克里格插值在区域土壤有机碳空间预测中的应用-论文.pdf

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1、中国土壤与肥料2014(3)doi：10．11838／sfse．20140319克里格插值在区域土壤有机碳空间预测中的应用顾成军(1．中国科学院南京土壤研究所，土壤与农业可持续发展国家重点实验室，江苏南京210008；2．中国科学院大学，北京100049；3．滁州学院地理信息与旅游学院，安徽滁州239000)摘要：基于河北省第二次全国土壤普查数据，对比了常用土壤有机碳相关因子土地利用和土壤类型与普通克里格插值结合前后对土壤有机碳密度空间预测精度的差异，探讨了普通克里格插值在区域土壤有机碳空间预测中的应用。研究结果表明，土地利用能够独立

2、解释土壤有机碳密度总方差的19．O％，与普通克里格插值结合以后能够将对土壤有机碳密度总方差的解释程度显著提高到30．2％。低级土壤分类土属能够独立解释土壤有机碳密度总方差的45．0％，但与普通克里格插值结合以后对土壤有机碳密度总方差的解释程度为44．8％，两者相差不大。因此区域空间上能否进一步应用普通克里格插值优化土壤有机碳的空间预测与所选用的土壤有机碳相关因子有关。关键词：河北省；土地利用；土壤类型；土壤有机碳；克里格插值中图分类号：S153．6文献标识码：A文章编号：1673—6257(2014)03—0093—05土壤有机碳是农

3、业土壤的一个重要组分，是评果要好。但已有这些研究往往缺乏结合辅助变量价土壤质量的重要指标J由于受多种因素的影的克里格插值与辅助变量之间对土壤有机碳空间响，土壤有机碳存在较强的空间变异性j，因此预测精度的对比，这对于评价辅助变量与克里格研究区域土壤有机碳准确的空间预测方法对农业生插值结合对土壤有机碳的空间预测效果明显是不产具有重要意义。全面的。目前，基于地统计学分析的克里格及其衍生因此，本文选择河北省为研究区域，以土地利方法是应用最广泛的土壤属性空间预测方法。由用和土壤类型作为相关因子，比较了相关因子与克于普通克里格插值在地形复杂、土壤

4、属性变化强里格插值结合后与相关因子对土壤有机碳空间预测烈的地区，存在一定的局限性，近年来一些学者精度的差异，分析了克里格插值在区域土壤有机碳研究并运用了结合辅助变量与克里格插值的方法空间预测中的应用。对土壤有机碳进行空间预测。例如张忠启1材料与方法等I5采用了结合土地利用的克里格插值对江西余江县的土壤有机碳进行空间预测，并与普通克里1．1研究区概况格插值预测进行比较，结果表明，结合土地利用河北省位于36。03N一42。40N，113。27E一的克里格插值比普通克里格插值预测结果要好。119。50E之间，总面积18．6万km。该省气候属

5、范胜龙等使用了结合土地利用、地貌、土壤类温带大陆性季风气候，大部分地区四季分明。年型等不同辅助变量的克里格插值对福建龙海市的平均气温0～13oC之间，自北向南升高。年平均土壤有机碳进行了空间预测并对预测精度进行了降水量300—800mm，地区分布不均匀。水热状比较，研究表明，不同辅助变量与克里格插值结况自东南向西北呈现有规律的变化趋势。全省地合的预测精度不同，相对于土地利用和地貌，土势西北高，东南低。有高原、山地和平原3种地属与克里格插值结合对土壤有机碳的空间预测效貌类型，分别占该省面积的9．3％、49．5％和41．2％。植被和土地利

6、用显示出不同地貌单元之收稿日期：2013—07—30；最后修订日期：2013—10—31间的明显差异性。高原主要是以多年生草本植物基金项目：中国科学院战略性先导科技专项项目(XDA05050509)；为主的温带草原，部分水分较好的地区分布有森国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2010CB950702)。作者简介：顾成军(1978一)，男，安徽滁州人，讲师，博士研究林；山地主要是温带落叶阔叶林和灌草丛，宽阔生．主要从事土壤资源与遥感信息的研究。同时为本文通讯作者。平坦的盆地和谷地多辟为农田；平原主要是耕地，一93—中国土壤与肥

7、料2014(3)异系数72．1％，为高度变异。碳密度进行回归预测。但土地利用和土壤类型对土2．1相关因子预测对总方差的解释程度壤有机碳密度总方差的解释程度不同。在总和方差表1方差结果表明，河北省土地利用和土壤类11170．16中，土地利用的组间方差相对较低，为型对土壤有机碳密度有显著影响(P<0．001)，是2126．77，而土壤类型的组问方差较高，为5032．06，土壤有机碳密度空间分异的两个影响因子，因此可土地利用和土壤类型能够分别独立解释土壤有机碳以使用土地利用或土壤类型作为自变量对土壤有机密度总方差的19．O％和45．0％。表

8、1不同土地利用~n-I-壤类型对土壤有机碳密度的方差分析结果2．2相关因子与克里格插值结合对总方差的解释程度均为指数模型，决定系数分别为0．781和0．825，模对剖面土壤有机碳密度去除土地利用和土壤类型拟合结果较好。模