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松嫩平原苏打盐渍化旱田土壤表观电导率空间变异 被引量：10
1
作者 杨帆 安丰华 +2 位作者 马红媛 杨洪涛 王志春 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1184-1190,共7页
在松嫩平原西部吉林省大安市乐胜乡,于2013年4月20日选择盐碱程度不均一的典型盐渍化旱田地块,面积为4.8 hm^2作为研究样地。利用EM38大地电导率仪测定结合田间定点采样,并通过经典统计和地统计相结合的方法研究了盐渍化旱田土壤表观电... 在松嫩平原西部吉林省大安市乐胜乡,于2013年4月20日选择盐碱程度不均一的典型盐渍化旱田地块,面积为4.8 hm^2作为研究样地。利用EM38大地电导率仪测定结合田间定点采样,并通过经典统计和地统计相结合的方法研究了盐渍化旱田土壤表观电导率空间变异特征,分析了土壤表观电导率与土壤盐碱指标之间的关系。结果表明,盐渍化旱田土壤水平方向表观电导率(EC_h)经对数转换后具有强空间自相关,其变异特征主要是与地形地貌和水文状况等结构性因素有关。垂直方向表观电导率(EC_v)经对数转换后具有中等空间自相关性,其变异特征受结构性因素和随机因素共同作用。EC_h和EC_v半方差模拟的最优模型分别为球状模型和指数模型。Pearson分析表明土壤表观电导率(EC_h和EC_v)与土壤盐碱指标EC_(1∶5)、pH_(1∶5)、SAR、SC、Na^+、CO_3^(2-)、HCO_3^-呈正相关关系(P<0.05),EC_h与土壤盐碱指标相关系数均大于EC_v。在实际应用中可以用EC_h来指示土壤的盐碱程度。回归分析表明土壤表观电导率(EC_h和EC_v)与土壤盐碱指标呈线性相关,且EC_h回归模型的决定系数均大于EC_v回归模型的决定系数,可用水平方向土壤表观电导率(EC_h)来计算土壤盐碱指标,进行土壤盐渍化的快速评估。 展开更多
关键词 土壤表观电导率 空间变异 地统计 盐渍化旱田 松嫩平原
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松嫩平原盐渍化水田土壤表观电导率空间变异研究 被引量：6
2
作者 杨帆 安丰华 +2 位作者 王志春 杨洪涛 赵长巍 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期614-619,共6页
运用电磁感应仪EM38结合GPS定位,以盐渍化水田为研究对象,通过经典统计学和地统计学相结合的方法研究了盐渍土区新开水田表观电导率的空间变异特征,分析了土壤表观电导率与土壤盐碱指标关系。结果表明,经典统计分析土壤水平方向表观电导... 运用电磁感应仪EM38结合GPS定位,以盐渍化水田为研究对象,通过经典统计学和地统计学相结合的方法研究了盐渍土区新开水田表观电导率的空间变异特征,分析了土壤表观电导率与土壤盐碱指标关系。结果表明,经典统计分析土壤水平方向表观电导率(ECh)与垂直方向表观电导率(ECv)均为中度空间变异强度,且符合正态分布。地统计分析表明,ECh和ECv均具有强空间相关性,其变异特征主要是由结构性因素引起的,半方差拟合最优模型为指数模型。且ECh和ECv空间分布在一定范围内存在相似性,均表现为不同表观电导率的土壤呈斑块和条带状镶嵌分布。Pearson分析显示,土壤表观电导率与盐碱化指标土壤电导率(EC1︰5)和碱化度(ESP)呈正相关关系(P<0.05),相关系数大于0.8。回归分析表明,土壤表观电导率与EC1︰5和ESP均为指数函数关系,决定系数大于0.76。ECh与土壤盐碱化指标相关系数和决定系数均大于ECv,因此可以用水平方向土壤表观电导率ECh来反映土壤的盐碱化程度。该研究可以为土壤盐分空间变异理论与盐碱地改良实践相结合的研究思路提供理论基础,为盐碱地实施定位、定区清除或消减土壤盐碱的均质化改良技术提供数据支持。 展开更多
关键词 空间变异 EM38 土壤表观电导率 土壤电导率 土壤咸化度 盐渍化水田 松嫩平原
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黄河三角洲土壤表观电导率空间变异稳健性分析 被引量：6
3
