姜彬团队|黄河支流陕西段渭河流域沿岸农业土壤肥力综合评价

学术   其他   2024-08-13 13:47   陕西  

 论文信息




标题:黄河支流陕西段渭河流域沿岸农业土壤肥力综合评价

作者:姜彬1,2,3,尹涵1,李春雨1,万春阳1,李家鑫1,李贺1

单位:1.西北大学 城市与环境学院陕西省地表系统与环境承载力重点实验室;2.西北大学 碳中和学院;3.陕西省黄河研究院

刊期:《西北大学学报(自然科学版)》2024年第3期

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原文链接:http://xdxbzk.nwu.edu.cn/thesisDetails#10.16152/j.cnki.xdxbzr.2024-03-005&lang=zh


前排右三为第一作者姜彬,后排右三为第二作者尹涵,后排右四为第三作者李春雨,后排左一为第四作者万春阳,前排左一为第五作者李家鑫,前排左四为第六作者李贺

1 创新点



针对陕西段渭河流域沿岸农业土壤的综合肥力进行系统研究,扩展了该区域土壤肥力研究的空间。将主成分分析法与内梅罗指数法结合使用,优势互补,能够更全面、客观地反映土壤综合肥力水平,克服单一方法可能存在的局限性。通过交叉验证不同评价方法的结果,提升了评价的可信度和准确性。


2 选题依据



农业土壤状况直接影响粮食安全、经济发展和生态建设,尤其是河流沿岸的土壤,常受水质和周边环境的影响。虽然已有很多研究针对渭河沿岸土壤的现状开展调查,但针对陕西段渭河流域沿岸农业土壤的综合肥力研究相对较少。了解我国土壤肥力水平,对于保障粮食安全和可持续发展至关重要。因此,有必要对该区域农业土壤进行系统研究。

土壤综合肥力是对其物理、化学和生物特性的综合评价。主成分分析法能够客观反映土壤肥力状况,但受样本和变量限制,可能导致结果不具代表性;内梅罗指数法则能够综合考虑各影响因素,但易受到极端值的影响。将这两种方法结合使用,可以更准确地评估土壤综合肥力,并减少主观偏差。

本研究以陕西段渭河流域沿岸的农业土壤为对象,设立13个采样点,选取相关的理化和生物肥力指标,运用主成分分析法和内梅罗指数法进行双重验证,得出土壤综合肥力指数。这项研究对推动渭河流域的农业土壤资源利用和生态建设,以及保障陕西省的粮食安全具有重要意义。


研究方案或路线




4 研究结果



4.1 基于主成分分析法的土壤肥力评价

由表1得到土壤各肥力指标主成分分析结果。

表1土壤各肥力指标主成分分析结果

根据主成分计算公式求得渭河流域各采样地点的综合得分F如图1所示,渭河流域各采样点土壤综合肥力总体得分范围为-2.500~2.520,平均分值-0.0015,依据主成分分析法评价土壤的分级标准,表明黄河支流陕西段渭河流域沿岸农业土壤整体肥力为中等水平。

图1 渭河流域各采样点土壤肥力综合得分(主成分分析法)

4.2 基于内梅罗指数法的土壤肥力评价

根据内梅罗指数法的评价结果,黄河支流陕西段渭河流域沿岸农业土壤的总体肥力水平为中等水平,不同地区农业土壤综合肥力有差异。如图2所示,得分最高的为陈仓区(L2),得分为1.614。得分最低的为华州区(L12),得分为0.825。

2 渭河流域各采样点农业土壤肥力综合得分(内梅罗指数法)

5 主要结论



1)运用主成分分析法和内梅罗指数法对黄河支流陕西段渭河流域的土壤肥力进行综合评价。结果显示,该区域整体农业土壤养分含量为中等,适宜一般农作物生长。

2)运用两种方法计算土壤综合肥力,华州区(L12)得分均为最低,主要由于其各成分含量偏低,土壤有机质及三种酶的含量不足。这可能由于该区位于下游,养分更易流失,以及施肥种类的影响。

3)黄河支流陕西段渭河流域农业土壤综合肥力的差异主要受干旱气候和地理位置影响,营养元素受地势影响显著。此外,不同耕作方式、作物种类和施肥方式也起到重要作用。对土壤肥力的评价对促进渭河流域农业资源利用、生态建设、经济发展,以及保障陕西省和国家粮食安全具有重要意义。




姜彬

教授

西北大学城市与环境学院环境科学与工程专业教授,博士生导师,西北大学青年学术英才,隆基绿能双选导师。2013年10月于日本早稻田大学纳米科技研究所获得纳米科学与工程专业博士学位以来,主要从事水处理、土壤污染修复、功能纳米材料的制备科学研究及其在环境、能源等技术领域的应用研究工作,并在环境监测、电催化析氢、析氧、二氧化碳还原等方面开展了相关研究。入选中国环境科学学会会员,中国化学学会会员,Electrochemical Society会员,担任LangmuirElectrochimica ActaJournal of The Electrochemical SocietyTalanta等期刊审稿人,在国内外SCI,EI,核心期刊等发表论文50余篇,获得多项发明专利。兼任陕西省、江西省科技专家库专家、碑林区智库专家,西安市碑林区党外知识分子联谊会副会长,西北大学归国华侨联合会委员,陕西省侨青会第三届委员等职务。E-mail:jb1987@nwu.edu.cn。



引用格式

姜彬, 尹涵, 李春雨, 等. 黄河支流陕西段渭河流域沿岸农业土壤肥力综合评价[J]. 西北大学学报(自然科学版), 2024,54(3):387-397. 

JIANG B, YIN H, LI C Y, et al. Comprehensive evaluation of agricultural soil fertility along the Weihe River Basin in Shaanxi Province, a tributary of the Yellow River[J]. Journal of Northwest University (Natural Science Edition), 2024,54(3):387-397.

延伸阅读


  【黄河流域人地系统协调与可持续发展】专题

  【黄河流域生态保护和高质量发展】专题(三)
  【黄河流域生态保护和高质量发展】专题(二)

  【黄河流域生态保护和高质量发展】专题(一)



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