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灌区间盐分变迁与耕地安全特征——以三工河流域农业绿洲为例 总被引：1，自引：0，他引：1
针对目前绿洲内部土壤盐渍化问题,以新疆三工河流域农业绿洲为研究区,运用遥感、GIS和地统计学相结合的方法研究了0~20 cm土层盐分动态特征与发展趋势。结果表明:流域空间上土壤盐分的理论变异函数拟合符合指数模型,F检验达到极显著水平。Kriging差值及其与同期的土地利用类型图叠加运算表明,整个绿洲区南部阜康灌区耕地土壤盐化面积及盐渍化作用小于北部绿洲阜北灌区,耕地土壤盐分具有显著的局地地带性分布特征,随绿洲耕地南北方向距离的增加土壤盐渍化作用增强。另外南部绿洲耕地农业灌溉具有明显的脱盐作用,随时间尺度的延长,盐渍化作用减弱;而北部绿洲土壤盐渍化作用加强,表现为积盐作用。绿洲受盐害作用的区域主要为北部(阜北灌区)绿洲,通过空间概率模型预测,在长时间范围内,土壤盐渍化依旧是制约北部绿洲耕地生产力的主要因素。通过联合运用变异函数分析、线性回归分析和空间概率分析方法的优势,有效识别了三工河流域农业绿洲空间土壤盐渍化的变化特征与变化趋势,对于认识流域空间单元土壤盐分的变迁具有重要意义。 相似文献
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新垦沙地农田土壤有机碳时空变异特征 总被引：2，自引：1，他引：1
针对河西走廊临泽绿洲边缘区域的新垦沙地农田,采用传统统计学和地统计学相结合的方法研究田块尺度的土壤有机碳时空变异特征。结果表明：（1）在本研究的空间尺度内,土壤有机碳含量在2.66～6.90 g·kg-1范围之间变化,平均值为4.45 g·kg-1,变异系数为24.5%;其空间分布呈明显的斑块状,最佳的变异函数理论模型为指数模型,其块金值和基台值分别为0.13和1.28,偏基台值和基台值的比值及变程分别为0.90及18.24 m;土壤有机碳空间分布与全氮、碱解氮、速效磷、速效钾含量及电导率显著正相关（p＜0.01）,与pH值显著负相关（p＜0.05）。（2）在本研究的监测时间尺度内（2004-2010年）,土壤有机碳年平均值在3.81～4.71 g·kg-1幅度内变化,变异系数为6.8%,无明显的变化趋势;土壤有机碳含量年际间变化与播种量显著正相关,与作物产量显著负相关,而与施氮量、灌溉量和地上部生物量相关不显著。综上所述,新垦沙地农田土壤有机碳含量较区域水平低,其田块尺度的空间异质性是由成土母质、地形等区域因素作用的结果,而对农田管理影响下的新垦沙地农田土壤有机碳含量演变规律的研究需建立在更长时间尺度的土壤监测数据基础上。 相似文献
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为阐明祁连山青海云杉(Picea crassifolia)林分布带对其土壤碳、氮含量的影响,以分布在祁连山东段和西段的典型青海云杉林为研究对象,通过野外取样和室内分析,论述了青海云杉林浅层土壤碳、氮含量特征及其相互关系。结果表明:(1)祁连山东、西段土壤剖面有机碳含量均随土壤深度的增加而减小,但不同土层差异显著性不同,0~40cm含量分别为73.57±17.17g·kg-1和45.85±11.93g·kg-1;东、西段土壤剖面有机碳储量没有明显的变化规律,0~40cm有机碳储量分别为205.51±39.44t·hm-2和134.93±25.80t·hm-2。(2)祁连山东、西段土壤全氮含量随土层深度变化和不同土层差异显著性变化规律同土壤有机碳含量,0~40cm全氮含量分别为4.56±0.88g·kg-1和2.81±0.66g·kg-1;东、西段土壤全氮储量亦同土壤有机碳储量变化规律,0~40cm储量分别为12.77±2.08t·hm-2和8.38±1.56t·hm-2。(3)祁连山东、西段土壤剖面不同土层C/N比差异显著性变化规律相同,其C/N值分别为15.92±1.24和16.10±2.07;C/N比值大小主要取决于有机碳含量;线性分析表明,土壤有机碳与全氮含之间呈极显著的正相关关系,可用乘幂曲线模型Y=aXb较好地描述(p0.01)。上述研究结果可为祁连山水源涵养林建群种青海云杉林的经营和管理提供理论依据和数据支撑。 相似文献
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干旱内流区尾闾绿洲土壤积盐的动态特征 总被引：3，自引：3，他引：0
运用遥感与GIS技术,结合地统计学方法研究了三工河流域下游阜北绿洲近23 a来表层土壤(0～20 cm)盐分动态特征及其主导因素。结果表明:①研究区景观类型间相互转换频繁,区域绿洲化进程的同时,荒漠化也在加重,并且绿洲化进程强于荒漠化; ②通过对1982年和2005年土壤盐分的理论模型拟合,符合指数模型,并且,F检验达到极显著水平; ③Kriging插值及其与同期的绿洲景观类型图进行叠加运算表明,在自然和人为作用下,区域土壤盐化程度加重,高盐区面积增加,低盐区面积减少,土壤盐分在20 g·kg-1以上的分布面积增加了15.36%,而在5～10 g·kg-1范围减少43.85%; ④水库输水灌溉是引发区域地下水位抬升的直接因素,间接导致土壤盐渍化程度的加重。 相似文献
