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《福建农林大学》 2006年
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基于地理信息系统技术的福建省林地资源评价研究

邢世和  
【摘要】:本研究在全面综述国内外有关林地资源评价研究现状、存在问题和发展趋势的基础上,借助地理信息系统(GIS)与数学模型集成技术,利用福建省土地利用现状调查、土壤普查和山地土壤调查、水土流失现状调查、气象观测、大气环境监测等数据资料以及福建省数字高程模型,对福建省林地资源开展系统评价研究,包括基于GIS技术的福建省主要气候及大气环境要素空间栅格数据推算、林地适宜性评价、林地森林生产力评价及其空间分异、林地森林立地分类及其景观格局空间分异、林地森林固碳释氧能力与价值评价及其空间分异和主要桉树树种用地适宜性及其风险评价等研究,旨在丰富、完善和创新区域林地资源评价的研究内容与技术方法,摸清福建省宜林地资源的数量、质量、限制因素及其分布;林地森林生产力、生态环境价值及其空间分异:林地森林立地类型、数量、特征、分布及其景观格局和主要桉树树种适宜用地的数量、质量、分布及其风险状况等,为因地制宜、适地适树地合理开发利用福建省林地资源,加强林地资源的科学管理和利用规划,促进全省生态环境的改善和林业可持续发展提供科学依据,研究结果表明: 1.福建省水分因子(年均降水量、年蒸发量、干燥度、年雨日和生长季与越冬季降水量比值)、热量因子(年太阳辐射能、年均温度、≥0℃积温、≥10℃积温、年无霜期、年霜日、极端低温和极端低温均值)和光照因子(年日照百分率、年日照时数和生长季日照时数)与经度、纬度和海拔的关系模型均以2次方趋势面拟合模型最为密切,复相关系数分别变化于0.674~0.861、0.732~0.982和0.629~0.733,均达到极显著水平。采用配对法样本t检验对未参与建模的12个气象站上述水分、热量和光照因子的模型推算值和实测值进行差异显著性检验表明,由2次方趋势面分析模型分别结合4、4、6、4、3、1、12、2、1、3、1、4、3、2、1和1次方反距离权重插值模型的12个气象站年均降水量、年蒸发量、干燥度、年雨日、生长季与越冬季降水量比值、年太阳辐射能、年均温度、≥0℃积温、≥10℃积温、年无霜期、年霜日、极端低温、极端低温均值、年日照百分率、年日照时数和生长季日照时数的推算值与实测值之间差异不显著且t值最小,说明由上述模型推算的相应水分、热量和光照因子的数值精度最高,可分别适用于福建省上述水分、热量和光照因子栅格空间数据的较准确推算。 利用反距离权重和泰森多边形-比重法区域插值模型进行福建省大气氮氧化物、二氧化硫、总悬浮颗粒物、可吸入性悬浮颗粒物和降水pH值栅格空间数据推算,采用配对法样本t检验对未参与插值的10个监测站上述大气环境因子的模型推算值和实测值进行差异显著性检验表明,大气氮氧化物、二氧化硫、总悬浮颗粒物、可吸入性悬浮颗粒物和降水pH值模型推算值与实测值之间差异显著性t值分别以泰森多边形、1次方反距离权重、泰森多边形、12次方和2次方反距离权重插值最小,仅分别为0.079、1.276、0.512、0.979和0.049,均未达显著水平,说明由这些插值模型推算的上述大气环境因子的数值精度最高,可分别适用于福建省相应大气环境因子栅格空间数据的较准确推算。 2.对福建省林地适宜性评价的37个初选因子进行主成分分析结果表明,由年均降水量、年日照时数、≥10℃积温、年无霜期、含盐量、物理性粘粒、土壤pH、地下水位、有机质、土层厚度、侵蚀模数、全钾、全磷、交通通达值、区位、大气总悬浮颗粒物、年均降水pH、坡度和坡向等19个因子构成前5个主成分的累计贡献率达87.53%,表明由前5个主成分构成的19个因子对林地适宜性具有重要影响,根据这些因子反映的信息不同,可将福建省林地适宜性评价因子体系划分为水光热条件(≥10℃积温、年无霜期、年日照时数、年降水量)、土壤环境条件(坡度、坡向、土层厚度、地下水位、侵蚀模数)、土壤理化性质(全盐量、有机质、土壤pH、全磷、全钾、物理性粘粒)、大气环境条件(年均降水pH、总悬浮颗粒物)和社会经济条件(区位、交通通达值)共5个方面。
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