作者 姚荣江 杨劲松 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第2期326-329,共4页
针对目前黄河三角洲地区存在的土壤盐渍障碍问题,结合电磁感应仪EM38移动测定系统的田间测量,对表征该地区土壤盐分的土壤表观电导率进行了空间变异特征分析,研究了变异函数随样点数量变化的稳健性,并探讨了Kriging插值精度与样点数量... 针对目前黄河三角洲地区存在的土壤盐渍障碍问题,结合电磁感应仪EM38移动测定系统的田间测量,对表征该地区土壤盐分的土壤表观电导率进行了空间变异特征分析,研究了变异函数随样点数量变化的稳健性,并探讨了Kriging插值精度与样点数量之间的关系。结果表明,土壤表观电导率的变异函数表现出多层次叠加的尺度效应,其变异函数较好地符合球状套合模型,短程变异是构成空间异质性的最主要部分。变异函数对样点比例的减少总体不敏感,当样点比例低于10%,变异函数开始发生形变。Kriging插值精度与空间相似性均随样点比例降低呈下降趋势,当样点比例在20%～80%时,Kriging插值精度对样点比例的降低不敏感;在保证得到稳健的变异函数图的前提下,样点比例降至30%,基本不会损失Kriging插值得到的空间分布信息。 展开更多
关键词 黄河三角洲 土壤表观电导率 空间变异 稳健性
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基于EM38的滨海棉田土壤表观电导率空间变异与利用研究 被引量：5
4
作者 孙运朋 陈小兵 +4 位作者 张振华 吴从稳 颜坤 张立华 蒋名亮 《土壤通报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期585-589,共5页
土壤盐渍化和次生盐碱化是制约黄河三角洲农业可持续发展的关键障碍因子,了解和评估耕地土壤盐分的时空动态是对其进行科学利用和改良的前提。本文以黄河三角洲滨海盐碱地棉田为研究对象,在降水集中月份前后用EM38-MK2大地电导率仪测量... 土壤盐渍化和次生盐碱化是制约黄河三角洲农业可持续发展的关键障碍因子,了解和评估耕地土壤盐分的时空动态是对其进行科学利用和改良的前提。本文以黄河三角洲滨海盐碱地棉田为研究对象,在降水集中月份前后用EM38-MK2大地电导率仪测量了棉花两个关键生育期土壤根系层0~0.375 m和0~0.75 m剖面的土壤表观电导率,深入分析了棉花根区土壤表观电导率在空间上的分布特征与影响因素。结果表明:1)在降雨前后,黄河三角洲滨海土壤盐分空间变异较大,达到或超过中等变异水平;2)通过对大地电导率进行校正,排除影响其读数的干扰因素影响,大地电导率能快速表征0~0.375 m/0~0.75 m两个关键层次土壤盐分状态,可有效用于滨海棉田的土壤盐渍化的监测和评估;3)结合黄河三角洲地区地形地貌特征、降水蒸发、作物综合长势等因素的区域调查,作者认为在区域尺度上,优化土地利用格局,加强农田基本水利建设;在田间尺度上,加强土地平整和灌排配套等措施是治理和改良滨海盐碱土的基础。 展开更多
关键词 碱地 根区 土壤表观电导率 EM38-MK2
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基于EM38-MK2的滨海土壤电导率精确解译模型 被引量：11
5
作者 吕真真 杨劲松 刘广明 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2014年第10期894-900,共7页
以黄河三角洲为研究对象,通过土壤样品分层采集进行室内分析获得土壤电导率(1∶5)及采用EM38-MK2在采样点测量水平和垂直模式下土壤表观电导率,应用回归及多元逐步回归模拟分析的方法,研究土壤表观电导率与不同深度土层土壤电导率的相关... 以黄河三角洲为研究对象,通过土壤样品分层采集进行室内分析获得土壤电导率(1∶5)及采用EM38-MK2在采样点测量水平和垂直模式下土壤表观电导率,应用回归及多元逐步回归模拟分析的方法,研究土壤表观电导率与不同深度土层土壤电导率的相关性,并进行精度验证,以获得基于新型电磁感应仪的不同剖面深度处土壤电导率精确解译模型,实现区域尺度土壤盐分在不同剖面深度处空间分布格局快速评定.研究结果表明:多模式下测定的土壤表观电导率与不同土层土壤电导率呈现不同程度的显著性相关;联合多模式下土壤表观电导率解译土壤电导率的精度高于单一模式;表层土壤电导率协同土壤表观电导率可以提高亚表层及底层土壤电导率的预测精度.本研究可以为快速调查土壤盐渍化及盐渍土改良与利用提供思路,以节约成本和提高效率. 展开更多
