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1自然地理要素空间插值的几个问题显示文摘资源管理、灾害管理、生态环境治理以及全球变化研究的需要强化了部分自然地理要素空间插值研究的重要性。这些要素空间插值的核心是建立充分逼近要素空间分布特征的函数方程。对于给定的区域与要素样本值 ,插值函数可以有多种模型形式。各类模型的精度受其理论基础、模型算法、时空尺度效应、样本数据属性等因素的综合影响。通过对国际主要插值研究成果进行分析 ,文章认为各类模型插值精度的差异缘于模型对插值要素空间变异性与空间相关性的反映 ,具体应用中 ,只有对已知样本数据进行变异性与相关性分析才能选出适当的插值方法。朱会义 刘述林 贾绍凤 2004地理研究2004,23,4:175
2桂西北喀斯特峰丛洼地表层土壤养分时空分异特征显示文摘运用传统统计方法研究了典型喀斯特峰丛洼地4个植被演替阶段(草地、灌木林、次生林、原生林)表层(0—15 cm)土壤养分的空间分异特征,并分析其成因。结果表明:(1)不同植被演替阶段土壤养分(有机碳、全氮、碳氮比、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾)及pH值有明显差异(P<0.05);除全钾外,其他养分含量均随植被正向演替而增加。(2)地貌部位对养分含量的影响不尽一致:各植被演替阶段的磷、钾及原生林的碳氮均符合养分的'洼积效应',只有受人为干扰较强的草地、灌木林、次生林的碳氮养分存在随坡位升高而增加的现象。通过本研究得知,植被演替对养分积累具有积极作用;磷素(速效磷3.55—11.41 mg/kg)、钾素(速效钾64.05—105.75 mg/kg)是该区域的养分限制性因子;该区域养分的'倒置现象'并不普遍存在。刘淑娟 张伟 王克林 陈洪松 舒世燕 谭卫宁 2011生态学报2011,31,11:62
3基于主成分分析的土壤养分综合评价显示文摘基于蓝田县农耕区2012年924份土壤样本数据:有机质、碱解氮、速效钾、有效磷4个养分指标,通过主成分分析(PCA)法进行土壤含量综合评价;将各土壤养分指标作为协变量,根据相关性强弱控制进入模型的先后次序,对主成分分析综合得分(IFI)进行协同克里格(COK)插值,并将结果按自然裂点法(jenks)分为5类进行空间评价。土壤养分综合评价结果为:IFI值在22.88~87.51,平均值为47.10,标准差为10.72,变异系数为22.76%,属中等变异程度;空间评价结果为:样区土壤养分含量IFI有由孟村—金山镇一线向西北和东南降低的趋势,IFI值多为中等偏下,即在中等及其以下的土壤养分含量空间分布中占全区面积的73.63%,高养分含量土壤占全区面积的21.2%,极高养分含量土壤占全区面积的5.17%。黄安 杨联安 杜挺 王安乐 张彬 袁刚 2014干旱区研究2014,31,5:74
4黄河三角洲多尺度土壤盐分的空间分异显示文摘本文利用多尺度采样数据,探索了两个深度土壤盐分的空间分异,分析了不同尺度、深度土壤盐分的变异系数和空间相关性(结构方差与基台值之比)的变化,揭示了形成这种空间变异的地貌因素,最后利用普通克立格(ordinary kriging)方法对土壤盐分的分布进行了估测。分析发现,研究区土壤盐分的空间变异具有三个尺度。随着采样间隔的增加和区域的扩大,盐分分布空间相关性增强,且下层比上层具有更高的空间相关性。地貌因素(微地貌类型、坡度和高程)均具有较高的空间相关性,当与地貌因素关系密切时,该尺度及深度的土壤盐分空间相关性就大;反之,则小,这时可能主要受具有较小空间相关性其他因子的影响(如人为活动)。最后对合理的土壤采样提出了建议。王红 宫鹏 刘高焕 2006地理研究2006,25,4:44