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1980s-2010s内蒙古草地表层土壤有机碳储量及其变化 总被引：1，自引：1，他引：0
以我国内蒙古草原为研究区域,结合1982-1988年第二次土壤普查资料以及2011-2012年实地考察数据,构建了基于遥感数据和土壤数据的区域表层土壤有机碳储量估算方法,对研究区1980s和2010s表层土壤有机碳储量、空间分布特征及其变化进行研究,结果表明：(1) 1980s、2010s内蒙古草地表层土壤 (0~20 cm) 有机碳储量分别为2.05 Pg C、2.17 Pg C,土壤有机碳密度约为3.48 kg C·m-2、3.69 kg C·m-2,其空间分布上呈现从草甸草原、典型草原、荒漠草原逐渐降低的特征;(2) 1982-2012年间,内蒙古草地表层土壤有机碳储量略有增加,但增加幅度较小,其中草甸草原和典型草原表层土壤有机碳储量增加,荒漠草原则表现为减少。研究结果将为研究区因地制宜地采取固碳措施,实现草地可持续管理提供科学参考。 相似文献
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《湿地科学》2017,(1)
于2016年1月21~23日,以蚌湖为研究区,在高程10~17 m区间,以1 m为落差,设置7个采样带,分别采集7个采样带0~20 cm深度的土壤样品,分析其有机碳含量。结果表明,蚌湖0~20 cm深度土壤有机碳含量具有较为明显的梯度特征,0~10 cm深度土壤有机碳含量最高值出现在高程14~15 m采样点,最低值出现在高程16~17 m采样点,变化范围为6.36~23.32 g/kg;10~20 cm深度土壤有机碳含量最高值出现在高程14~15 m采样点,最低值出现在高程15~16 m采样点,变化范围为4.74~8.88 g/kg;0~10 cm深度土壤有机碳含量比10~20 cm深度土壤有机碳含量的梯度分布更明显。0~10 cm深度土壤有机碳含量与地上生物量显著正相关(p0.05),与其它因子不相关;10~20 cm深度土壤有机碳含量与土壤含水量显著正相关(p0.05),与其它因子不相关。 相似文献
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黄河三角洲芦苇盐沼土壤碳、氮含量和储量的垂直分布特征 总被引：1，自引：0，他引：1
《湿地科学》2015,(6)
沿自陆向海方向,在黄河三角洲潮汐区芦苇(Phragmites australis)盐沼中,采集0~60 cm深度土壤的样品,研究土壤碳、氮含量与储量的垂直分布特征。结果表明,在垂直方向上,随土壤深度的增加,土壤有机碳、无机碳和全碳含量在减少,铵态氮、硝态氮和全氮含量在减少,土壤有机碳和全氮储量也在减少,土壤有机碳储量低于全国平均值;土壤全氮含量的垂直分布主要受制于土壤有机质的分布;土壤有机碳、全碳和全氮储量主要集中分布在土壤表层。根据土壤碳氮比,相对近陆的采样点1的土壤有机质来源主要为陆源,其他采样地的土壤有机质除来自陆地外,海洋也是其重要的来源。研究区域土壤含水率分别与土壤有机碳含量、全碳含量、全氮含量和全氮储量显著正相关(n=20,p0.01);土壤全碳含量、全氮含量分别与土壤容重显著正相关(n=20,p0.01);土壤全氮含量、全碳储量分别与土壤p H显著负相关(n=20,p0.05);土壤碳、氮含量和储量都与土壤盐含量不相关;土壤碳、氮含量和储量分别与螃蟹洞数量呈显著指数负相关。 相似文献
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人工经济林在中国南方种植面积大,并有不断增加的趋势.人工经济林生态系统受人为周期性经营活动影响比较大,是重要的流动性碳库.因此,选择福建省建瓯市万木林自然保护区内本地条件基本一致的毛竹(Phyllostachys heterocycla)、柑橘(Citrus reticulata Blanco)和锥栗(Castanea henryi)作为研究对象,探讨其土壤有机碳含量及其垂直分布特征,结果表明:3种林地土壤剖面有机碳含量的变化范围分别为毛竹林5.91～19.18 g.kg-1、柑橘5.70～13.31g.kg-1、锥栗3.84～10.78 g.kg-1,3种林地土壤有机碳含量随着深度的增加呈现递减趋势;3种林地0～20 cm、20～40 cm层土壤有机碳含量与40～60 cm、60～80 cm、80～100 cm各层均存在显著性差异(P<0.05);3种林地间土壤有机碳储量均存在显著性差异(P<0.05);使用对数方程对3种林地土壤有机碳含量随土壤深度的变化进行拟合均达到显著水平(P<0.05);土壤有机碳含量与土壤全N、C/N比之间存在一定的相关性,特别是3种林地土壤有机碳含量均与土壤全N含量的相关性最好(... 相似文献
