黑河中游綠洲麥田土壤導(dǎo)氣率空間變異尺度性研究-論文.pdf

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1、2014年4月農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)第45卷第4期doi：10．6041／j．issn．1000—1298．2014．04．028黑河中游綠洲麥田土壤導(dǎo)氣率空間變異尺度性研究術(shù)王衛(wèi)華王全九，(1．昆明理工大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程學(xué)院，昆明650500；2．西安理工大學(xué)水利水電學(xué)院，西安710048；3．中國(guó)科學(xué)院水利部水土保持研究所黃土高原土壤侵蝕與旱地農(nóng)業(yè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西楊凌712100)摘要：為了明確黑河中游綠洲麥田土壤導(dǎo)氣率空間變異研究中的尺度性問(wèn)題，在張掖地區(qū)面積為21m×21m的小麥田用3m×3m的網(wǎng)格布設(shè)來(lái)測(cè)定土壤導(dǎo)氣率，

2、運(yùn)用改變采樣間距和幅度的分析方法，得到選取相關(guān)距離、變異系數(shù)及Moran’SI指數(shù)這3個(gè)參數(shù)作為判斷表征土壤導(dǎo)氣率空間變異的依據(jù)，進(jìn)一步研究不同采樣幅度與采樣間距對(duì)土壤導(dǎo)氣率空間變異產(chǎn)生的影響。研究結(jié)果表明，在一定范圍內(nèi)，表征土壤導(dǎo)氣率變異特征的相關(guān)距離、變異系數(shù)及Moran’sI指數(shù)會(huì)隨著采樣幅度尺度的增大而增大；當(dāng)采樣間距增大時(shí)，會(huì)出現(xiàn)相關(guān)距離減小，而Moran’sI指數(shù)與變異系數(shù)兩者卻沒(méi)有變化的兩種截然相反的情況。關(guān)鍵詞：土壤導(dǎo)氣率空間變異尺度采樣幅度采樣間距中圖分類號(hào)：S152．6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000

3、—1298(2014)04—0179-05的研究中先后指出，相關(guān)距離在大小不同的尺度研引言究中存在顯著區(qū)別，而這種區(qū)別可能是由于采樣效尺度性問(wèn)題早在1995年由Bl~chl和Sivapalan應(yīng)和不同采樣尺度下的不確定性造成的。提出，是景觀生態(tài)學(xué)研究中涵蓋了采樣幅度、采Bltichl(1998)在整理試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，表觀樣間距、采樣體積3個(gè)概念的熱點(diǎn)問(wèn)題。在土壤導(dǎo)變異與其真實(shí)變異之間也存在一定差異，且測(cè)量尺氣率空間變異性研究中，尺度性問(wèn)題亦是一個(gè)不容度與試驗(yàn)中的差異存在一定聯(lián)系¨。同樣的，以上忽視的概念。本文試圖通

4、過(guò)改變采樣幅度和采樣間問(wèn)題在土壤導(dǎo)氣特征的空間變異研究中也不能回距，分析其對(duì)土壤導(dǎo)氣率空問(wèn)變異研究結(jié)果的影響，避。初步探討土壤導(dǎo)氣率空間變異研究中的尺度性問(wèn)另外，土壤導(dǎo)氣率真實(shí)的空間變異尺度一般與題。模擬、預(yù)測(cè)的尺度不相一致，在這種情況下，就需要作者曾對(duì)黑河中游綠洲麥田土壤水氣熱參數(shù)田針對(duì)在真實(shí)的變異尺度與模擬的尺度之間進(jìn)行尺度間尺度空問(wèn)分布特征做過(guò)研究，然而針對(duì)該地區(qū)推繹。由于在實(shí)際測(cè)量時(shí)，數(shù)據(jù)本身具有一定程度土壤導(dǎo)氣特征空間變異的尺度性問(wèn)題尚未深入研的尺度偏差，從而導(dǎo)致將其代入所得出的空間變異究，國(guó)際上關(guān)于土壤導(dǎo)氣率

5、尺度性問(wèn)題的研究也鮮尺度和方差與其真實(shí)值存在差異?。由于研究對(duì)為報(bào)道。但在土壤科學(xué)研究中，已開(kāi)展了大量關(guān)于象本身具有多尺度特征，加之由于測(cè)量誤差造成的氣液兩相的研究，這方面的報(bào)道也很多，故而從土壤空間變異尺度估算的不準(zhǔn)確，導(dǎo)致了尺度的預(yù)測(cè)和水分的變異研究導(dǎo)入，借鑒土壤水分變異的分析研模擬具有一定程度的困難。因此，尺度性問(wèn)題究方法，揭示土壤導(dǎo)氣率空間變異研究中的尺度性在土壤導(dǎo)氣特征空間變異的研究中顯得不可或缺。問(wèn)題。對(duì)土壤水分空間變異性的研究自20世紀(jì)對(duì)于土壤導(dǎo)氣特征的空間變異研究，目前研究熱點(diǎn)70年代以來(lái)有了較大的發(fā)展，

6、研究對(duì)象包括田問(wèn)試主要集中在合理地設(shè)計(jì)采樣點(diǎn)的位置，以便試驗(yàn)所驗(yàn)小區(qū)、小流域及大流域等不同尺度。綜合前人研得出的數(shù)據(jù)更接近于真實(shí)變異。如需了解土壤導(dǎo)氣究成果分析發(fā)現(xiàn)，土壤水分空間變異的變異系數(shù)和率的真實(shí)變異，首先要弄清楚采樣幅度與采樣間距相關(guān)距離在不同研究區(qū)域和不同尺度情況下均呈現(xiàn)對(duì)土壤導(dǎo)氣特征空間變異的影響，從而為獲取田間出不同的結(jié)果。Western等在1998年、1999年真實(shí)信息制定有效的采樣方案提供依據(jù)。本研究?jī)H收稿日期：2013—12—06修回日期：2013—12—31國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51179150

7、)和國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)資助項(xiàng)目(91025018)作者簡(jiǎn)介：王衛(wèi)華，博士，主要從事土壤物理研究，E-mail：wa“gweihua122O@163．corn通訊作者：王全九，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事農(nóng)業(yè)水土工程研究，E—mail：wquanjiu@163com18O農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)通過(guò)改變采樣幅度、采用間距對(duì)常用表征空間變異異結(jié)果。用地統(tǒng)計(jì)學(xué)分析時(shí)，數(shù)據(jù)越多，變異結(jié)果越的變異系數(shù)、相關(guān)距離和自相關(guān)的Moran’SI指數(shù)這接近隨機(jī)變量的真實(shí)情況，由于采樣間距太大可導(dǎo)3個(gè)指標(biāo)的影響來(lái)判斷研究尺度對(duì)土壤導(dǎo)氣特征空致滑動(dòng)窗內(nèi)的數(shù)

8、據(jù)太少，從而使得研究結(jié)果的可信間變異的影響程度，旨在客觀地反映田間土壤導(dǎo)氣度降低，所以本研究并未分析采樣間距為12m、15m率空間變異狀況，從而為科學(xué)布設(shè)采樣點(diǎn)提供依據(jù)。和18m時(shí)的變異情況。1．3．3數(shù)據(jù)處理1材料與方法利用經(jīng)典統(tǒng)計(jì)學(xué)SPSS軟件(19．0版本)、地統(tǒng)1．1研究區(qū)概況計(jì)學(xué)ARCGIS軟件(geost