运用地统计学、地理信息系统、方差分析和回归分析相结合的方法,研究江西省不同地貌单元耕地土壤有机碳空间变异的尺度效应,尺度分为省域尺度、完整地貌单元尺度和完整地貌单元相对应的县域尺度。结果表明:(1)不同尺度下耕地土壤有机碳均值差异显著,变异系数基本不变;(2)从县域尺度到地貌单元尺度再到省域尺度,块金效应值和空间自相关距离呈增大趋势;(3)不同尺度土壤有机碳空间分布级别和面积比例差异明显,小尺度插值图信息更丰富;(4)方差分析和回归分析结果表明秸秆还田、成土母质、土壤类型、高程和土壤侵蚀对土壤有机碳空间变异存在显著影响,但不同尺度下影响程度有所差异。秸秆还田和土壤类型对土壤有机碳空间变异的影响不存在尺度效应,成土母质、高程和土壤侵蚀对其影响存在尺度效应。结果可为详细地理解不同尺度下土壤有机碳空间变异及估测土壤有机碳密度提供一定的参考依据。

运用地统计学和GIS相结合的方法,研究了黄土丘陵区县域不同地貌单元土壤有机碳空间变异的尺度效应,尺度划分为县域、县域上三种不同的地貌单元以及与地貌单元相对应的乡镇尺度,结果表明:①各个尺度下有机碳含量均偏低,完整地貌单元尺度与乡镇尺度有机碳均值与变异系数大小顺序不同;②高山区随着尺度的变化,自然因素对变异的影响程度没有显著变化,但低山丘陵区与丘陵沟壑区自然因素的影响程度减小,插值图表现出较小的研究面积有机碳含量信息更丰富;③县域尺度上海拔与土壤类型是导致变异的主控因素,在丘陵沟壑区,所研究的自然因素(海拔、土壤类型、土壤侵蚀程度、田面坡度、坡向)对其影响都不显著;在低山丘陵区,地貌单元上主控因...

论文运用经典统计学和地统计学相结合的方法,以黄土高原典型地貌丘陵沟壑区(庄浪县)与平原区(武功县)为例,探讨了土壤有机碳空间变异特征及县域尺度土壤有机碳的合理采样数。研究表明,丘陵沟壑区有机碳的变异系数较小,变化范围在0.176到0.200之间,平原区较沟壑区大,变化范围在0.24到0.26之间,基于经典统计学,在5%的精度要求和95%的置信区间,沟壑区的合理样本数为64个,平原区为110个。丘陵沟壑区与平原区两区域都呈现出强烈的空间相关性且变程较小,分别为2 250、900 m,庄浪县土壤有机碳含量高值区斑块较破碎,东部较西部多、北部比南部多;武功县土壤有机碳含量西南与中部地区含量较高,高值...

研究目的:研究江西省不同农业土地利用方式下的土壤有机碳含量。研究方法:实地土壤样品采集分析与第二次土壤普查资料相结合、GIS空间插值与比较分析相结合的综合研究方法。研究结果:江西省农业土地利用方式和土壤类型不同,土壤有机碳含量存在较大差异;在农业土地利用方式下表层土壤有机碳含量一般为:菜地>稻田>有林地>旱地土壤>荒草地;从第一次土壤普查到2008年稻田土壤有机碳含量逐步提高,而且所有农业土地利用方式下土壤有机碳含量均随土壤深度增加而减少。研究结论:通过农业土地利用管理和土壤管理措施的调整,可以增加土壤有机碳的贮量,提高农田有机碳稳定性,减缓大气中CO2浓度增加。

江西省国土分别由山地、丘陵和平原组成,不同的地貌类型为各区域带来不同的发展条件,形成区城内和区域间的经济发展差距。在进行全省区域经济差距总体分析和区域经济差异分析的基础上,用锡尔系数对江西省区域经济差异按地貌单元进行空间分解,揭示不同地貌条件下区域经济发展差异形成的原因和基本规律,为江西统筹区域发展服务。

