小尺度范围土壤有机碳空间分布与储量估算研究
【摘要】：
据估计,地球表面1m土层中有机碳储量1500～2000Pg(1Pg= 101 5g),为大气CO2含量的2倍左右,土壤碳库0.1%的变化将导致大气圈CO2的浓度发生百万分之一的变化。国内外研究者研究中小尺度地域单元内土壤有机碳库的成果尚不多见而对于干旱区山地土壤的空间分布和储量估算研究就更少,因此,开展小尺度范围土壤空间变化和储量估算方面的研究具有十分重要的意义。
本文以乌鲁木齐河上游山地土壤为例,进行了剖面点的采样(1-100cm),并制备了样品,实验室测出了样品的SOCC(Soil organic carbon content),数据分为不同深度范围的5层。并尝试通过对有限剖面点socc的地统计学分析,进行了空间预测并成图,目的是能在一定程度上克服剖面点较少和比较直观的看到土壤有机碳的空间分布趋势,分析得出socc的空间分布特征。
本文对单因素的Kriging插值和双因素的Cokriging插值进行了深入细致的分析,通过实验模型的拟合找出最佳的理论模型,对预测结果进行了交叉验证,比较了插值精度。并在预测图的基础上,采用连续socc数据分层估算土壤有机碳储量构建了土壤有机碳估算模型,以此估算了研究区的有机碳储量。本文在利用地统计学方法来研究小尺度范围土壤有机碳库研究方面,进行了一些有益的探索。
【关键词】：土壤有机碳 空间变异 储量估算 地统计 Kriging插值 【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：S153
【目录】：
- 摘要2-3
- ABSTRACT3-8
- 1 绪论8-18
- 1.1 引言8-10
- 1.2 SOC 研究国内外现状10-16
- 1.2.1 国外研究现状10-12
- 1.2.2 国内研究现状12-15
- 1.2.3 土壤碳库研究评述15-16
- 1.3 本文研究目的、方法和内容16-18
- 2 材料与方法18-24
- 2.1 研究区域概况18-20
- 2.1.1 研究区域地理与地形概况18
- 2.1.2 土壤18-19
- 2.1.3 地质地貌19
- 2.1.4 水文条件19-20
- 2.1.5 植被20
- 2.2 土壤样品采集与制备20-22
- 2.3 土壤样品 SOCC 分析方法22
- 2.4 数据准备与处理22-24
- 3 SOC 空间分布研究24-50
- 3.1 地统计学方法简介24-31
- 3.2 地统计插值简介31-35
- 3.2.1 克里格插值基础31-33
- 3.2.2 克里格插值方法步骤与分类概述33-35
- 3.3 空间预测及空间分布分析35-50
- 3.3.1 数据探索35-39
- 3.3.2 Kriging 插值成预测图39-42
- 3.3.3 Cokriging 插值成预测图42-44
- 3.3.4 交叉验证44-45
- 3.3.5 各层的适用插值方法与最佳拟合模型45
- 3.3.6 各层的空间预测图以及空间分布特征分析45-50
- 4 SOC 储量估算研究50-59
- 4.1 SOC 储量估算方法简介50-56
- 4.1.1 土壤类型法51-52
- 4.1.2 DNDC 模型52-56
- 4.2 构建 SOC 储量估算模型56-57
- 4.3 SOC 储量估算结果与讨论57-59
- 5 结论与讨论59-63
- 5.1 主要结论59-60
- 5.2 创新点与不确定性分析60-61
- 5.3 今后研究的展望61-63
- 参考文献63-68
- 在校期间发表论文清单68-69
- 致谢69-70
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