發(fā)布時間：2020-07-21 07:16

【摘要】：土壤有機碳(SOC)含量和動態(tài)變化直接影響著土壤質(zhì)量和全球碳循環(huán),準確地獲取區(qū)域SOC動態(tài)變化信息及準確模擬預測區(qū)域SOC的空間分布廣受關(guān)注和探討。本研究以1981年第二次土壤普查中的214個典型土壤剖面數(shù)據(jù)和2012年實地采集測定的555個土樣數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),運用方差分析和回歸分析方法,量化分析了近30年來不同成土因素對川中丘陵縣域尺度上SOC空間演變格局的作用及影響程度；并在此基礎(chǔ)上結(jié)合空間數(shù)據(jù)的性質(zhì),借助GS+、MATLAB和ArcGIS9.3軟件平臺,采用多元線性回歸模型(MLR)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型(RBF)、高精度曲面模型(HASM)等多種方法構(gòu)建融合多種環(huán)境因素的空間變化模擬預測方法,主要構(gòu)建了LU-RBF-HASM土壤有機碳空間變化高精度模擬預測模型。得出結(jié)論如下：(1)1981年和2012年表層土壤SOC平均含量分別為6.41 g.kg-1、13.46 g.kg-1,30年間SOC含量上升109.98%；其變異系數(shù)分別為72.59%、48.87%,呈下降趨勢。(2)近30年來,SOC空間變異由受結(jié)構(gòu)性因素和隨機性因素共同影響變?yōu)楦鼉A向于受到隨機性因素的影響。土壤類型、土地利用方式、地形因子、植被蓋度對SOC空間演變均有極顯著影響(P0.001)。其中土地利用方式對研究區(qū)SOC空間變異的影響增加(43.9%-48.6%)而土壤類型的影響有所下降(42.1%-38.0%),地形因子的影響下降(19.7%～18.0%)而植被蓋度的貢獻率上升(5.3%-10.0%)；土地利用方式已成為影響該區(qū)SOC空間變異的主導因素。(3)構(gòu)建的LU-RBF-HASM模型兼顧空間非平穩(wěn)性和非線性關(guān)系,相較于OK、LU-HASM、LU-MLR-HASM法,LU-RBF-HASM模型各項誤差降低6.39%～36.47%,模擬預測精度最高,實現(xiàn)了該區(qū)SOC空間變化的高精度模擬預測。(4)從模擬結(jié)果圖來看,大部分區(qū)域SOC含量均有增加,尤其是低山區(qū)和深丘區(qū)；LU-RBF-HASM模型能較好地刻畫SOC空間變化的空間格局尤其是細節(jié)信息,使模擬預測結(jié)果更符合實際情況。綜上所述,本研究所構(gòu)建的LU-RBF-HASM模型實現(xiàn)了川中丘陵地區(qū)較高精度的SOC空間變化信息的表達,也為SOC儲量變化的精準估算和區(qū)域土壤性質(zhì)的空間變化研究提供了一種思路參考。
【學位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S153.6
【圖文】：

研究區(qū)基本信息1~tg.2Basicgeographicinformationofstudyarea

±壤普查數(shù)據(jù)有全面、統(tǒng)一、規(guī)范的技術(shù)規(guī)程，資料詳實，采樣時間集中，參考價值逡逑較高。這些典型王壤剖面數(shù)據(jù)資料記錄在《仁壽±壤》等相關(guān)地方性資料中，經(jīng)整理逡逑共獲得２１４個止壤樣點的數(shù)據(jù)（圖３ａ）。每一個樣點都較詳細地記錄了該王壤剖面的逡逑采樣地點、成±母質(zhì)、止壤類型、地形特征、王地利用方式＾及±壤理化性質(zhì)等信息。逡逑２０１２邋±壤樣點數(shù)據(jù)，根據(jù)１９８１年±壤剖面樣點分布和研巧區(qū)的實際情況，采用逡逑２ｘ２ｋｍ２網(wǎng)格法布設(shè)樣點，在考慮樣點代表性與空間分布巧勻性的基礎(chǔ)上，結(jié)合研充逡逑區(qū)成±母質(zhì)、王壤類型巧王地利用方式等資料進行實地調(diào)整，于２０１２年１１－１２月在逡逑全縣采集表層（０？２０邋ｃｍ）止壤樣點５５８個（圖３ｂ）。每一采樣點周圍５ｍ范圍內(nèi)取４逡逑個點，混合后Ｌ義四分法取樣。采樣的同時利用ＧＰＳ定位并記錄每個采樣點的地理坐逡逑標、海拔、成±母質(zhì)、±地利用方式、王壤類型、種植制度和施肥狀況等地表環(huán)境信逡逑息。±壤樣品在室內(nèi)自然風干后，研磨過篩，采用重絡(luò)酸鐘法測定ＳＯＣ含量（魯如逡逑坤，２０００），測定時每個樣品設(shè)置兩組平行，Ｗ確保數(shù)據(jù)準確性。逡逑參，NB逡逑‘翻善翊逡逑巧’邐■＾巧？邐５邋Ｉ0｜ｋｍ逡逑ａ．邋１９R%年樣點分布邐ｂ．邋２０１２年祥點分布逡逑圖３研究區(qū)止壤樣點空間分布逡逑Ｆｉｇ．邋３邋

巧區(qū)巧８１年和２（Ｈ２年ＳＯＣ均符合指數(shù)模型，其決定系數(shù)Ｒ２為分別為０．７６ＣＫ０NB邋１９，逡逑殘差輸出小，擬合效果較好。基臺值分別為０．５６０、化２２５，表明在當前采樣密度下存逡逑在著由實驗誤差、采樣誤差、采樣間距變異及耕作施肥等隨機因素共同引起的變異。逡逑塊金效應(yīng)分別為５０．０％、６６．７％，按照區(qū)域化變量空間相關(guān)性程度的分級標準，均屬逡逑于中等程度的空間變異，表明ＳＯＣ受到結(jié)構(gòu)性因素和隨機性因素共同影響，２０１２年逡逑更傾向于受隨機性因素影響。從步長距離來看，１９８１年和２０１２年ＳＯＣ的變程分別逡逑為９．０邋ｋｍ、８．０邋ｋｍ，空間自相關(guān)范圍減小。逡逑表２邋±壤有機碳半方差巧合函數(shù)及其參數(shù)逡逑Ｔａｂｌｅ邋２邋Ｔｈｅ邋出ｅｏｒｅｔｉｃａｌ邋ｓｅ訊ｉｖａｒｉｏｇｒａｍ邋ｍｏｄｅｌｓ邋ｆｏｒ邋ＳＯＣ邋ｃｏｍｅｎｔｓ邋ａｎｄ邋ｔｈｅｉｒ邋ｐａｒａｍｅｔｅｒ邋ｖａｌｕ巧逡逑年代邐擬合模型邐塊金值邐基臺值邐塊金效應(yīng)邐變程（ｋｍ）邐決定系數(shù)１９８１邋年邐指數(shù)模型邐０．２８０邐０．５６０邐０．５００邐９．０邐０．７６０邐２．２０１２邋年邐指數(shù)模型邐０＾邐＾邐０．８１９邐１．

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本文編號：2764075