5中国表层土壤全氮的空间模拟分析显示文摘基于第二次全国土壤普查5336个典型土壤剖面数据,分析表土全氮(A层)与环境因素的相关关系,利用多元回归模型和HASM模型结合的方法模拟中国国家尺度上表层土壤全氮的空间分布格局。结果表明:对350个检验点模拟结果的平均绝对误差和平均相对误差为0.67g.kg-1和61.06%,与普通克里格法相比分别降低了0.05g.kg-1和17.53%;对样点分布较少的西北地区的模拟结果也更符合实际情况。多元回归模型和HASM模型结合的方法考虑了环境因素的影响,可作为目前模拟大尺度土壤性质空间分布相对有效的方法。李启权 岳天祥 范泽孟 杜正平 陈传法 卢毅敏 2010地理研究2010,29,11:42
6土壤养分空间估测方法研究综述显示文摘土壤养分是土壤提供的植物生长发育所必需的营养元素。由于受到自然因素和人为因素的共同作用,土壤养分具有高度的空间变异性。土壤的这种特性不仅表现在区域尺度上,而且也表现在田块尺度上。在研究方法上经历了从传统统计学到地统计学,再到神经网络、地理信息技术以及高精度曲面建模等新方法的不断改进过程。文章从地统计学方法引入到土壤养分空间变异研究中为出发点,论述了国内外基于地统计学的土壤养分空间变异的研究现状,主要包括利用地统计学方法来确定合理的土壤采样数目,土壤养分空间变异的定量化研究,土壤养分空间变异的尺度效应;然后简述了神经网络、地理信息技术、高精度曲面建模等技术在土壤养分空间变异研究中的研究现状和应用。最后对比分析了各种研究方法在应用中存在的缺陷,同时指明了今后应加强作物生长的不同时期土壤养分的空间变异性、土壤在四维空间尺度上的演变机理以及环境信息获取的不确定性等方面的研究。徐剑波 宋立生 彭磊 张桥 2011生态环境学报2011,20,8:42
7积温数据栅格化方法的实验显示文摘根据中国 4 0 0多个气象站 1995年的积温数据分析 ,≥ 0℃积温和≥ 10℃积温与经纬度、海拔高度的相关性分别为r2 =0 96 5 6和r2 =0 94 0 2。以≥ 0℃积温数据为例 ,利用聚类分析法 ,将全国分为 7个积温计算区 ,每个区分别构建模型 ,通过“回归方程计算 +空间残差”的方法对全国积温数据进行栅格化。验证结果为 :计算值与实测值之间的线性相关系数r2 =0 9889,平均相对误差 3 5 6 % ,相对误差在 5 %以内的气象站个数占验证气象站总数的 86 %。廖顺宝 李泽辉 2004地理研究2004,23,5:40
8农田土壤有效态微量元素的时空变化及其影响因素研究显示文摘对江苏省如皋市1982年和2002年两个年代土壤Cu、Fe、Mn、Zn等元素有效态含量的分析结果表明在空间上,由于受土壤质地的影响,Cu、Mn、Zn等元素有效态含量以南部的长青沙系(黏质潮湿雏形土)和东部的白蒲系(壤质水耕人为土)含量较高,而含量较低的地方大多集中在如皋市中西部地区的桃园系(壤砂质潮湿雏形土)和磨头系(砂质潮湿雏形土)等土壤,但由于中西部地区土壤受渍水还原的影响,导致有效Fe在20年来有很明显的提高,甚至超过了东部和南部的广大地区;在时间上,近20年来,4种微量元素总体呈增长趋势,大部分地区增长明显,但位于如皋市东部的白蒲系土壤有效Fe、有效Mn和有效Zn和南部的长青沙系土壤有效Fe增长不明显.影响有效态微量元素含量随时间变化的内在原因主要是土壤性质的改变,如有机质含量的增长,土壤氧化还原环境的改变,pH的降低等,而近20年来土地利用和管理措施的变化改变了土壤性质,是影响有效态微量元素含量变化的外在原因.因此,根据土壤性质采取合理的土壤管理措施是农业生产过程中微量元素管理的关键.朱静 黄标 孙维侠 丁峰 邹忠 苏建平 2007南京大学学报(自然科学版)2007,43,1:40
