区域数字土壤制图方法对比研究

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常规数字土壤制图技术不能准确揭示土壤在空间上的连续性和渐变特征,应用计量土壤学新理论和DSM新技术,在区域尺度上建立空间土壤信息推绎系统,完成数字化土壤制图对国内土壤地理学及其他相关学科的发展具有重要推动作用和示范意义。研究区位于黄河冲积平原区,受黄河改道、泛滥决口及人类活动影响,地貌类型复杂。本研究首先以模糊c一均值方法进行土壤连续分类,其次运用空间回归分析和土壤一景观定量模型将分类结果和环境协变量进行拟合,建立土壤空间预测模型,实现数字化土壤制图,并对比分析两种制图结果的优劣及在研究区的适用性,主要研究结果如下:(1)运用基于模糊分类算法的OSACA分类系统对土壤样点进行无监督分类,获取了研究区五种中心土壤类型以及采样点与各中心土壤类型间的分类距闵。(2)空间回归分析结果表明:运用空间回归模型进行区域数字化土壤制图具有合理性和必要性;确定性趋势距离揭示了不同土壤之间自然成土因素的空间差异,非确定性残差表明了非环境因素导致的土壤空间变异;研究区中普通底锈干润雏形土所占面积最广,弱盐灌淤干润雏形土次之,普通底锈干润雏形土应举系所占面积最小;土壤空间变异较大的区域分布在黄河大堤、大功决口扇以及研究区东南部。(3)土壤一景观模型结果表明:地形因子对平原区土壤形成影响较小,不适合单独作为环境要素组合进行推理制图。土壤类型图中普通简育干润土潘店系分布面积最大,其次为弱盐灌淤干润雏形土,再次为普通人为淤积新成土和普通简育干润雏形土应举系,分布面积最小的是普通底锈干润雏形土。(4)对比空间回归模型和土壤—景观模型方法的制图结果,发现空间回归模型在进行预测制图时可以更细致地表达土壤在研究区的空间分布情况,对环境因素导致的土壤空间变异敏感度更高,可以很好地反映出区域尺度上自然成土因素对土壤发生发育的影响;土壤—景观模型方法得到的土壤类型单一且分布集中,不符合土壤发生学原理;研究区适合采用空间回归模型进行土壤预测制图。
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