收藏本站
《西南大学》 2013年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

山地丘陵区耕地土壤有机碳密度空间变异特征分析及预测

肖林林  
【摘要】:土壤有机碳作为陆地生态系统的最大的“碳汇”和“碳源”对全球变暖和农业生产起着关键的作用。同时,弄清土壤有机碳的空间变异特征和选择最佳的预测方法进行精准制图是农业生产和环境模拟的前提。土壤有机碳含量受自然因素和人为因素的共同影响,在不同的尺度、区域,影响因子对土壤有机碳的作用机理和作用大小均不同。 本文以我国三峡库区的山地丘陵区耕地土壤为研究对象,研究区域选在重庆市云阳县。海拔、坡度、成土母质、坡位、地形湿度指数、种植制度被认为是影响土壤有机碳分布的重要因子。在ArcGIS9.3、SPSS18.0、Matlab7.0、GS+9.0等相关专业软件的支持下,采用经典统计分析和地统计学分析原理,探讨了各个影响因子对土壤有机碳的影响规律、土壤有机碳空间变异特征。其中,实现了定性变量的量化并引入回归模型,进而通过通径分析探讨了各个因子对土壤有机碳的作用机理;借助全局趋势分析和各项异性分析明确了土壤有机碳密度的空间变异规律;利用三种典型预测方法,普通克里格、回归克里格和广义回归神经网络,实现了对研究区土壤有机碳密度的空间插值预测,并比较了三种方法的精度。得到以下主要结论: (1)研究区耕地0-20cm表层土壤有机碳密度平均值2.91kg/m2,略低于全国耕地平均水平(3.Okg/m2),石灰岩土区(3.27kg/m2)和黄壤土区(3.24kg/m2)是土壤有机碳高密度区,整个研究区0-20cm耕地土壤有机碳储量为1838.75×106kg。 (2)高程与耕地土壤有机碳密度呈极显著正相关关系(0.329**)且高程对土壤有机碳密度有着较显著的本质作用,而不易受到其他因素的干扰;地形湿度指数与土壤有机碳密度呈显著正相关(0.256**),但该因素对土壤有机碳密度的作用方式是间接作用,对土壤有机碳密度的总决策作用(0.023)并不大。 (3)灰棕紫色泥(页)岩风化物和紫色砂泥(页)岩风化物分布区土壤有机碳水平低。棕红色厚层泥岩多分布在坡度较大地区,水土流失可能是棕红色厚层泥岩不利于土壤有机碳积累的原因。 (4)不同坡位土壤有机碳密度的表现为:沟谷坡脚山脊坡背坡肩,相关分析表明,五个坡位中,沟谷和坡脚对土壤有机碳有积累作用,山脊、坡背和坡肩对土壤有机碳有降低作用,水土流失的土壤成分的再分配是沟谷土壤有机碳含量较高的原因。 (5)种植制度对土壤有机碳密度的影响规律是:一年三熟制一年两熟制一年一熟制,玉米和水稻两种作物对土壤有机碳的贡献水平相当。 (6)从全局趋势来看,整个研究区土壤有机碳密度呈现出南北高,中间低的U型分布特征,在东西方向上总体趋势不明显;从各项异性分析来看,南北方向上土壤有机碳变异剧烈,东西方向上空间变异缓和。 (7)对本研究而言,三种预测方法的精度大小顺序为:回归克里格广义回归神经网络普通克里格,回归克里格在本研究中显示了较高的预测精度,体现出了在山区丘陵尺度下耕地土壤有机碳密度空间插值的适应性。
【学位授予单位】:西南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:S153.6

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓慧平,李秀彬;地形指数的物理意义分析[J];地理科学进展;2002年02期
2 张彩霞;杨勤科;李锐;;基于DEM的地形湿度指数及其应用研究进展[J];地理科学进展;2005年06期
3 张金波;宋长春;杨文燕;;沼泽湿地垦殖对土壤碳动态的影响[J];地理科学;2006年03期
4 李翔;潘瑜春;赵春江;王纪华;;利用不同方法估测土壤有机质及其对采样数的敏感性分析[J];地理科学;2007年05期
5 连纲;郭旭东;傅伯杰;虎陈霞;;基于环境相关法的土壤属性空间分布特征研究——以黄土丘陵沟壑区小流域为例[J];地理科学;2008年04期
6 杨艳丽;史学正;于东升;王洪杰;徐茂;王果;;区域尺度土壤养分空间变异及其影响因素研究[J];地理科学;2008年06期
7 孙艳丽;马建华;李灿;;开封市不同功能区城市土壤有机碳含量与密度分析[J];地理科学;2009年01期
8 程先富;谢勇;;基于GIS的安徽省土壤有机碳密度的空间分布特征[J];地理科学;2009年04期
9 王绍强,周成虎,李克让,朱松丽,黄方红;中国土壤有机碳库及空间分布特征分析[J];地理学报;2000年05期
10 秦承志;朱阿兴;施迅;李宝林;裴韬;周成虎;;坡位渐变信息的模糊推理[J];地理研究;2007年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王建成;张文兰;陈利容;颜廷进;段乃彬;李群;李汝玉;;小麦核心种质取样方法及取样比例研究[J];山东农业科学;2007年06期
