不同地貌類型區(qū)表征土壤有機質(zhì)空間變異的空間插值模型及尺度效應(yīng)研究.pdf

1、土壤有機質(zhì)是植物生長中不可缺少的營養(yǎng)元素，是農(nóng)用地分等定級、耕地地力評價的必選評價因子。土壤有機質(zhì)的空間變異性是客觀存在的，在滿足一定的精度條件下，研究不同尺度下不同地貌類型區(qū)表征土壤有機質(zhì)的空間變異的樣點格網(wǎng)密度和最佳的空間插值模型，具有理論和現(xiàn)實意義。
　　主要研究內(nèi)容：
　　在地貌類型區(qū)上：以丘陵山地區(qū)和沿海平原區(qū)兩種地貌類型為研究對象；在尺度研究范圍上：地級市尺度以漳州市為研究區(qū)，縣級尺度以龍海市為研究區(qū)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)級尺度

2、以海澄鎮(zhèn)和隆教鄉(xiāng)為研究區(qū)。
　　根據(jù)不同研究區(qū)的行政范圍，分別確定4種不同的樣點格網(wǎng)密度，地級市尺度的格網(wǎng)密度劃分為：2km×2km、4km×4km、6km×6km、8km×8km；縣級市尺度的格網(wǎng)密度劃分為：0.5km×0.5km、1km×1km、2km×2km、4km×4km；鄉(xiāng)鎮(zhèn)級尺度的格網(wǎng)密度劃分為：0.2km×0.2km、0.4km×0.4km、0.6km×0.6km、0.8km×0.8km。采用的4種不同的空間插值模型

3、為：未結(jié)合類型信息的克里格空間插值模型（格網(wǎng)法）（KSOM）、結(jié)合土壤類型信息的克里格空間插值模型（KSOI）、結(jié)合土地利用類型信息的克里格空間插值模型（KLUT）、結(jié)合土地利用類型-土壤類型信息的克里格空間插值模型（KLUS）。
　　利用地統(tǒng)計學(xué)的克里格法對不同格網(wǎng)密度和空間插值模型共96組樣點數(shù)據(jù)分別進行空間插值，得到各殘差值后，計算出驗證樣點所在位置的土壤有機質(zhì)的預(yù)測值，再根據(jù)公式計算得出均方根誤差（RMSE）及SPSS統(tǒng)計

4、軟件得出的Pearson相關(guān)系數(shù)等參數(shù)作為精度評價依據(jù)，最終確定不同尺度下不同地貌類型區(qū)表征土壤有機質(zhì)的空間變異所需的樣點格網(wǎng)密度和最佳空間插值模型。
　　研究結(jié)論如下：
　　1.不同地貌類型區(qū)的描述性統(tǒng)計分析：丘陵山地區(qū)和沿海平原區(qū)在不同尺度下的變異系數(shù)均屬于中等變異性，地級市尺度和縣級尺度的變異系數(shù)均隨著格網(wǎng)密度的降低和樣點數(shù)量的減少，而逐漸變大。丘陵山地區(qū)在鄉(xiāng)鎮(zhèn)級尺度下，變異系數(shù)表現(xiàn)出無規(guī)律性，沿海平原區(qū)在鄉(xiāng)鎮(zhèn)級尺度下

5、，變異系數(shù)相差不大，都在21％上下浮動，說明沿海平原區(qū)在研究范圍較小時，樣點所需布設(shè)的格網(wǎng)密度對表征土壤有機質(zhì)的空間變異特征的影響降低。
　　2.丘陵山地區(qū)在不同的尺度下，表征土壤有機質(zhì)的空間變異所需的樣點格網(wǎng)密度不同，最佳的空間插值模型也不同，但均需結(jié)合土壤類型信息。
　?。?）在地級市尺度下表征土壤有機質(zhì)的空間變異所需的樣點格網(wǎng)密度和最佳空間插值模型為8km×8km中的結(jié)合土壤類型信息的克里格空間插值模型（KSOI）。<

6、br>　　（2）在縣級尺度下高效表征土壤有機質(zhì)的空間變異所需的樣點格網(wǎng)密度為2km×2km，空間插值模型為結(jié)合土地利用類型-土壤類型的克里格空間插值模型(KLUS)。
　?。?）在鄉(xiāng)鎮(zhèn)級尺度下，若精度要求較高，則表征土壤有機質(zhì)的空間變異的格網(wǎng)密度和空間插值模型為0.2km×0.2km中的結(jié)合土地利用類型的克里格空間插值模型（KLUT），但格網(wǎng)密度為0.6km×0.6km中的KLUS精度只降低0.42%，樣點數(shù)卻減少40.30%，因

7、此，樣點格網(wǎng)密度為0.6km×0.6km并結(jié)合土地利用類型-土壤類型的克里格空間插值模型（KLUS）為最高效的樣點密度和空間插值模型。
　　3.沿海平原區(qū)在不同尺度下，最佳的空間插值模型不同，但都需結(jié)合土壤類型信息。
　　（1）在地級市尺度下高效表征土壤有機質(zhì)的空間變異的樣點格網(wǎng)密度為8km×8km，空間插值模型為結(jié)合土地利用類型-土壤類型信息的克里格空間插值模型(KLUS)。
　?。?）縣級尺度下精度最高的是格網(wǎng)密度