六盘山华北落叶松林坡面土壤密度空间变异与合理取样数

摘要

[目的]明确森林坡面土壤密度的空间异质性并量化其合理取样数,对于准确理解坡面产流变化机制具有重要意义。[方法]结合传统统计学和地统计学方法,分析了六盘山华北落叶松林坡面0~100 cm土层土壤密度的空间异质性,用Monte Carlo模拟重抽样的方法,量化95%置信区间、10%误差下土壤密度的最少取样数。[结果]华北落叶松林坡面100 cm土层土壤密度变化范围0.99~1.48 g·cm^(−3);随土层加深,土壤密度逐渐增加。传统统计学表明,0~20 cm土层土壤密度属弱变异,其它土层均为中等变异,石砾含量的空间异质性是导致坡面不同土层土壤密度空间变异的主要因素。地统计学表明,各层土壤密度空间结构均为中等空间自相关性。不同土层土壤密度空间变异程度的不同导致其最少取样数存有明显差异,在95%的置信区间,若要控制坡面100 cm土层土壤密度评估精度在10%误差内,至少需布设10个以上的取样点。[结论]森林坡面土壤密度存有较大空间变异,且其合理取样数的大小取决于空间变异程度,未来应基于土壤密度空间变异程度与合理取样数的关系制定合理、高效的取样策略。