【目的】土壤类型、土壤层次及植被类型是土壤有机碳分布格局的重要影响因素,而海拔是对大尺度水热环境条件的再分配,涵盖了土壤类型和植被类型在小尺度上的剧烈变化信息,因而研究不同海拔梯度上土壤有机碳的变异规律对森林生态系统碳汇管理具有重要的意义。【方法】本研究选择九连山境内不同海拔高度(179～1 430m)的森林土壤为研究对象,通过分析植被类型、土壤类型、和不同层次的有机碳含量与碳储量等,揭示不同海拔高度有机碳的垂直分布规律及影响因素。【结果】土壤的前3层(0～40 cm)有机碳含量随着海拔的升高而呈现线性增大的趋势,而第4层(40～60 cm)和第5层(60～100 cm)则随着海拔的升高而逐渐的降低,土壤碳储量与海拔梯度的趋势与土壤有机碳与海拔梯度的趋势基本一致,但总碳储量与海拔梯度的趋势则呈先降低后升高的U形趋势;草甸土的前3层土壤有机碳含量和储量往往高于红壤和黄壤,并且随海拔升高,土壤类型从红壤、黄壤至草甸土的变化过程中,前2层(0～20 cm)有机碳含量和碳储量均存在逐渐上升,而其他层次则无显著差异;高海拔的杜鹃林和高山草甸表层土壤有机碳含量和碳储量往往高于较低海拔的其他植被类型,而高山草甸和次生阔叶林的0～100 cm总碳储量较高。【结论】土壤表层和植被类型的变化可能是导致九连山不同海拔梯度土壤有机碳变异规律的主要原因。在全球气候变暖的情形下,高海拔地区的表层土壤可能随着温度的上升而增加碳排放。

【目的】为克服尺度效应对氮素空间变异规律认识的影响,更加充分的利用多尺度空间信息。【方法】利用地统计学方法,以江汉平原后湖农场流塘分场为样区进行多尺度嵌套取样,探讨了全氮在不同采样尺度上的结构差异,提出了多尺度套合模型,研究了区域氮素的空间分布现状。【结果】各尺度上样点数据均符合正态分布,且以球状模型拟合效果最佳;全氮在不同尺度上都存在空间变异性,但其特征参数不同,尺度差异明显;采用多尺度套合模型进行kriging估值,可以有效提高拟合精度,且不局限于套合尺度的距离范围(本研究为100m和50m),部分区域内估计误差仅为普通克立格方法误差的1/2,精度提高的程度与套合尺度的设置有关。【结论】应...

【目的】以黄土高原不同地貌气候类型区农田土壤为研究对象,研究农田土壤有机碳与其他理化属性的关系,探讨影响有机碳的土壤因子,为区域农田土壤固碳影响因素及固碳现状评估提供理论依据。【方法】采用多专题数据图综合分析方法,考虑土地利用、种植制度、地形地貌、土壤类型等将黄土高原地区划分为5个地貌类型区,在每个地貌类型区选取一个典型县,结合"联合单元布点法"进行样点布设,运用逐步线性回归模型、回归树模型和相关性分析研究不同地貌类型区农田土壤有机碳与其他理化属性的关系。【结果】1)不同地貌类型区农田土壤有机碳与pH、砂

采样设计是土壤有机碳研究中面临的首要问题。论文对黄土高原不同地貌类型区农田土壤有机碳进行抽样样本代表性评价,对比分析了不同采样方法的样点布设效率,结果表明:1)高塬区合理采样布点方法应为网格布点法,采样点布设格网间隔4 km,网格布点法较随机布点法和联合单元布点法效率分别提高64.3%和31.8%;2)平原区合理采样布点方法应为网格布点法,采样点布设格网间隔2 km,网格布点较随机布点和联合单元布点效率分别提高64.8%和128.8%;3)丘陵区合理采样布点方法应为联合单元布点法,样点布设密度为1 314