9典型岩溶流域土壤有机质空间变异——以云南小江流域为例显示文摘以云南小江流域为例,利用地统计学与GIS相结合研究岩溶区土壤有机质的空间变异。统计分析结果表明,研究区内土壤有机质含量的总体水平较高,平均为29.0g/kg,变异系数为60.5%,属强变异;半方差函数分析结果表明,流域土壤有机质含量的空间变异具有各向异向性,长、短轴变程分别为39.8km和22.0km,同时由空间自相关部分引起的空间变异性的程度较大,C0/(C0+C1)值为53.4%,流域土壤有机质含量具有中等的空间相关性;Kriging插值分析结果表明流域土壤有机质含量由东部向西、西南部逐渐降低,其空间分布与流域地质、地貌及土地利用表现出明显的一致性。蒋勇军 袁道先 谢世友 李林立 2007生态学报2007,27,5:39
10陕西黄土高原刺槐枯落叶生态化学计量学特征显示文摘生态系统元素平衡是当前全球变化生态学和生物地球化学循环研究的焦点和热点,生态化学计量学结合了生物学、物理学和化学等基本原理,是研究生物系统能量平衡与多重化学元素平衡的科学,为研究元素在生物地球化学循环与生态过程中的规律及其之间的计量关系提供了一种综合的方法。以陕西黄土高原人工刺槐林为研究对象,结合纬度和坡向两个因素,分析了三原、淳化、耀州区、宜君、黄陵、洛川、富县、甘泉、宝塔区、安塞、米脂、神木12个县区的刺槐枯落叶生态化学计量学特征。结果发现,阳坡刺槐枯落叶C、N、P含量的变化范围分别为318.34—428.01 g/kg、13.27—24.07 g/kg、1.66—2.57 g/kg;阴坡刺槐枯落叶C、N、P含量的变化范围分别为306.70—433.68 g/kg、12.55—24.39 g/kg、1.62—2.99 g/kg。阳坡刺槐枯落叶C∶N、C∶P、N∶P的变化范围分别为14.23—24.61、148.67—215.92、7.37—14.47;阴坡刺槐枯落叶C∶N、C∶P、N∶P的变化范围分别为16.87—26.54、130.06—234.41、7.05—13.22。随着纬度的升高,刺槐枯落叶C、N显著下降,刺槐枯落叶P、C∶N、C∶P、N∶P无明显差异。刺槐枯落叶C、N、P之间呈显著正相关。刺槐枯落叶C、N、P、C∶N、C∶P、N∶P在阴坡和阳坡之间无明显差异。研究区,阴坡和阳坡的刺槐枯落叶N∶P均较低,刺槐林土壤的全氮平均含量也低于全国平均水平,推测陕西黄土高原刺槐林的生长可能主要受到氮素的限制。陈亚南 马露莎 张向茹 杨佳佳 安韶山 2014生态学报2014,34,15:36
11黄土丘陵沟壑区退耕地土壤养分因子对植被恢复的贡献显示文摘为了探求各土壤养分因子对植被恢复贡献的大小,利用因子分析 Factoranalysis 对黄土高原丘陵沟壑区退耕地植被恢复中的土壤养分进行了多元统计分析,定量研究了土壤养分环境对植被恢复的作用.结果表明:在所选取的6个土壤养分因子中,土壤有机质、有效N、全P和速效P对植被恢复的贡献较大,是限制该地区植被恢复的主导因素,其它养分因子的贡献相对较小.根据土壤养分因子间的相关系数,土壤有机质与全N和有效N呈显著相关.因此,在评价土壤养分因子对植被恢复贡献大小时,选取土壤有机质、氮和磷的含量作为评价指标,不但节省了时间和财力,而且有助于植被恢复的快速评价.马祥华 焦菊英 白文娟 焦峰 温仲明 2005西北植物学报2005,25,2:30
