西南岩溶区土壤全氮含量的空间变异分析-农业机械学报.pdfVIP

２０１４年９月 农 业 机 械 学 报 第４５卷 第９期 ｄｏｉ：１０．６０４１／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００１２９８．２０１４．０９．０２５ 西南岩溶区土壤全氮含量的空间变异分析 １ ２ １ １ 李文军　杨奇勇　彭保发　赵　迪 （１．湖南文理学院资源环境与旅游学院，常德４１５０００；２．中国地质科学院岩溶地质研究所，桂林 ５４１００４） 摘要：选择典型的岩溶峰丛洼地区域，在利用多元逐步回归分析研究０～２０ｃｍ深度土壤全氮含量与地形指数因子 关系的基础上，利用普通克里格法（ＯＫ）、单变量协同克里格法（ＣＯＫ）和多变量协同克里格法（ＭＣＯＫ）对土壤全氮 含量的空间变异性进行了分析。结果表明：研究区域土壤全氮含量空间分布可以用两个回归模型来表征。克里格 插值分析表明，当全氮含量与地形指数因子相关系数较低时，ＣＯＫ法并不能有效提高全氮预测精度；随着协同变量 的增加，ＭＣＯＫ法能够显著提高全氮预测精度。 关键词：西南岩溶地区　土壤全氮含量　半方差函数　协同克里格 中图分类号：Ｓ１５８３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００１２９８（２０１４）０９０１５００５ 数据源，利用地理信息系统软件ＡｒｃＧＩＳ９２提取地 　　引言 形指数因子，通过研究土壤全氮与地形指数因子的 石漠化是我国西南岩溶地区土地退化的顶级形 回归关系，选取相应的地形指数因子进行协同克里 式，目前已成为备受关注的研究热点和生态环境治 格估值。通过对比ＯＫ法、ＣＯＫ法和ＭＣＯＫ法的估 ［１］ 理的重点 。在岩溶区生态重建过程中，植被恢复 值精度，确定研究区域土壤全氮含量空间预测的最 是关键。而氮在植物所有必需营养元素中，是影响 佳方法。获取研究区域土壤全氮含量的空间分布 ［２］ 植物生长和产量形成的首要因素 。岩溶峰丛洼 图，以期为岩溶区土壤调查和示范区生态重建提供 地水土流失严重，造成大量养分元素的流失。土壤 科学参考。 氮素的流失不但造成农业水土环境污染，而且也成 了岩溶区植被恢复的限制性因素。因此，全面掌握 １　研究区域概况 该区域土壤全氮含量的空间分布状况，对岩溶区生 选取生态重建示范区所在的矩形区域为研究区 态重建、植被恢复具有指导意义。 ２ 域（图１）。研究区域总面积 １０８ｋｍ，海拔高度在 地统计学方法是研究空间变异最有效的手 １５０～５３０ｍ之间。平均降水量１４００～１５５０ｍｍ，冬 段［３－５］，其中最常用的就是普通克里格法（Ｏｒｄｉｎａｒｙ 季候温大于１０℃。区域内岩性以灰岩为主，土壤类 Ｋｒｉｇｉｎｇ，ＯＫ），它可以给出有限区域内区域变量的最 型主要是红壤、砖红壤、黄红壤、棕色石灰土。该地 佳线性无偏估计量。研究表明，利用辅助数据进行 区过去生态环境非常脆弱，经过石漠化治理后有所 协同克里格估计能有效提高土壤属性的预测精度， 好转，但是周边石漠化仍然非常严重。 或者在精度可接受的情况下减少采样点数量［６－８］。 峰丛洼地区域，正负地形交错分布，地形地貌复杂多 变，野外土壤调查难度大。因此借