基于GIS和地统计学的昌图县表层土壤有机碳密度空间变异分析.pdf

《基于GIS和地统计学的昌图县表层土壤有机碳密度空间变异分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第2期总第２36期农业科技与装备Ｎｏ．2ＴｏｔａｌＮｏ．２36２０１4年2月ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｑｕｉｐｍｅｎｔFeb．２０１4基于GIS和地统计学的昌图县表层土壤有机碳密度空间变异分析解书华（沈阳农业大学土地与环境学院，沈阳110866）摘要：采用GIS和地统计学相结合的方法，分析昌图县表层土壤（0~20cm）样品中的有机碳密度，探讨有机碳密度的空间变异特性。结果表明，表层土壤有机碳密度在0.55~3.41g/kg之间，平均值为1.97g/kg，具有强变异性；有机碳密度的理论变异函数符合线形模型，具有较强的空间相关性。关键词：有机碳密

2、度；地统计学；空间变异；GIS；空间相关性中图分类号：S153.6文献标识码：Ａ文章编号：1674-1161(2014)０2-0019-03碳循环是全球环境变化问题的研究重点，而土壤石质量。呼吸作用产生的碳尤其是有机碳是全球碳循环总量土壤有机碳密度（T0）通常是指单位面积土体中的重要组成部分。土壤有机碳大部分集中在土壤表所含有的有机碳质量，是表征土壤质量及陆地生态系层，其动态变化对大气CO2浓度、土壤质量及土地生统对全球变化贡献大小的量度指标。对共分为m层产力有非常重要的影响，直接影响土壤肥力和作物产的某土壤剖面来说，T0计算公式为：量。T0=Σmj=1(1-δ%)ρjcjdj/10

3、0（1）昌图县位于辽宁省铁岭市北部，属中温带亚湿润式中：cj表第j层中土壤有机碳平均含量，g/kg；ρj3季风大陆性气候，地势平坦，土质肥沃，年平均气温为容重，g/cm；δj%为砾石的体积分数；dj为厚度，cm。6～7℃，年平均降水量600mm，是辽宁省的产粮大县1.2研究分析方法之一，也是全国著名的农业大县、商品粮生产基地。昌分别利用Excel和SPSS13.0进行试验数据的基图县的主要土壤类型为棕壤、草甸土和黑土。分析当本处理和描述性统计分析，采用GS+7.0统计软件和地土壤有机碳的空间变异特性，全面系统地了解昌图域法进行半变异函数拟合和特异值识别，选用Ar鄄县土壤有机碳的密度，

4、对指导昌图地区的生产实践和cGis9.3地理信息系统软件完成土壤有机碳克里格插区域建设具有重要意义。值的空间分析。1材料与方法2结果与分析1.1样品采集与分析2.1土壤有机碳描述性统计根据昌图县土壤类型分布特点及土壤系统分类对昌图县的70个土壤样本数据进行一般描述性采样原则，于2012年在昌图县采集70个样点（0~20统计，数据基本符合正态分布，结果见表1。cm土层）的样品，并记录野外样点位置，根据土壤剖由表1可以看出，表层土壤（0~20cm）的有机碳面特征进行土层描述。土壤系统分类的采样原则为：密度在0.55~3.41g/kg之间，平均含量为1.97g/kg；从重要性原则（农林牧业

5、利用价值大）、主要性原则（分反映离散程度的变异系数可以看出，有机碳密度表现布广，面积大）、独特性原则（分布面积虽小但类型独出强变异性，变异程度较大。考虑到特异值对样本数特）、均匀性原则（全县各地尽量均匀）。值的影响，采用域法识别特异值，确定样本数据中无土样经风干处理后，采用干烧法（元素分析仪）测特异值出现。定有机质含量；采用环刀法测定容重；过筛后称定砾2.2土壤有机碳半变异结构分析在多种因素的共同作用下，土壤性质具有空间分布的非均一性或空间变异性，且它们彼此不是相互独收稿日期：2014-01-12立的，而是在一定范围内存在空间自相关性。地统计作者简介：解书华（1987—），女，硕士，

6、从事土壤学方面的研学的核心是根据样本点确定研究对象（土壤性质的某究。20农业科技与装备２０１4年2月表1昌图县土壤有机碳密度的描述性统计Table1SoilorganiccarbondensityinChangtuCity有机碳密度/（g/kg）标准差/（g/kg）变异系数/%偏度检验丰度检验最大值最小值平均值3.410.551.970.6532.99-0.16-0.63一变量）随空间位置变化的规律，以此推算位置点的一般认为，块金值（C）代表随机变异的量，如施属性值。检验结果表明，土壤有机碳密度变量服从正肥、耕作措施、种植制度等各种人为活动引起的变异。态分布，故进行变异函数模型拟合，

7、得到如图1所示基台值（C0+C）代表变量空间变异的结构性方差，即由的半方差函数理论模型。土壤母质、地形、气候等非人为因素引起的变异，是系统内总的变异。块金系数[C0/（C0+C）]则是块金值与基台值的比值，表示随机部分引起的空间异质性占系统总变异的比例。按照区域化变量空间相关程度的分级标准，块金系数<25%时，变量具有强烈的空间相关性；块金系数在25%~75%之间时，变量具有中等空间自相关；块金系数>75%时，变量的空间自相关性微弱，变异主要由随机变异组成