12天山北坡绿洲土壤有机碳和养分时空变异特征显示文摘本文以天山北坡三工河流域绿洲作为研究区,利用1982、1999和2003年土壤养分数据,应用地统计学方法,分析绿洲土壤有机碳和养分的时空变异特征。结果显示:研究区1982、1999和2003年土壤有机碳和养分具有显著的差异性。空间结构上,土壤有机碳和养分具有中等或较弱的空间自相关;受土壤类型、种植作物种类等的影响,研究区土壤有机碳具有较强的各向异性,但碱解氮、速效磷和速效钾各向异性较弱。Kriging和IDW插值分析表明,土壤有机碳和养分总体呈增加的趋势,绿洲土壤表现为“碳汇”,尤其在种植6年以上的多年生作物分布区,土壤“碳汇”趋势更加明显,说明以绿洲农业为主的人类活动基本合理,土壤质量正逐步改善。许文强 罗格平 陈曦 肖鲁湘 2006地理研究2006,25,6:29
13巢湖流域土壤全磷含量的空间变异特征和影响因素显示文摘采用GIS和地统计学方法分析了巢湖流域土壤全磷含量的空间变异特征,揭示了土壤全磷空间变异的主要影响因素。结果表明,研究区土壤全磷的半方差拟合模型为指数模型,全磷分布显示为中等的空间自相关性。NE60°方向上全磷各向异性结构明显,长轴变程为37.9km,短轴变程23.8km;主要受成土母质的控制,土壤全磷在NE-SW方向整体上呈带状分布,空间结构性较好。受地形影响,在海拔较高的丘陵区和主要河流两侧土壤全磷含量相对较高;在城市周边地区,由于肥料投入较高,也往往形成局部的全磷高含量区。土壤全磷含量的分布格局及其主导影响因素随着研究尺度的不同而存在差异,受当前采样尺度的限制,具体在哪些区域受到哪些因素的影响为主还需要进一步在较小的尺度下开展研究。周慧平 高超 孙波 赵和苍 张桃林 2007农业环境科学学报2007,26,6:27
14海南尖峰岭热带山地雨林土壤有机碳密度空间分布特征显示文摘森林土壤有机碳是陆地碳库的重要组成部分,在碳循环中有着重要的作用。研究热带雨林土壤性质的空间异质性对于深入分析热带雨林植被分布格局与土壤的关系,促进热带雨林的保护等具有重要指导意义。在海南岛尖峰岭热带山地雨林60 hm2大样地内采用野外布点采样、实验室测定和地统计学分析相结合的方法,定量研究了土壤有机碳密度在局域范围内的空间异质性及分布特征。研究结果表明:(1)A(0—10 cm)、B(10—30 cm)、C(30—60 cm)3层土壤有机碳平均密度分别为2.699、2.782、2.434 kg/m2,A、B两层差异性不显著,与C层差异性显著(P<0.05);(2)不同层次土壤有机碳密度模型交叉验证结果表明:A层拟合的半方差函数最适模型为指数模型,B、C两层为球状模型;3层土壤有机碳密度的变程分别为:54.2、70.9、97.2 m;块金值与基台值比值分别为:0.512、0.708、0.882,表明A、B两层属中等程度变异,C层具有较大的块金值,属于弱变异,说明在小尺度范围具有更明显的空间异质性,也说明不同层次土壤有机碳密度具有不同程度的空间自相关性;Person相关性分析表明不同层次土壤有机碳密度之间具有不同的相关性:A层与B层及C层之间的相关性要小于B层和C层之间的相关性,说明热带雨林中土壤有机碳密度表层与下层受到不同生态过程的控制。(3)普通克里格插值及绘制的空间分布轮廓图表明:在研究尺度上A、B两层不同深度的土壤有机碳密度的空间分布具有一定的一致性,空间异质性明显,呈斑块状分布;C层空间异质性较弱,具有一定的连续性,呈条带状分布;(4)地形引起的水热分配是影响不同层次土壤有机碳密度空间分布格局的一个重要因素。郭晓伟 骆土寿 李意德 许涵 陈德祥 林明献 周璋 杨怀 2015生态学报2015,35,23:28
