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《土壤有機碳空間變異性對采樣密度的響應(yīng)研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、2014年12月農(nóng)業(yè)機械學報第45卷第12期doi:10．6041/j．issn．1000-1298．2014．12．032*土壤有機碳空間變異性對采樣密度的響應(yīng)研究123111葉回春黃珊瑜張世文張立平黃元仿黃亞捷(1．中國農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院，北京100193;2．科隆大學地理學院，科隆50923;3．安徽理工大學地球與環(huán)境學院，淮南232001)摘要:以北京地區(qū)土壤有機碳(SOC)為目標變量，對比4種不同采樣密度下SOC質(zhì)量比空間變異的結(jié)構(gòu)變化以及在不同采樣密度下不同空間預(yù)測方法對SOC質(zhì)量比空間預(yù)測不確定性方面的表現(xiàn)
2、。結(jié)果表明，SOC質(zhì)量比關(guān)于地形因子的趨勢屬于宏觀趨勢，以低采樣密度的趨勢擬合效果最優(yōu);隨著采樣密度的增加，SOC質(zhì)量比及其去趨勢后殘差的系統(tǒng)內(nèi)部隨機變異逐漸增強，結(jié)構(gòu)變異逐漸減弱，變異函數(shù)的分布也越平穩(wěn)，空間預(yù)測的不確定性也逐漸減小。另外，變異函數(shù)的變程可能也影響空間預(yù)測的不確定性;增加采樣密度和引入地形因子輔助的回歸克里格法均可以提高北京地區(qū)SOC質(zhì)量比的預(yù)測精度;在預(yù)測精度不降低的情況下，引入地形因子輔助可以在一定程度上減少采樣的數(shù)量。關(guān)鍵詞:土壤有機碳空間變異尺度效應(yīng)采樣密度北京中圖分類號:S151.9;S159.2
3、文獻標識碼:A文章編號:1000-1298(2014)12-0215-09［2，16－19］同時變化對土壤特性空間變異的影響。引言上述研究雖可以有效揭示土壤特性的多尺度變尺度是近年來在地理學研究中出現(xiàn)頻率極高的異特征，但從土壤特性變異函數(shù)到空間預(yù)測過程中一個術(shù)語。尺度是指研究對象或過程的時間或空間預(yù)測精度和預(yù)測不確定性等這一系列流程仍缺乏系維、用于信息收集和處理的時間或空間單位、由時間統(tǒng)深入地分析，特別是如何利用容易獲取的外部數(shù)［1］或空間范圍決定的一種格局變化。土壤特性的據(jù)來輔助進行土壤特性尺度效應(yīng)的研究仍需深入探空間變異
4、性是尺度函數(shù)，不同尺度下同一變量的自討。因此，本文以北京地區(qū)的土壤有機碳(Soil［2］相關(guān)程度相差很大。大尺度采樣條件下，小尺度organiccarbon，SOC)作為目標變量，通過設(shè)計4種下的結(jié)構(gòu)特征將被掩蓋，大量細節(jié)被省略，不利于深不同的樣本點數(shù)，評價不同采樣密度對SOC質(zhì)量比入分析土壤特性的空間變異結(jié)構(gòu)特征;小尺度采樣變異函數(shù)的影響以及不同采樣密度對SOC質(zhì)量比將耗費大量的人力、物力和財力，另外，采樣尺度過空間預(yù)測精度及預(yù)測不確定性的影響，同時比較普小，大尺度上的變異往往由于比較微弱又作為“隨通克里格法(Ordina
5、ryKriging，OK)和回歸克里格法機變異”被忽視或通過降維扣除，研究陷入局部而(ＲegressionKriging，ＲK)對SOC質(zhì)量比空間預(yù)測精［2－5］不能窺其全貌。對于土壤特性的空間變異來度及預(yù)測不確定性的影響。說，大尺度上的空間變異一般與區(qū)域環(huán)境要素(如1材料與方法土壤質(zhì)地、成土母質(zhì)、地形、氣候等)有關(guān)，而小尺度上的空間變異一般與人為因素(如土地利用類型、1.1研究方法［6］農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施等)關(guān)系密切。采用采樣密度的高低來反映采樣尺度的變化，通常情況下，我們所說的研究尺度主要包括采即空間粒度的變化，研究不同采樣密
6、度下SOC質(zhì)量樣幅度(采樣范圍的大小)、采樣粒度(采樣間隔或比的空間變異特征。研究區(qū)內(nèi)設(shè)計隨機采樣點密度)以及采樣支撐(采樣儀器測量面積大1349個，為了驗證該方法，將這些采樣點隨機選?。?－8］小)。目前的研究主要集中于采樣幅度變115個作為驗證點，其余1234個作為訓練樣點［9－11］［5，12－15］化、采樣粒度變化以及采樣幅度和粒度(圖1)。為了評價不同采樣密度對SOC質(zhì)量比空間收稿日期:2014-04-27修回日期:2014-07-12*國家自然科學基金資助項目(41071152)和公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項資助項
7、目(201103005-01-01)作者簡介:葉回春，博士生，主要從事土壤屬性空間異質(zhì)性和過程模擬研究，E-mail:yehuichun000@126．com通訊作者:黃元仿，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事水土資源高效利用研究，E-mail:yfhuang@cau．edu．cn216農(nóng)業(yè)機械學報2014年圖1研究區(qū)高程及不同采樣密度的訓練點和驗證點分布圖Fig．1Distributionmapofelevationandtrainingpointsandverificationpointsatdifferentsamplingd
8、ensities(a)D1及驗證點和高程分布圖(b)D2(c)D3(d)D4變異的影響，從1234個訓練點中依次隨機選取樣不確定性分析，并與趨勢值疊加獲得SOC質(zhì)量比空點數(shù)的12.5%、25%、50%作為其他采樣密度下的間預(yù)測分布圖。訓練點。最終得到4種不同的采樣密度:①樣點數(shù)1.2驗證方
