农用地质量因素与过程进展教程.ppt

三维顺序指示模拟实现 结果表明，土壤质地在垂直方向上具有很强的空间自相关性；而在水平方向上空间自相关性较弱，表明土壤质地有可能在水平方向变异较大，或者本研究所采样的水平采样间隔稍大。 顺序指示模拟算法在这种尺度下能够反映土壤质地层次的空间变异。 三、部分研究进展 （2）顺序指示和转移概率指示模拟方法对小尺度土壤粘粒含量空间模拟的对比研究 以1 m3土体，运用激光粒径分析仪对粘粒含量进行了测定，并将测定数据转化为指示数据。分别运用指示变异函数和转移概率变异函数进行空间变异分析。 三、部分研究进展 顺序指示模拟（SIS）方法低估了主变量，同时高估了辅变量，而转移概率指示模拟（TPROGS）能将这两种变量很好的再现。此外，与实测数据相比，在SIS结果中粘粒含量分布的空间连贯性显著地减少，而在TPROGS中却能很好的再现。因此，TPROGS更能够反映粘粒含量的三维空间分布特征。 顺序指示模拟结果三维实现 转移概率指示模拟结果三维实现 三、部分研究进展 5、 空间分析的尺度效应 对比分析不同空间尺度下矩量法（MoM）和有限最大似然法（REML）在计算变异函数准确性方面的表现。 三、部分研究进展 空间尺度对变异函数的影响 研究区位置：北京市大兴区尺度样区选择：40km、30km、20km、10km目标变量：土壤有机质、土壤有效锰 有限最大似然法在提高空间预测精度方面效果是否明显与研究区的空间尺度紧紧相关。 土壤有机质和土壤速效锰的分析结果表明，有限最大似然法在20km和30km尺度具有比较好的表现 。 三、部分研究进展 三、部分研究进展 6、 土壤属性的时间演替 (a) 1980 (b) 2000 (c) 2000-1980 (a)1980 (b)2000 (c)2000-1980 土壤有机质含量变化 平均增长46.81% (从 8.78 到 12.89g/kg ) 三、部分研究进展 1980-2008 土壤有机质含量下降？ 过量施用化肥，综合影响，综合因素！ 土壤有机质也有质量问题—秸秆还田、绿肥作物！ 三、部分研究进展 （二）土壤-作物系统过程模型与应用 联合模型总体关系图 土壤水分模拟子模块 土壤氮素模拟子模块 综合了胡克林、李保国、陈研等人的部分研究成果 气象模块；土壤模块；作物模块；田间管理模块 土壤-作物系统模拟软件(SPWS) 三、部分研究进展 * 区域尺度土壤-作物系统水分溶质运移模拟软件(SPWS-GIS) 利用ArcGIS中ArcObject提供的组件GIS开发方法，实现了土壤-作物系统模型与GIS的完全结合。 三、部分研究进展 农田生态系统土壤碳氮循环模拟软件(CNCM) 三、部分研究进展 相关软件著作权登记 1 ．土壤-作物系统模拟软件， 2005SRBJ0981 2．区域尺度土壤-作物系统水分溶质运移模拟，2006SRBJ0658 3．区域尺度作物生产潜力模拟软件，2009SRBJ1437 4．县域土壤资源管理信息系统，2009SRBJ5281 5．县域耕地配肥信息系统，2009SRBJ5860 6．县域地力与作物适宜性评价信息系统，2009SRBJ5861 7．农田生态系统土壤碳氮循环模拟软件，2010SRBJ2210 三、部分研究进展 夏玉米和冬小麦生长季土壤氮素淋失量（kg·hm-2） (b) 冬小麦 (a) 夏玉米 氮素淋失量空间分布规律 黄淮海平原土壤水氮利用效率模拟应用 作物水分利用效率（WUE）的空间分布规律 (a) 夏玉米 (b) 冬小麦 夏玉米和冬小麦生长季水分利用效率（kg·m-3） 作物氮素利用效率（NUE）的空间分布规律 (a) 夏玉米 (b) 冬小麦 夏玉米和冬小麦生长季氮素利用效率（kg·kg-1） ? 黄淮海平原较优水氮处理分布（图A按土壤单元优化，图B按县域单元优化） 区域农业水、氮管理措施的优化 谢谢！ 农用地质量因素与过程研究进展 2013年春季学术报告会 创新良田工程科技 重构资源环境基础 电话：010O）M） Email: YFHUANG@CAU.EDU.CN 黄 元 仿 提 纲 一、研究方向与内容 二、近期研究重点与远期规划 三、部分研究进展 一、研究方向与内容 通过开展农用地质量形成过程、演变规律及其驱动因素的应用基础研究，为建立农用地质量全面、高效、持续提升的长效机制，提供关键理论支撑。 农用地质量因素与过程 农用地多功能诊断与评价 农用地质量与产能调控 农用地质量调查与监测 基本农田质量保护与管理 一、研究方向与内容 研究农用地质量关键要素的物理、化学和生物过程的相互作用和耦合机制，揭示农用地质量形成过程，实现过程定量化； 建立农用地质量要素的数学模型和评价方法，分析农用地质量及