基于大尺度低密度样点的东北土壤全氮空间插值方法比较

基于全国第二次土壤普查东北地区土壤数据,以ArcGIS和GS⁺软件为支撑,对比分析了反距离加权法(IDW)、径向基函数(RBF)、普通克里金(OK)和回归克里金(RK)4种地统计空间插值方法在7个不同样本容量下土壤全氮含量(STNC)的空间插值效果。结果表明,由普查数据得到的东北地区STNC在0.08~21.48 g/kg之间,数据变异性较大;STNC空间结构表现出中强度空间自相关性,空间自相关范围大于同区域的小尺度采样研究;样本容量<171时,STNC空间变异性发生变化,空间结构特征和精度检验水平难以确信。4种空间插值方法对STNC空间趋势表达均呈现从东北向西南方向递减规律,空间趋势预测效果为:RK >OK >RBF >IDW。RK方法通过线性回归分析添加了阳离子交换容量(CEC)、年均温(MAT)、土层厚度(d)和pH值等辅助信息,比IDW,RBF和OK方法的插值精度分别提高了19.40%,18.50%和16.15%;在不同样本容量下RK方法的插值精度较为稳定且对无样点区STNC的空间趋势预测也体现出了更多细节信息,因此对于大尺度低密度采样的土壤属性空间插值可重点考虑RK方法。     

地理因素辅助的黄土高塬典型流域面雨量制图效果比较与评价

为了获取适宜的黄土高塬流域面雨量计算方法,选择算术平均(Am)、泰森多边形(Tsn)、普通克里金(OK)、泛克里金(UK)、反距离权重(IDW)、简单克里金(SK)、考虑海拔的简单克里金(SK_EL)以及将海拔和空间坐标信息作为辅助因子的简单克里金(SK_EXY)和地形插补法(Tr)等9种方法计算了环江下游流域2006—2011年面雨量。结果表明:(1)各年面雨量Am法全流域只有1个数值,无空间分布,Tsn法呈斑块状分布,IDW法在站点周围空间趋势表达不连续,其余6种基于克里金方法的面雨量空间变化趋势基本一致,均是从东南向西北连续递减的等值带,其中OK的插值曲面最平滑,Tr与SK法的结果更加符合降雨随地形的变化趋势;(2)24站测值为基础的单年和多年交叉验证结果均表明各种方法插值所得面雨量的精度以考虑高程和站点空间信息的Tr法最高,SK_EXY其次,并没有一种插值方法在所有的精度检验指标中都最差;(3)当只考虑面雨量值不考虑其空间分布时,可以选择Am与Tsn法相结合,其值接近各种方法的均值,而当综合考虑面雨量值及其空间分布时,则宜选择Tr和SK_EXY法。     

泾河南小河沟流域自然降雨特性

采用德国HSC-OTT Persivel32激光雨滴谱探测仪监测南小河沟流域自然降雨的雨滴谱,分析不同雨型自然降雨雨滴特征及其分布规律,并分析了降雨特性各要素间的相互关系。结果表明:(1)该区自然降雨雨滴直径集中在0.3~1.5mm,与黄土高原利用传统的滤纸色斑法测定结果基本一致,但略小于东北和闽南地区。当雨强I10mm/h时,雨滴中数直径随雨强的增大而增大;当I≥10mm/h时,雨滴中数直径骤然下降,这在一定程度上和雨强增大后大雨滴破裂有关。该地区雨谱随雨强的变化可用Best分布拟合。(2)普通型降雨雨滴数量随直径的分布曲线较平缓,其动能与雨强呈线性相关;而短阵型降雨的雨滴数量随直径的分布曲线较陡峭,其动能与雨强呈幂函数关系。两种雨型的降雨动能均随雨强的增大而增大,但短阵型降雨动能增大的更快,因此短阵型降雨的侵蚀力更大。     

半干旱黄土丘陵区果园水分蒸散特征研究

近年来果树在黄土丘陵区迅速发展,已成为该区区域治理开发、群众脱贫致富的主导产业之一,干旱缺水是该区果树发展的主要限制因素。通过田间测定研究,分析了黄土丘陵区典型地段果树主要生长期（４～１０月）内的蒸散耗水规律,结果表明：该区果树蒸散耗水在４～１０月间的变化呈双峰型,第１次高峰在６～７月间,属于果树生理最大需水期,第２次在８～９月间,属于果实成熟后的枝条旺盛生长期。根据果树耗水规律,并结合其生长过程     

论黄土区农林复合生态经济系统的结构与发展

用全息论的观点分析研究黄土区农林复合生态经济系统的总体结构,提出本区系统总体结构的农,牧,林果三坏的原理及其合理配置比例,三 环结构中牧环居中,起主要联系作用,联系的主要形式是系统生态流中的肥料,系统合理结构的要素之一是系统基本达到肥料平衡,基于上述原理,对泥河流域农林复合生态经济系统的建设过程进行了分析,得出黄土区农林复合生态经济的建立与发展过程可分为3个阶段。     

东北地区土壤碳、氮含量空间分布特征及其主控因素辨析

基于我国第二次土壤普查数据,利用ArcGIS和GS+地统计软件,分析东北地区土壤有机碳含量(SOCC)和土壤全氮含量(STNC)空间分布特征,并从8个自然因子和土地利用方式(LUT)中辨析主控因素及人类活动和自然因素影响的相对重要性.结果表明:东北地区SOCC、STNC属于养分分级的中等偏上水平;SOCC、STNC的最优半方差函数模型均为高斯模型,块金效应分别为36.56％和43.76％,具有中等强度空间自相关性;SOCC、STNC空间分布为从东北向西南方向逐渐降低.SOCC、STNC与土壤阳离子交换量(CEC)、经度(L0)、纬度(La)、海拔高度(H)呈显著正相关,与年均温(MAT)、pH、土层厚度(d)均呈显著负相关,而与年均降水量(MAP)相关性均不显著(P＞0.01);东北地区影响SOCC、STNC的主控因素为CEC、L0、LUT、pH和MAT;所有相关性因子共同解释SOCC、STNC变异性的30.10％和29.20％,其中LUT解释部分分别占总解释程度的10.96％和5.82％.自然因素特别是土壤性质对该区土壤碳氮空间分布的影响仍然起到主导作用,但耕地条件下农业生产活动可能在一定程度上削弱自然因子对土壤碳氮的影响.