采用Pearson相关性分析、Spearman相关性分析、偏相关性分析、方差分析和地统计学方法,对江西省耕地表层(0~20 cm)土壤有效态B、Cu、Fe、Mn和Zn等5种微量元素含量空间变异特征及其影响因素进行研究。结果表明:研究区土壤有效态B、Cu、Fe、Mn和Zn总体处于中等以上水平,B表现为强变异性,其他有效态元素均呈中等变异性。空间结构方面,B、Cu、Fe、Mn和Zn的块金效应值依次为15.68%、12.09%、87.63%、77.98%和25.27%,表明B和Cu具有强烈的空间相关性,Zn呈中等空间相关性,而Fe和Mn空间相关性较弱。空间分布方面,土壤有效B含量表现出"两边低、中间高"的空间分布趋势,Fe、Cu、Zn呈现出较为平滑的空间分布格局,Mn在空间分布上并无明显规律。Pearson相关性分析和偏相关性分析表明5种微量元素之间存在一定的耦合关系但并无直接相关性。Spearman相关性分析和方差分析结果表明,高程、坡度、pH、有机质、全氮、成土母质、地貌类型、土壤类型、灌溉能力、秸秆还田方式和常年耕作制度对5种微量元素含量的空间变异影响显著(P<0.05)。结果可为江西省测土配方施肥卡制定与耕地资源利用与管理及优质高产种植提供可靠参考依据。

目的研究鄂尔多斯沙地不同植被群落对小尺度土壤养分空间变异的影响。方法通过对鄂尔多斯沙质荒漠化地区两种典型植被群落下的土壤以0.3m等间距的网格取样(n=81),对土壤有机质含量、土壤养分含量微尺度空间变异进行地统计学分析。结果本氏针茅群落下土壤有机质含量和有效磷的半方差函数呈线性模型,本氏针茅群落下表层土壤养分的空间变异特征受随机因素的影响较大,在调查范围内没有空间相关性。油蒿灌丛周围表层土壤的有机质和有效磷含量的半方差函数可用球状模型和指数模型来描述,表层有机质含量的独立间距为1.25m,有效磷含量的独立间距为1.14m,均与油蒿灌丛的冠幅相近,土壤有机质含量和有效磷含量具有强烈的空间自相关...

土壤有机质含量是衡量土壤肥力和评价耕地质量的重要指标。在县域尺度下，利用合理数量的样点反映其空间分异特征具有重要意义。论文选取位于江汉平原腹地的湖北省公安县为研究区，布设了４ ０４５个样点并测定其有机质含量，采用半方差分析得到土壤有机质空间变异特征，基于Ｍｏｒａｎｓ Ｉ揭示空间变异较大地区，并通过二分法的思想逼近最佳合理采样数值。结果表明：研究区土壤有机质分布呈中等空间相关性，有６个局部区域的空间变异明显高于邻近地区，采样点数量与插值精度呈正相关，合理采样数为５９８个。研究结果可以为江汉平原县域耕地质量监测和管控提供指导。