关键词 土壤电导率 电磁感应仪 黄河三角洲 土壤表观电导率 模型
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基于电磁感应仪数据的南疆棉田土壤电导率反演模型研究 被引量：18
6
作者 刘新路 彭杰 +3 位作者 冯春晖 吴家林 罗德芳 齐威 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期646-655,共10页
土壤盐渍化是南疆棉田优质高产的主要障碍因素,定额灌溉可有效改良土壤盐渍化,EM38-MK2可快速、动态获取土壤盐渍化数据,适时监测土壤盐渍化,为棉田定额灌溉提供数字依据。针对电磁感应仪(EM38-MK2)的发射圈和接收圈设计了不同采样方案... 土壤盐渍化是南疆棉田优质高产的主要障碍因素,定额灌溉可有效改良土壤盐渍化,EM38-MK2可快速、动态获取土壤盐渍化数据,适时监测土壤盐渍化,为棉田定额灌溉提供数字依据。针对电磁感应仪(EM38-MK2)的发射圈和接收圈设计了不同采样方案,在同一条田内采集了6个不同时期的土壤表观电导率数据及相应的剖面土样,分析了不同土壤采集方案及土壤含水量对表观电导率模型精度的影响,对比了以单一时期数据建模的局部模型和6个时期整体数据建模的全局模型的反演精度。结果表明,由单点采集电磁感应仪发射线圈位置土样所构建的模型精度更高,稳定性更好,能有效减少由采样带来的误差。当土壤含水量低于10%时,表观电导率与实测电导率之间的相关性较低,决定系数为0.58,反演模型只具备粗略估计实测电导率的能力;当土壤含水量高于10%时,表观电导率与实测电导率具有很好的相关性,决定系数达到0.80以上,反演模型具有较好的预测能力。EMH+EMV多测定模式下表观电导率与实测电导率之间的模型精度高于EMH或EMV单一测定模式,确立ECh0.375+(ECh0.75+ECv0.75)/2+ECv1.5为建模因子,有效提高了反演模型的精度。不同深度土层的局部模型反演精度均高于全局模型精度,局部模型的RPD均大于2.0,具有较好的预测能力。 展开更多
关键词 土壤盐分 土壤表观电导率 土壤电导率 反演模型 棉田
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基于多源数据和模糊k-均值方法的农田土壤管理分区研究 被引量：11
7
作者 郭燕 田延峰 +1 位作者 吴宏海 史舟 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期441-447,共7页
以近地传感器(EM38)快速获取的土壤表观电导率数据(ECa)、高分遥感影像提取的归一化植被指数(NDVI)和雷达影像提取的后向散射系数为数据源,以滨海滩涂区为研究对象,利用聚类法进行农田土壤管理分区研究。在对不同的数据源进行空间变异... 以近地传感器(EM38)快速获取的土壤表观电导率数据(ECa)、高分遥感影像提取的归一化植被指数(NDVI)和雷达影像提取的后向散射系数为数据源,以滨海滩涂区为研究对象,利用聚类法进行农田土壤管理分区研究。在对不同的数据源进行空间变异分析的基础上,结合滨海滩涂区土壤盐分的空间变异规律,利用非监督分法—模糊k-均值聚类方法进行特征相似性归类,划分不同的管理分区。结果表明,最佳的分区数目为3个。根据每一分区的特点,可以采取相应的管理措施进行土壤改良和农田精确管理。分区结果不但可以指导采样,而且可用于实施变量投入和精确施肥推荐,为样区大面积农田土壤管理提供科学的决策依据。 展开更多
关键词 模糊k-均值聚类 滨海盐土 管理分区 高分遥感 土壤表观电导率(ECa)
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一种土壤盐分传感器的敏感场分析及其校正研究 被引量：3
8
作者 刘梅先 杨劲松 +1 位作者 李晓明 余美 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1009-1014,共6页