2 王学君;董晓霞;孙泽强;田叶;刘兆辉;;水肥调控对土壤团聚体及有机碳的影响[J];山东农业科学;2009年09期
3 王芳;马军;郭玉平;郭显;刘圆圆;孙学振;宋宪亮;;棉花产量性状的相关及通径分析[J];山东农业科学;2012年01期
4 贾十军;梁红霞;邢润华;陈富荣;;安徽省江淮流域表层土壤有机碳储量历史变化探讨[J];安徽地质;2012年01期
5 伍长荣;叶明全;胡学钢;;基于PCA的RBF神经网络预测方法研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2007年01期
6 田万慧;谈存峰;;农业多功能视角下的兰州市农业可持续发展主要障碍因素分析[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年21期
7 关松;窦森;;土壤有机质分解与转化的驱动因素[J];安徽农业科学;2006年10期
8 岳冬冬;王征兵;;通径分析、决策系数在杨凌示范区三次产业发展分析中的应用[J];安徽农业科学;2007年06期
9 陈荣江;朱永娥;孙长法;;多元线性回归与相关分析在棉种SGK791高产栽培研究中的应用[J];安徽农业科学;2007年27期
10 黄毅;何强;;参比溶液对比色法标准曲线绘制的影响[J];安徽农业科学;2007年36期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;Relation of soil organic carbon to climate and site variables in China[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
2 秦小光;宁波;殷志强;穆燕;;末次间冰期以来渭南黄土地区土壤有机碳碳库的演变[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
3 汤姿;;黑龙江省耕地变化及其驱动因子的通径分析[A];创新思想·科学发展·构建和谐——黑龙江省首届社会科学学术年会优秀论文集下册[C];2008年
4 孙周亭;张超;杨建宇;朱德海;;基于空间插值法的耕地等别快速评价方法研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
5 祝晓坤;岳京宪;;基于地形分析的长城长度测量方法研究[A];数字测绘与GIS技术应用研讨交流会论文集[C];2008年
6 王结臣;沈定涛;李利番;;基于扫描线与梯形分割技术的面目标空间拓扑计算[A];中国测绘学会第九次全国会员代表大会暨学会成立50周年纪念大会论文集[C];2009年
7 黄黎;杨俊峰;吴明作;;城市土壤及植被的碳储量分析——以郑州为例[A];第十届中国科协年会论文集(二)[C];2008年
8 陶旸;;DEM数值精度与地形形态精度分析[A];中国地理信息系统协会第四次会员代表大会暨第十一届年会论文集[C];2007年
9 杨锦玲;;基于小波变换的多尺度DEM研究[A];2009`中国地理信息产业论坛暨第二届教育论坛就业洽谈会论文集[C];2009年
10 刘三超;张万昌;;分布式水文模型和GIS及遥感集成研究[A];第十四届全国遥感技术学术交流会论文选集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 贾瑞生;矿山开采沉陷三维建模与可视化方法研究[D];山东科技大学;2010年
2 田峰敏;水下地形导航模型求解与导航区初选策略研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 王红;基础地理信息地形数据库信息量度量方法研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
4 焦婷;温性荒漠草原放牧利用退化草地生态系统营养动态研究[D];甘肃农业大学;2010年
5 孙冬璞;时空数据库多类型最近邻查询的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
6 陈春雷;多尺度林业遥感数据融合技术的应用研究[D];北京林业大学;2011年
7 赖力;中国土地利用的碳排放效应研究[D];南京大学;2010年
8 孙起生;基于低碳经济的县域产业结构优化研究[D];北京交通大学;2010年
9 高杰;基于过渡金属的超分子光化学传感器识别生物功能性检测物[D];华东理工大学;2010年
10 李玲玲;有机废弃物CO_2施肥发酵过程中基质理化性状变化及残渣培肥土壤的作用[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 骆雪姣;棉花不同密度效应研究[D];华中农业大学;2010年
2 田继辉;用于三维影像快速浏览的多尺度DEM数据组织研究[D];河南理工大学;2010年
