团聚体分布特征与稳定性变化规律,为梯田土壤质量变化研究提供科学依据.[方法]选取黄河中游地区永和县不同时间(2010～2022年)修建的梯田为研究对象,采用干筛湿筛法对土壤团聚体组成特征与稳定性及其演变趋势进行研究.[结果]永和县梯田土壤机械稳定性团聚体主要以＞5 mm、2～5mm、＜0.25 mm三个粒级为主,水稳定性团聚体以＜0.25 mm粒级为主.随着梯田年限的延长,机械稳定性和水稳定性团聚体平均重量直径(MWD)、机械稳定性和水稳定性团聚体几何平均直径(GMD)、团聚体稳定率(WSAR)逐渐增大,机械稳定性和水稳定性团聚体分形维数(D)以及团聚体破坏率(P4D0.25)逐渐减小.随梯田年限的延长,土壤团聚体稳定性逐渐提高,在第9年后提升较快.受耕作和管理等人为活动影响,随土层加深,土壤团聚体稳定性提升存在逐渐延迟现象.土壤有机质含量和容重与土壤团聚体稳定性参数存在极显著相关性.[结论]黄河中游地区,"坡改梯"后随着梯田年限的延长,土壤团聚体稳定性逐步增强,土壤容重和有机质是影响团聚体稳定性的重要因素.

    梯田团聚体粒级年限稳定性

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    外源添加物对土壤团聚体稳定性的影响

    马泽毕利东郭澎卫磊嘉...
    1585-1592页
    查看更多>>摘要：[目的]探究不同外源添加物对土壤团聚体稳定性的影响,为改良土壤提供参考依据.[方法]以江苏省3种典型土地利用方式(林地、水田和、旱地)土壤为研究对象,采用室内土培实验,设置空白对照,以及每千克土壤添加1克生石灰、10克黄腐酸、250克鱼塘底泥、15克生物炭4个外源物处理,通过干筛法测定各粒级土壤团聚体含量,研究不同外源添加物对土壤团聚体稳定性的影响.[结果]不同外源添加物对不同土地利用方式土壤大团聚体含量(DR0.25)、平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)影响差异显著.其中,生石灰能显著提高林地土壤DR0.25、MWD和GMD值,平均增幅分别为13.03％、22.71％和55.91％.黄腐酸能显著提高林地、水田和旱地土壤DR025、MWD和GMD值.对林地土壤DR0.25、MWD和GMD平均增幅分别为4.60％、18.44％和33.26％;对水田和旱地土壤 DR0.25、MWD 和 GMD 平均增幅分别为 11.61％、41.23％、141.48％和 10.94％、24.52％、47.47％.鱼塘底泥能显著提高林地、水田和旱地土壤大团聚体含量,平均增幅分别为9.09％、4.42％和9.99％.生物炭能显著提高水田和旱地土壤 DR0.25、MWD 和 GMD 值,平均增幅分别为 11.96％、29.62％、124.06％和 10.16％、19.01％、25.05％.相关性分析表明,土壤DR025与MWD和GMD呈现极显著正相关(P＜0.01),其相关系数分别为0.74和0.80,MWD与GMD呈现极显著正相关(P＜0.01),其相关系数为0.95.[结论]不同外源添加物对不同土地利用方式土壤团聚体稳定性的影响差异显著,其中黄腐酸的施用对提高林地、水田和旱地土壤团聚体的稳定性效果最好.

    土壤改良剂土壤物理土壤结构土壤团聚体团聚体稳定性

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    土壤含水率对高光谱反演紫色土有机质含量的影响研究

    冷佳欣刘春红高丹
    1593-1604页
    查看更多>>摘要：[目的]探究土壤含水率对高光谱反演紫色土有机质含量的影响机制,构建紫色土有机质高光谱估算模型.[方法]以坡耕地紫色土为研究对象,在室内配置土壤含水率的基础上,以光谱反射率和有机质含量作为数据源,对原始光谱反射率进行去包络线处理、一阶微分和二阶微分等3种数学变换,并采用相关性分析和双因素方差分析方法,筛选土壤有机质、土壤含水率的敏感波段,最终构建偏最小二乘回归和反向传播神经网络模型.[结果]①当土壤含水率介于4％～18％时,水分对光谱反射率的影响相对较大,当土壤含水率介于18％～28％时,水分对土壤光谱的影响较小;随着有机质含量的增加,光谱反射率变化趋势不明显,土壤有机质含量为1.937％时,土壤光谱反射率最大.②与土壤有机质相比,土壤水分与光谱反射率的相关性较高,其中与原始光谱反射率的相关性最高(|r|=0.96).③当土壤含水率为23％时,考虑交互作用建立的神经网络模型精度最高且稳定性最强,建模集和验证集的决定系数均为0.97,均方根误差分别为1.34 g kg-1和1.46gkg-1.[结论]考虑土壤含水率与有机质交互作用时,采用反向传播神经网络模型反演土壤有机质含量可有效提高模拟精度.该研究可为紫色土有机质遥感监测提供理论参考.

    土壤高光谱有机质含水率交互作用紫色土

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