【摘 要】
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土壤养分影响着作物的产量及其品质,精细的土壤养分信息获取是开展环境管理、监测、建模及精准农业等工作必需的基础数据。我国土壤质量层次不齐,随着时间的推移和人们利用方式的不同,在空间尺度上,土壤养分表现出明显的差异,具有高度的空间变异性。黄土丘陵山区地形复杂多样,土地利用斑块破碎化,想要准确获取该区域土壤养分的空间分布状况,需要足够多的采样点,造成人力物力的大量消耗。因此,研究黄土丘陵山区的土壤养分空
【基金项目】
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国土资源部公益性行业项目“北方村庄压煤山丘区土地综合整治技术研究”（201411007）；
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土壤养分影响着作物的产量及其品质,精细的土壤养分信息获取是开展环境管理、监测、建模及精准农业等工作必需的基础数据。我国土壤质量层次不齐,随着时间的推移和人们利用方式的不同,在空间尺度上,土壤养分表现出明显的差异,具有高度的空间变异性。黄土丘陵山区地形复杂多样,土地利用斑块破碎化,想要准确获取该区域土壤养分的空间分布状况,需要足够多的采样点,造成人力物力的大量消耗。因此,研究黄土丘陵山区的土壤养分空间插值方法具有重要意义。本研究结合地统计学和土壤景观建模理论,选择偏关县为研究区,以数字高程模型（digital elevation model,DEM）生成坡度、坡向和地形位置指数等三个地形因子,基于相同地形单元的地形特征相似性原则进行聚类分区,划分地形单元;利用地统计学中的克里金插值法对各地形单元进行分层插值,预测土壤养分的空间分布规律;与未划分地形单元的全局土壤养分点的插值结果进行比较,检验分地形单元插值和全局插值的预测精度。本研究主要研究结论如下:（1）基于坡度、坡向和地形位置指数三个地形因子,将研究区耕地划分为坡脚、平地、平顶峰、沟谷、阴坡、阳坡、半阴坡、半阳坡、坡肩、山脊、陡坡11种地形单元。基于相同地形单元的空间特征相似性原则采用系统聚类分析,将研究区划分为沟谷、山脊、坡肩和坡脚4种地形单元。（2）不同地形单元有机质平均含量大小顺序为沟谷＞山脊＞坡脚＞坡肩;全氮平均含量顺序为沟谷＞山脊=坡脚＞坡肩;有效磷平均含量顺序为沟谷＞坡肩＞山脊＞坡脚;速效钾平均含量为沟谷＞山脊＞坡肩＞坡脚。（3）不同地形单元类型内土壤养分实测值与预测值的线性函数拟合值与全局拟合值值存在差异性且优于全局插值。（4）基于地形单元插值土壤养分含量,其空间预测结果更细碎,细碎划程度与地形单元分布规律一致,更能揭示土壤养分空间分布的细节信息,预测结果边界平滑且为渐变过渡。研究结果表明,划分地形单元后进行的插值可以很好的消除个别样点对插值结果的预测误差,其预测精度高于全局插值结果,具有预测无偏性。基于地形单元的土壤养分克里金插值的预测结果均在0.01水平上呈显著相关且显著性大于全局克里金插值的预测结果。
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