3 吴珊珊;合肥环城公园不同群落类型碳贮量特点[D];安徽农业大学;2010年
4 田慎重;耕作方式及其转变对麦玉两熟农田土壤CH_4、N_2O排放和固碳能力的影响[D];山东农业大学;2010年
5 刘浦孝;山东沙质海岸防护林主要树种适应性评价[D];山东农业大学;2010年
6 王庆芳;丘陵区土地整理对土壤质量的影响研究[D];山东农业大学;2010年
7 辛贵州;无人飞行器航迹规划算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 马妍;基于多波束测量数据的海底地形可导航性分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 程光平;企业信息门户评价研究[D];安徽农业大学;2010年
10 张丽娟;砂姜黑土玉米秸秆碳、氮矿化特征研究[D];安徽农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱明星,张德龙;RBF网络基函数中心选取算法的研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2000年01期
2 王根绪,马海燕,王一博,常娟;黑河流域中游土地利用变化的环境影响[J];冰川冻土;2003年04期
3 余新晓,赵玉涛,张志强,程根伟;基于地形指数的TOPMODEL研究进展与热点跟踪[J];北京林业大学学报;2002年04期
4 刘伟;程积民;陈芙蓉;高阳;;黄土高原中部草地土壤有机碳密度特征及碳储量[J];草地学报;2011年03期
5 曾怀恩;黄声享;;基于Kriging方法的空间数据插值研究[J];测绘工程;2007年05期
6 汤国安,杨玮莹,杨昕,刘爱利,易红伟,李晓印;对DEM地形定量因子挖掘中若干问题的探讨[J];测绘科学;2003年01期
7 尤淑撑,严泰来;基于人工神经网络面插值的方法研究[J];测绘学报;2000年01期
8 童成立,吴金水,向万胜,刘子勇,蒋平,刘守龙;长江中游稻田土壤有机碳计算机模拟[J];长江流域资源与环境;2002年03期
9 张镀光,王克林,陈洪松,李新,王书功;基于DEM的地形指数提取方法及应用[J];长江流域资源与环境;2005年06期
10 胡大伟;卞新民;许泉;;基于ANN的土壤重金属分布和污染评价研究[J];长江流域资源与环境;2006年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 孙文娟;中国农田土壤碳氮变化及氮素对稻麦作物固碳效益的影响[D];南京农业大学;2006年
2 许信旺;不同尺度区域农田土壤有机碳分布与变化[D];南京农业大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 张彩霞;基于DEM的地形湿度指数提取与应用研究[D];西北农林科技大学;2006年
2 马玉红;黄土区植被类型对土壤有机碳的影响[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2008年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曹丽花;刘合满;赵世伟;;退化高寒草甸土壤有机碳分布特征及与土壤理化性质的关系[J];草业科学;2011年08期
2 陈亮中;肖文发;唐万鹏;潘磊;史玉虎;;三峡库区几种退耕还林模式下土壤有机碳研究[J];林业科学;2007年04期
3 张勇;史学正;于东升;王洪杰;孙维侠;赵永存;;滇黔桂地区土壤有机碳密度变异的影响因素研究[J];土壤学报;2009年03期
4 王小利;段建军;郭胜利;;黄土丘陵区小流域表层土壤的有机碳密度及其空间分布[J];西北农林科技大学学报(自然科学版);2007年10期
5 许信旺;潘根兴;孙秀丽;薛芳;;安徽省贵池区农田土壤有机碳分布变化及固碳意义[J];农业环境科学学报;2009年12期
6 梁启鹏;余新晓;庞卓;王琛;吕锡芝;;不同林分土壤有机碳密度研究[J];生态环境学报;2010年04期
7 赵永存,史学正,于东升,赵彦锋,孙维侠,王洪杰;不同方法预测河北省土壤有机碳密度空间分布特征的研究[J];土壤学报;2005年03期
8 李正才;傅懋毅;徐德应;孙雪忠;奚金荣;;农田营造早竹林后土壤有机碳的变化[J];林业科学研究;2006年06期
9 梁二;王小彬;蔡典雄;刘爽;王燕;;河南省土壤有机碳分布空间自相关分析[J];应用生态学报;2007年06期
10 田玉强;欧阳华;徐兴良;宋明华;周才平;;青藏高原土壤有机碳储量与密度分布[J];土壤学报;2008年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 徐敏云;王堃;;草地利用方式对农牧交错带土壤碳密度的影响[A];第八届博士生学术年会论文摘要集[C];2010年