【目的】定量认识土壤有机碳（SOC）含量在坡面上的空间异质性及尺度效应，探索“由点及面”估算坡面平均SOC含量的精确便捷途径，为细致刻画坡面土壤资源状况、全面理解生态系统碳循环、制定土壤高质量管理方案提供科学基础。【方法】在宁夏半干旱黄土丘陵区，选择3个相邻的由退耕还林工程形成的典型坡面，从坡顶向坡脚设置连续样点，调查各样点的土地利用、植被特征、立地条件及表层（0～20 cm）SOC含量，分析其坡向差异、坡位变化；以“离坡顶的水平距离或相对距离”为自变量，以表层SOC含量的顺坡滑动平均值为因变量，定量描述坡面尺度效应；再以坡面上任一样点表层SOC含量与坡面平均值的比值为因变量，实现由“点”到“面”的尺度上推。【结果】研究区表层SOC含量存在明显的坡向差异、坡位变化、尺度效应。表层SOC含量的坡面平均值在南坡（7.60 g·kg~(-1)）最高，东坡（6.42 g·kg~(-1)）次之，西坡（5.65 g·kg~(-1)）最低，其坡位间变幅在东坡（15.95 g·kg~(-1)）最大，其次为西坡（11.34 g·kg~(-1)），最小为南坡（9.72 g·kg~(-1)），说明东坡的坡面效应最强，其次为西坡，南坡最弱。东坡、西坡、南坡表层SOC含量的坡位变化大致相同，均由坡顶向下逐渐减小，至离坡顶水平距离200、150、280 m（相对距离0.73、0.45、0.76）后趋于稳定，主要与坡面“上部为自然状态的坡地+林草植被+恢复年限长、下部为人工梯田+林农植被+扰动频繁”的空间格局有关。在东坡、西坡、南坡上，距坡顶水平距离每增加100 m,SOC含量的滑动平均值分别变化-3.40、-2.50、-1.51 g·kg~(-1)；距坡顶相对距离每增加0.1,SOC含量的滑动平均值分别变化-0.96、-0.75、-0.55 g·kg~(-1)。构建3个坡向不同坡位样点表层SOC含量与坡面平均值的比值随离坡顶水平距离或相对距离增加而变化的数量关系（R~2>0.7,P<0.001），籍此可由坡面上任一样点表层SOC含量精确便捷地估算坡面平均值。将所有位点数据融合得出，离坡顶相对距离0.4的位点表层SOC含量最接近坡面平均值。【结论】半干旱黄土丘陵区坡面表层SOC含量沿坡从上至下基本呈先减小后稳定的变化，与土地利用类型、植被类型、恢复年限的坡面分布格局有关。以顺坡（相对）水平坡长增加为尺度变量可较好地定量刻画表层SOC含量的坡面变化特征及尺度效应，藉此可实现坡面表层SOC含量平均值的精确便捷推算。

利用农业生态系统生物地球化学模型(DNDC)方法,在GIS区域数据库支持下运行模型,研究了东北三省地区土壤有机碳储量状况,及其在现行农田管理措施下的变化特征。结果表明,以1998年为例,东北三省耕地土壤有机碳(SOC)储量(0-30cm土层)约为124 348万t,黑龙江、吉林和辽宁省分别占58.4％、25.5％和16.1％;在目前的农作制度下土壤有机碳库处于严重的负平衡,每年净丢失有机碳3122万t,黑龙江、吉林和辽宁省分别占59.3％、25.9％和14.8％;单位面积耕地SOC年减少量高达2.05 t·ha-1,黑龙江、吉林耕地SOC丢失最严重。增加秸秆还田比例,提倡免耕和人畜粪便还田,增...

【目的】为了在优质烟田间栽培中更好地实施精确定位施肥,需要准确掌握植烟田土壤养分的空间分布信息。【方法】本文根据地统计理论,采用经验贝叶斯克里金方法分析河南省内乡县一长期植烟田土壤有机质含量的空间变异性,并与径向基函数神经网络插值法、普通克里格插值法进行预测精度比较。【结果】研究区植烟田土壤有机质含量处在最适宜范围内,其平均值为14.81 g·kg~(-1),变异系数为13.74%,表现为中等程度变异性。植烟田土壤有机质含量存在半方差结构,其半方差函数最优拟合模型是指数模型。而且表现出较强的空间相关性。在插值和预测方面,EBK经验贝叶斯法除了明显优于普通克里金插值法以外,还优于RBF神经网络插值法。【结论】在微尺度条件下,采用以坐标和邻近样点为输入的经验贝叶斯克里金方法,来分析植烟田土壤有机质含量的空间变异性,可以达到快速便捷、精度更高的效果。