15城乡交错带土地利用变化对土壤养分的影响——以北京市大兴区为例显示文摘以北京市大兴区为城乡交错带的分析样区,对1982年、2000年土地利用方式变化和两期不同土地利用方式的土壤养分变化情况进行分析。结果表明:与1982年相比,2000年土壤有机质含量在不同土地利用方式下增加的顺序为:果园>水浇地>稻田>菜地>林地>旱地; 土壤全氮含量增加的顺序为:稻田>菜地>水浇地>果园>旱地>林地;土壤碱解效氮含量增加的顺序为稻田>水浇地>菜地>果园>旱地>林地;土壤速效磷含量增加的顺序为果园>水浇地>稻田>旱地>菜地>林地;土壤速效钾含量在不同土地利用方式下变化规律为, 在果园和稻田中略有增加,在其他利用方式中有不同程度降低。水稻田转变为水浇地、菜地、果园后,土壤有机质、全氮、碱解氮含量增加幅度顺序为旱地>果园>水浇地>菜地;速效磷含量增加的顺序为果园>水浇地>菜地>旱地。旱地转变为果园、水浇地后,除速效钾含量降低外,其他养分含量都有不同程度的提高。沙荒地转变为旱地、水浇地、菜地、果园、林地后,除速效钾含量降低外,其他养分含量都有不同程度的增加。孔祥斌 张凤荣 王茹 徐艳 2005地理研究2005,24,2:26
16喀斯特峰丛洼地不同植被类型碳格局变化及影响因子显示文摘采用样方法研究了西南喀斯特峰丛洼地草地、灌丛、次生林、原生林4种植被类型碳格局及其土壤碳的影响因子。结果表明:草地、灌丛、次生林、原生林4类生态系统总碳储量分别为133.84、160.79、179.08和261.24 Mg C/hm2,其中植被碳储量为5.02、6.59、20.87和60.20 Mg C/hm2,占总碳储量的3.75%—23.04%,随植被正向发展而增加;地被物碳储量为1.76、0.95、2.60和0.82 Mg C/hm2,仅占总碳储量的0.32%—1.45%;土壤层碳储量为127.06、153.25、151.61和200.21 Mg C/hm2,占76.64%—94.93%,随植被正向发展呈增加趋势,但对整个生态系统碳储量贡献率减少;由草地向原生林发展过程中,地下部分碳储量均大于地上部分碳储量,地上部分所占比例逐渐提高,地下部分所占比例逐渐减少;相关分析表明,土壤有机碳含量、储量与土壤容重、土壤深度存在良好的线性关系,喀斯特峰丛洼地石灰土土壤有机碳含量与水稳性团聚的分布关系密切,土壤氮素是影响有机碳含量的主要因素,<2 mm细根和土壤微生物对石灰土土壤有机碳的积累具有重要的作用。杜虎 宋同清 曾馥平 王克林 彭晚霞 付威波 李莎莎 2015生态学报2015,35,14:25
17黄土丘陵区小流域土壤碳氮磷生态化学计量特征的空间变异性显示文摘土壤碳、氮、磷是植物重要的营养来源和保障生态系统健康的重要生态因子,其含量及化学计量比的动态平衡对生态系统的生产力具有重要影响,分析土壤碳、氮、磷养分含量及化学计量比的空间变异性和影响机制,对区域土壤养分管理以及土地可持续利用具有重要意义。本研究选取位于黄土高原东缘的三眼井小流域,利用经典统计与地统计相结合的方法,分析了研究区表层土壤(0~20 cm)有机碳(SOC)、全氮(TN)和全磷(TP)以及土壤碳氮磷的化学计量比的空间变异性和影响机制。结果表明:(1)研究区表层土壤SOC、TN和TP的平均值分别为3.97、0.83和0.6 g·kg-1,C∶N、C∶P、N∶P的平均值分别为4.73、6.02、1.26,均属于中等变异水平。(2)土地利用类型和地貌类型对研究区土壤SOC、TN具有显著影响,林地和荒草地高于梯田和退耕地,梁上高于沟谷;TP主要受土地利用类型的显著影响,梯田显著高于其他三种土地利用类型;土地利用类型对土壤C∶N、C∶P和N∶P的影响较为一致,表现为梯田显著低于其他土地利用类型;C∶N还受到坡度和地貌类型的显著影响,C∶P和N∶P还分别受到坡度和海拔的显著影响。(3)采用回归克里格法得到的预测图更能体现环境要素的作用,空间预测精度较高,土壤碳、氮、磷生态计量特征的空间分布格局具有明显差异。因此,针对土壤碳、氮、磷生态计量特征的空间分布格局,采取不同的有机旱作、平衡施肥及水土保持措施等,并进行合理的空间配置,有助于改善研究区土壤碳、氮、磷的平衡状况。孙骞 王兵 周怀平 王晓军 解文艳 杨振兴 2020生态学杂志2020,39,3:25