2 刘静宇;孟静静;黄少鹏;丁志强;盛静卫;;吉林省靖宇县表层土壤有机碳储量及其分布规律分析[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
3 李有志;张灿明;马丰丰;;洞庭湖湿地有机碳分布格局[A];首届中国湖泊论坛论文集[C];2011年
4 张一扬;周冀衡;杨虹琦;胡志明;;基于地统计与GIS技术的土壤有机质空间变异性研究——以湖南主产烟区为例[A];中国烟草学会2006年学术年会论文集[C];2007年
5 蔡德利;陈宝政;;地统计学方法及其在农田有效磷分布估算中的应用[A];中国土壤学会第十一届全国会员代表大会暨第七届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集(中)[C];2008年
6 黄绍文;金继运;杨俐苹;程明芳;;县级区域粮田土壤养分空间变异特征研究[A];青年学者论土壤与植物营养科学——第七届全国青年土壤暨第二届全国青年植物营养科学工作者学术讨论会论文集[C];2000年
7 王灵;钱翌;吕爱华;;乌鲁木齐市蔬菜基地土壤有效态重金属的空间变异特征[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第二卷)[C];2009年
8 朱健菲;张惠琳;;吉林省中部德惠市土壤特性空间变异特征与格局分析[A];科技创新与节能减排——吉林省第五届科学技术学术年会论文集(下册)[C];2008年
9 张惠琳;朱健菲;;吉林省伊通县土壤特陛空间变异特征与格局分析[A];科技创新与节能减排——吉林省第五届科学技术学术年会论文集(下册)[C];2008年
10 张婷婷;吴祥云;;潞安矿区矸石山促进植物稳定生长的基质改良技术[A];全国矿区环境综合治理与灾害防治技术研讨会论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前5条
1 记者 尚静;我区农田“体检”有结果 磷多钾肥少[N];新疆科技报(汉);2010年
2 董岳;5月拍场香港先行内地蓄势待发[N];上海证券报;2007年
3 贾朋群;用卫星监测流行病“颜色”[N];中国气象报;2003年
4 罗孝友 熊克铜;梯田产业开发紫鹊界的又一风景线[N];中国企业报;2009年
5 韦天河;绿肥增强剂在黑龙江研制成功[N];中华合作时报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 苗正红;1980-2010年三江平原土壤有机碳储量动态变化[D];中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所);2013年
2 王艳霞;福建主要人工林生态系统碳贮量研究[D];福建农林大学;2010年
3 马琼芳;若尔盖高寒沼泽生态系统碳储量研究[D];中国林业科学研究院;2013年
4 萨茹拉;不同利用方式和放牧强度对典型草原植被—土壤系统碳储量的影响[D];中国农业科学院;2013年
5 赵竑绯;沿淮杞柳原料林高效栽培生理生态的研究[D];安徽农业大学;2013年
6 刘刚;洪湖市湿地景观演替及碳储量研究[D];中南林业科技大学;2011年
7 施加春;浙北环太湖平原不同尺度土壤重金属污染评价与管理信息系统构建[D];浙江大学;2006年
8 于婧;基于GIS和地统计学方法的土壤养分空间变异及应用研究[D];华中农业大学;2007年
9 王新中;GIS支持下豫中典型烟田土壤养分空间变异及精准管理[D];河南农业大学;2009年
10 李燕;福建邵武杉木成熟林碳储量研究[D];中国林业科学研究院;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 肖林林;山地丘陵区耕地土壤有机碳密度空间变异特征分析及预测[D];西南大学;2013年
2 郭建明;井冈山森林土壤有机碳密度空间分布及影响因子[D];南昌大学;2011年
3 姜春;基于小波的土壤有机碳密度与其影响因子的尺度相关分析[D];广州大学;2011年
4 侯洁;射洪县不同尺度土壤有机碳密度特征研究[D];四川农业大学;2010年
5 张景;莽山东部森林土壤碳密度分布特征及其影响因素[D];中南林业科技大学;2013年
6 陈仕栋;湖南省土壤有机碳密度、储量的空间分布格局及其影响因子分析[D];中南林业科技大学;2011年
7 王琼芳;陕西松类林土壤固碳特征及影响因素分析[D];西北农林科技大学;2013年
8 刘波;多伦县土地利用变化对土壤碳储量的影响[D];内蒙古农业大学;2013年
9 杨尚斌;黄土丘陵区延河流域退耕还林(草)土壤固碳潜力评估[D];西北农林科技大学;2010年
10 陈容;区域耕地紫云英用地适宜性与固碳区划研究[D];福建农林大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026