潋水河流域丘陵微地貌土壤性质的空间变异表达

摘要

根据江西兴国县潋水河流域1981年土壤普查资料及相关图件资料，采用GPS、GIS与地统计学相结合的方法，选择兴国县龙岗镇镇郊丘陵微地貌作为研究区域，研究小区域范围内土壤样点优化方法及空间插值方法对土壤有机质、土壤碱解氮、土壤全磷和土壤速效钾等土壤性质空间变异表达的影响。主要研究结论如下： 根据随机过程理论和抽样统计原理，以及区域土地利用方式与微地貌等因素的差异，分别采用抽样理论法和综合优化法对46个样点的原系统采样方案进行优化，确定研究区最合理与最少的土壤样点数。其中，根据抽样理论公式分别算得研究区各土壤性质的合理样本容量为土壤有机质35个，土壤碱解氮28个，土壤全磷37个，土壤速效钾28个。综合优化法是在研究区域气候、母质等成土条件一致的前提下，直接根据区域土地利用方式以及微地貌的差异来优化布点，从而确定研究区域土壤性质所需最少样点数目为23个。选取样点平均值和标准差、空间结构、空间相似度、区域面积与面积平均值以及面积加权平均值等指标分析比较两种样点优化方法对丘陵区微地貌土壤性质空间表达精度的结果表明，基于抽样理论法的土壤性质整体表达具有更高的精确性。但是，综合优化法所需的样点数目较少，其预测误差均在允许误差范围内，且在某些比较标准上比抽样理论法更接近原抽样方案。因此，综合优化法同样较合理且比抽样理论法更具有实践意义和价值。 基于ArcGIS9.0软件平台，选取基本统计特征值、地统计学参数、交叉验证误差、空间插值结构、空间相似度以及土壤性质分级含量面积、面积平均值与加权平均值等分析指标，研究了反比距离加权、局部多项式、辐射基础函数、普通克里格、泛克里格以及析取克里格等6种插值方法分析在3种抽样方案条件下对丘陵区微地貌土壤性质空间变异表达的影响。结果表明，与原系统抽样法的插值结果相比，在抽样理论法条件下，这6种插值方法对于大部分土壤性质具有较高的表达精度；在综合优化法条件下，各种插值方法误差均在允许范围内，且在某些土壤性质及比较标准上还较抽样理论法更接近于原系统抽样法。此外，在6种插值方法中，多项式插值方法对于区域整体信息的反映较好，而反比距离加权插值法对区域局部信息的反映较好，克里格插值法介于二者之间。综合比较结果表明，克里格插值模型对区域土壤性质具有较好的拟合效应，其次是局部多项式插值法，而反比距离加权法的插值拟合效应则普遍较差。

目录

文摘

英文文摘

论文独创性声明及关于论文使用授权的声明

1绪论

2研究区域概况与试验方案

3土壤性质样点优化设计及误差比较

4土壤性质插值优化

5结论与展望

参考文献

致谢

作者简历