基于随机森林的县域土壤有机碳密度及储量估算

采用2009年云南省玉龙县土壤调查数据,基于土壤类型法将所测样点的土壤有机质含量转换为有机碳密度,经克里金插值进行空间化,再以2009年landsat7-Level2影像及SRTM 90 m数字高程模型数据为基础,提取归一化植被指数、亮度、绿度、湿度、坡度、坡向、曲率等与土壤有机碳形成密切相关的解释变量;通过随机森林模型模拟土壤有机碳密度及其空间分布,基于有机碳密度估算出0～20 cm表层土壤的有机碳总储量,并对两种模拟结果进行误差分析。结果显示:克里金和随机森林的估算结果分别为2.4×10~8和1.7×10~8 t,均方根误差分别为20.77和14.11,普通克里金插值误差较大,且对采样点数量及空间分布有较强的依赖性;随机森林模型不仅能处理高维数据,还能给出多个变量的重要性,估算结果精度更高,也更接近区域实际情况,对小尺度的细节表现更佳,适于地形复杂且样点有限的县域土壤有机碳密度及其储量的估算。     

基于科学知识图谱谈土壤有机碳研究进展

以"土壤有机碳"为主题词,从ISI Web of Science数据库核心集中检索出1975—2018年文献2 258篇,运用CiteSpace知识图谱分析工具,对合著国家、作者、机构、学科领域、文献共被引网络以及关键词共现网络等进行可视化分析,对土壤有机碳的研究进展及演变趋势进行了图谱解读和追踪分析。结果表明:(1)土壤有机碳研究经历了起步、发展、稳定三个阶段;(2)土壤有机碳研究具有很强的学科交叉性,涉及环境生态学、环境科学、农业综合、农艺学、化学、农学及生态学等众多学科领域;(3)当前的研究方向主要为土壤有机碳储量与稳定土分离;(4)研究趋势已转为碳储量与耕地管理研究;(5)中国土壤有机碳研究起步较晚但发展迅速,在国际上处于重要地位。