黑河中游绿洲麦田土壤导气率空间变异尺度性研究-论文.pdf

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1、2014年4月农业机械学报第45卷第4期doi：10．6041／j．issn．1000—1298．2014．04．028黑河中游绿洲麦田土壤导气率空间变异尺度性研究术王卫华王全九，(1．昆明理工大学现代农业工程学院，昆明650500；2．西安理工大学水利水电学院，西安710048；3．中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室，陕西杨凌712100)摘要：为了明确黑河中游绿洲麦田土壤导气率空间变异研究中的尺度性问题，在张掖地区面积为21m×21m的小麦田用3m×3m的网格布设来测定土壤导气率，

2、运用改变采样间距和幅度的分析方法，得到选取相关距离、变异系数及Moran’SI指数这3个参数作为判断表征土壤导气率空间变异的依据，进一步研究不同采样幅度与采样间距对土壤导气率空间变异产生的影响。研究结果表明，在一定范围内，表征土壤导气率变异特征的相关距离、变异系数及Moran’sI指数会随着采样幅度尺度的增大而增大；当采样间距增大时，会出现相关距离减小，而Moran’sI指数与变异系数两者却没有变化的两种截然相反的情况。关键词：土壤导气率空间变异尺度采样幅度采样间距中图分类号：S152．6文献标识码：A文章编号：1000

3、—1298(2014)04—0179-05的研究中先后指出，相关距离在大小不同的尺度研引言究中存在显著区别，而这种区别可能是由于采样效尺度性问题早在1995年由Bl~chl和Sivapalan应和不同采样尺度下的不确定性造成的。提出，是景观生态学研究中涵盖了采样幅度、采Bltichl(1998)在整理试验得出的数据后发现，表观样间距、采样体积3个概念的热点问题。在土壤导变异与其真实变异之间也存在一定差异，且测量尺气率空间变异性研究中，尺度性问题亦是一个不容度与试验中的差异存在一定联系¨。同样的，以上忽视的概念。本文试图通

4、过改变采样幅度和采样间问题在土壤导气特征的空间变异研究中也不能回距，分析其对土壤导气率空问变异研究结果的影响，避。初步探讨土壤导气率空间变异研究中的尺度性问另外，土壤导气率真实的空间变异尺度一般与题。模拟、预测的尺度不相一致，在这种情况下，就需要作者曾对黑河中游绿洲麦田土壤水气热参数田针对在真实的变异尺度与模拟的尺度之间进行尺度间尺度空问分布特征做过研究，然而针对该地区推绎。由于在实际测量时，数据本身具有一定程度土壤导气特征空间变异的尺度性问题尚未深入研的尺度偏差，从而导致将其代入所得出的空间变异究，国际上关于土壤导气率

5、尺度性问题的研究也鲜尺度和方差与其真实值存在差异⋯。由于研究对为报道。但在土壤科学研究中，已开展了大量关于象本身具有多尺度特征，加之由于测量误差造成的气液两相的研究，这方面的报道也很多，故而从土壤空间变异尺度估算的不准确，导致了尺度的预测和水分的变异研究导入，借鉴土壤水分变异的分析研模拟具有一定程度的困难。因此，尺度性问题究方法，揭示土壤导气率空间变异研究中的尺度性在土壤导气特征空间变异的研究中显得不可或缺。问题。对土壤水分空间变异性的研究自20世纪对于土壤导气特征的空间变异研究，目前研究热点70年代以来有了较大的发展，

6、研究对象包括田问试主要集中在合理地设计采样点的位置，以便试验所验小区、小流域及大流域等不同尺度。综合前人研得出的数据更接近于真实变异。如需了解土壤导气究成果分析发现，土壤水分空间变异的变异系数和率的真实变异，首先要弄清楚采样幅度与采样间距相关距离在不同研究区域和不同尺度情况下均呈现对土壤导气特征空间变异的影响，从而为获取田间出不同的结果。Western等在1998年、1999年真实信息制定有效的采样方案提供依据。本研究仅收稿日期：2013—12—06修回日期：2013—12—31国家自然科学基金资助项目(51179150

7、)和国家自然科学基金重点资助项目(91025018)作者简介：王卫华，博士，主要从事土壤物理研究，E-mail：wa“gweihua122O@163．corn通讯作者：王全九，教授，博士生导师，主要从事农业水土工程研究，E—mail：wquanjiu@163com18O农业机械学报通过改变采样幅度、采用间距对常用表征空间变异异结果。用地统计学分析时，数据越多，变异结果越的变异系数、相关距离和自相关的Moran’SI指数这接近随机变量的真实情况，由于采样间距太大可导3个指标的影响来判断研究尺度对土壤导气特征空致滑动窗内的数

8、据太少，从而使得研究结果的可信间变异的影响程度，旨在客观地反映田间土壤导气度降低，所以本研究并未分析采样间距为12m、15m率空间变异状况，从而为科学布设采样点提供依据。和18m时的变异情况。1．3．3数据处理1材料与方法利用经典统计学SPSS软件(19．0版本)、地统1．1研究区概况计学ARCGIS软件(geost