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土壤有机碳(Soil Organic Carbon,SOC)和全氮(Total Nitrogen,TN)空间分布具有时序差异性,明确时间尺度下土壤碳氮动态变化对适宜插值方法和采样数量的响应是制定高效野外调查策略的基础。本研究选取3.93×104 km2江苏北部旱地作为案例区,利用1980年全国第二次土壤普查和2008年农业农村部测土配方施肥项目的实测样点数据,结合1:50 000高精度土壤矢量数据库,分析反距离权重、全局多项式、局部多项式、平面样条函数、张力样条函数、规则样条函数、高次曲面函数和反高次曲面函数8种确定性插值方法和普通克里金、简单克里金、泛克里金和析取克里金4种地统计插值方法对不同时期土壤有机碳和全氮含量(0~20 cm)的预测精度大小,筛选出最优插值模型,并在此基础上设置20组随机抽样的不同样点数量数据集,利用最优插值模型对不同时期有机碳和全氮的各个样点密度数据集预测精度进行评估,量化预测精度与样点数量之间的关系,结果可为苏北旱地和未来我国第三次土壤普查中制定合理的野外土壤调查方案提供理论依据。主要研究结果如下:(1)不同插值方法下1980年苏北旱地有机碳预测值与实测值的相关系数r和均方根误差RMSE变幅分别在0.186~0.570和2.077~2.564 g·kg-1之间,而2008年分别在0.360~0.595和2.173~3.344g·kg-1之间,两期的最优插值方法分别为反高次曲面函数和普通克里金。1980年苏北旱地全氮含量的预测值与实测值相关系数r和均方根误差RMSE变幅分别在0.145~0.485和0.293~0.656 g·kg-1之间,而2008年分别在0.205~0.878和0.133~0.611 g·kg-1之间,两期的最优插值方法分别为规则样条函数和普通克里金。这表明对于同一区域,不同时间尺度土壤有机碳和全氮适宜的插值方法均有所不同,相同时间尺度下土壤有机碳和全氮的适宜插值方法也会有所差异。因此,未来的土壤属性空间预测中,综合考虑土壤属性时空变异特征以及插值模型的计算原理,以进行适宜的插值模型选择是非常必要的。(2)基于以上不同时期筛选的最优插值方法,20组随机抽样采样点数据集下1980年苏北旱地土壤有机碳的预测值与实测值相关系数r和均方根误差RMSE变幅分别在0.083~0.568和2.077~2.636g·kg-1之间,全氮的变幅分别在0.041~0.485和0.292~0.335 g·kg-1之间,当土壤有机碳和全氮样点数量分别大于75%和95%时,预测精度较高且能达到相对稳定水平,最佳采样数目分别为563个和585个。20组随机抽样采样点数据集下2008年苏北旱地土壤有机碳的预测值与实测值相关系数r和均方根误差RMSE变幅分别在0.041~0.458和2.109~2.620 g·kg-1之间,全氮的变幅分别在0.023~0.629和0.216~0.289 g·kg-1之间,当土壤有机碳和全氮样点数量分别为70%和85%时可达到相对稳定水平,最佳采样数目分别为526个和524个。这表明不同时期土壤有机碳和全氮空间预测精度对于样点数量变化的响应均不同,土壤属性的空间自相关性越大,预测精度对于采样数量的敏感性越强,空间信息达到饱和状态所需样点数量也相对较少;此外,本研究也发现在高、低值等关键区域设置足够的样点数量是提高土壤空间预测效果的重要手段之一。