从基本理论出发,计算了一种新型探针式四电极外部电势的理论分布,通过对敏感场分析得出了该四电极的敏感响应范围为径向直径约1.5倍电流电极间距的椭球体。通过研究土壤表观电导率(ECa)、土壤盐分(EC1:5)和土壤质量含水率(θ)之间的关系... 从基本理论出发,计算了一种新型探针式四电极外部电势的理论分布,通过对敏感场分析得出了该四电极的敏感响应范围为径向直径约1.5倍电流电极间距的椭球体。通过研究土壤表观电导率(ECa)、土壤盐分(EC1:5)和土壤质量含水率(θ)之间的关系,利用非线性回归的方法获得了精度较高的ECa-EC1:5校正模型,为土壤盐渍化调查和监测提供了便捷有效且费用低廉的方法。 展开更多
关键词 四电极 敏感场分析 土壤表观电导率 土壤质量含水率 校正模型
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基于电磁感应数据的南疆棉田土壤pH反演研究 被引量：2
9
作者 王佳文 彭杰 +3 位作者 纪文君 白建铎 冯春晖 李洪义 《干旱区研究》 CSCD 北大核心 2022年第4期1293-1302,共10页
土壤盐渍化是限制新疆农业发展的主要因素之一,准确获取土壤盐渍化信息,有利于调节农业灌溉用水量大与淡水资源相对匮乏的矛盾,对提高农业生产及环境可持续发展具有重要意义。以南疆阿拉尔垦区9块棉田土壤的pH为研究指标,以EM38-MK2大... 土壤盐渍化是限制新疆农业发展的主要因素之一,准确获取土壤盐渍化信息,有利于调节农业灌溉用水量大与淡水资源相对匮乏的矛盾,对提高农业生产及环境可持续发展具有重要意义。以南疆阿拉尔垦区9块棉田土壤的pH为研究指标,以EM38-MK2大地电导率仪获取的棉田土壤表观电导率数据及室内测定土壤pH为数据源,采用全区、分区2种建模方法构建土壤剖面pH与土壤表观电导率间的线性回归模型,利用地统计软件对土壤剖面pH进行空间分析。结果表明:(1)分区条件下,土壤表观电导率与土壤剖面pH相关系数为0.60~0.95;全区条件下相关系数为0.28~0.46,均呈极显著负相关,表明EM38-MK2大地电导率仪可用于土壤pH的测定。(2)分区建模模型0.74≤R^(2)≤0.93,2.00≤RPD≤3.50,RMSE较小,均优于全区模型,表明分区模型精度优于全区模型,且土壤含盐量较高的棉田,模型反演精度也较高。(3)空间分析结果表明受冬灌、棉花根系及棉花枯枝落叶等的影响,棉田深层土壤pH均高于表层土壤。研究结果可为土壤p H的快速测定提供思路,对土壤盐渍化的科学管理提供指导。 展开更多
关键词 土壤PH 土壤表观电导率 反演模型 棉田 空间分布 南疆
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电导率法在土壤盐渍化中的改进和应用进展 被引量：15
10
作者 张顺 贾永刚 +2 位作者 连胜利 付腾飞 潘玉英 《土壤通报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期754-759,共6页
土壤盐渍化是常见的地质灾害之一,对土壤盐分状况及盐渍化程度的空间分布特征进行了解是有效治理的前提条件。电导率法作为一种快速稳定测定土壤盐分时空分布特性的方法被广泛应用于土壤盐渍化研究中。土壤溶液电导率(ECw)、土壤浸出液... 土壤盐渍化是常见的地质灾害之一,对土壤盐分状况及盐渍化程度的空间分布特征进行了解是有效治理的前提条件。电导率法作为一种快速稳定测定土壤盐分时空分布特性的方法被广泛应用于土壤盐渍化研究中。土壤溶液电导率(ECw)、土壤浸出液电导率(ECe)及土壤表观电导率(ECa)都可以对土壤盐渍化程度进行量化,土壤溶液电导率(ECw)可以通过原位取样器和盐分传感器进行测量,通过制备饱和土浆则可以对土壤浸出液电导率(ECe)进行测量,电阻率法和电磁感应法则可以测定土壤的表观电导率(ECa)。本文就不同电导率法的测量原理及实际测量对象、常用技术设备、优缺点进行综述。 展开更多
关键词 土壤盐渍化 电导率测试法 土壤溶液电导率 土壤浸出液电导率 土壤表观电导率
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