18甘肃省河西灌漠土微量元素的空间变异特征显示文摘用传统统计和地统计方法相结合,对甘肃省武威及张掖灌漠土耕层土壤有效B,Cu,Fe,Mn及Zn等微量元素的空间变异特征进行了研究。结果表明:武威土壤有效Zn和Fe普遍缺乏,张掖土壤除Zn较缺乏外,其余元素均较充足。描述性统计结果显示不同土壤微量元素的变异程度各不相同。地统计分析结果表明,武威和张掖土壤微量元素空间分布的最大相关距分别在192~477 m及141~206 m之间;武威土壤中除有效B含量具有中等的空间自相关性外,其余微量元素及张掖土壤所有微量元素均具有强烈的空间自相关性。武威和张掖土壤微量元素分布的分形维数变化范围分别为1.804~1.947及1.945~1.987,其中武威土壤有效B的最低,并具有中等变异程度,其空间变异主要由施肥、作物、管理水平等人为因素引起。其余微量元素及张掖灌漠土微量元素含量的空间分布强烈自相关,其变异主要由土壤母质、地形、气候等非人为因素引起。且张掖土壤中微量元素的空间自相关性比武威的强烈,即包括人为活动在内的表生作用对该土壤微量元素分布的影响较弱。赵良菊 肖洪浪 郭天文 赖丽芳 杨文玉 包兴国 2004水土保持学报2004,18,5:24
19岩溶区土壤肥力的时空变异及影响因素--以云南小江流域为例显示文摘运用地统计学,结合GIS研究了云南小江典型岩溶流域1982到2005年表层(0~20cm)土壤肥力包括pH、有机质、全氮、全磷、全钾5个指标的时空变异规律及影响因素。20a来,流域土壤肥力发生显著变化,pH值、全钾含量升高,而有机质、全氮、全磷含量降低;同时土壤肥力的空间变异显著:各指标的块金方差与基台值的比值、自相关阈值明显增大;pH值在流域东部和东南部升高,而在中部降低;有机质含量在流域东部和东南部降低,而东北部、中部含量增加;全氮含量在东部降低,中部增加;全磷含量普遍降低,东部地区下降幅度最大;全钾含量在东部、西南地区升高。土壤肥力的时、空变化与地质、地貌以及土地利用密切相关。蒋勇军 章程 袁道先 2008生态学报2008,28,5:22
20中国北方风蚀区风速变化时空特征分析显示文摘利用北方风蚀区155个气象站点1971—2015年平均风速数据,采用气候趋势分析、空间插值和小波分析等方法分析北方风蚀区平均风速的时空变化趋势。结果表明:近45 a来,北方风蚀区年平均风速为2. 70 m·s-1,呈明显减小趋势,其递减速率为0. 017 m·s-1·a-1(α=0. 001),1980s风速减小最快,1990s减小最缓慢,2010s风速出现增大趋势;我国北方风蚀区四季的平均风速均呈现下降趋势,下降速度春季>夏季>秋季>冬季(α=0. 001),不同年代不同季节风速变化存在较大差异,2010s除春季外其他季节风速均呈现增大趋势;空间分布上显示,风速变化幅度空间分布差异明显,北方风蚀区内的新疆西北部和东南部、青海、内蒙古中部和东北部、黑龙江以及吉林为风速降低较快的区域,甘肃东南部、宁夏、陕西和山西北部以及新疆的东北部和西部等地区是风速降低不明显的区域。春季和夏季风速降低较快的区域面积扩大,冬季和秋季风速降低较缓的区域扩大;平均风速存在多时间尺度的周期性结构特征,28 a时间尺度左右为风速变化的主周期,平均变化周期为18 a。韩柳 王静璞 王光镇 王周龙 吴孟泉 2018干旱区地理2018,41,5:22
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