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闽东滨海湿地土壤有机碳含量分布格局 总被引：3，自引：0，他引：3
为了揭示闽东滨海湿地土壤有机碳的分布格局,对闽东滨海不同类型湿地土壤有机碳含量进行了测定和分析.结果表明,不同湿地类型0～60 cm土壤有机碳含量介于5.34～12.94 g/kg之间,平均值为7.78 g/kg.其中,红树林的有机碳含量为12.94 g/kg;稻田的有机碳含量为8.67 g/kg;水产养殖场的有机碳含量为6.64 g/kg;水域的有机碳含量为5.81 g/kg;潮间裸滩的有机碳含量为5.33 g/kg.土壤有机碳含量垂直分布格局为裸滩和水域由表及里逐渐减少;稻田呈现先减小后增大的趋势;而红树林与水产养殖场的土壤有机碳含量都在20～40cm土层达到最大值.闽东滨海湿地土壤有机碳水平分布格局为霞浦县最大,蕉城区次之,福鼎市最低.不同湿地类型土壤有机碳储量也不同,红树林的有机碳储量为5.66 kt/km2;稻田的有机碳储量为3.42 kt/km2;水产养殖场的有机碳储量为2.75 kt/km2;水域的有机碳储量为2.69 kt/km2;潮间裸滩的有机碳储量为2.11 kt/km2.土壤有机碳含量与全氮含量、碳氮比呈显著正相关(p＜0.01),与pH呈显著负相关(p＜0.01),表明在土壤中的氮主要以有机氮的形态存在. 相似文献
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天山北坡绿洲土壤有机碳和养分时空变异特征 总被引：10，自引：2，他引：8
本文以天山北坡三工河流域绿洲作为研究区,利用1982、1999和2003年土壤养分数据,应用地统计学方法,分析绿洲土壤有机碳和养分的时空变异特征。结果显示:研究区1982、1999和2003年土壤有机碳和养分具有显著的差异性。空间结构上,土壤有机碳和养分具有中等或较弱的空间自相关;受土壤类型、种植作物种类等的影响,研究区土壤有机碳具有较强的各向异性,但碱解氮、速效磷和速效钾各向异性较弱。Kriging和IDW插值分析表明,土壤有机碳和养分总体呈增加的趋势,绿洲土壤表现为“碳汇”,尤其在种植6年以上的多年生作物分布区,土壤“碳汇”趋势更加明显,说明以绿洲农业为主的人类活动基本合理,土壤质量正逐步改善。 相似文献
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霍山县县域范围内不同空间尺度下农田土壤有机碳变异分析 总被引：3，自引：1，他引：2
基于安徽省霍山县第二次土壤普查数据,提取2005～2008年耕地监测数据资料建成土壤有机碳含量数据库,对耕地监测的有机碳数据按县域内不同空间尺度进行了统计分析。结果表明:20年来该县农田表土有机碳含量明显提高,显示农田土壤的有机碳库积累。县域范围内耕地土壤有机碳含量的不同尺度的变异系数介于4.53%～14.91%。村民组(自然村)单元内变异性最高,有机碳含量乡镇间变异性低于行政村间变异性。因此,从县级尺度的农田土壤碳计量来说,以乡镇尺度采样研究比村级尺度可靠性要高。影响县域内农田土壤有机碳含量与变异的动力因子主要是农业利用和农田基本建设,茶、桑和水稻利用下农田土壤有机碳含量明显较高。 相似文献
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城市土壤有机碳（SOC）分布受城市建设、工业发展等人为因素的影响表现出明显的空间差 异。为揭示石嘴山市 SOC 受城市化、工业化等人类活动的影响,分别利用普通克里格法（OK）、多元 线性回归克里格法（RK）、遥感反演方法（RS）和遥感-地理加权回归克里格法（RGWRK）预测石嘴 山市 SOC 空间分布。结果表明：石嘴山市 SOC 含量在 1.31 ~ 66.92 g·kg- 1 之间变化,其平均值为 17.61 g·kg-1。石嘴山市不同功能区 SOC 含量存在显著差异（p < 0.05）,具体表现为工业区>医疗区> 商业区>道路>住宅区>公园>农田>科教区;SOC 含量变异系数为 66.27%,呈中等程度变异;其最佳
拟合模型为高斯模型,C0（/
C0+C）为 0.02,属于强空间自相关。SOC 与遥感影像波段 DN 值的差值
（B1-B7、B3-B7、B4-B7）和地形因子（高程、坡度、起伏度）之间存在着极显著的相关性（p < 0.01）; 通过对 4 种方法的结果进行对比可知以各波段 DN 值差值与地形因子为输入量,利用 RGWRK 预测 的 SOC 精度最高,相比 OK 精度提高了 10.05%,相比 RK 精度提高了 8.79%,相比 RS 精度提高了 8.92%;研究区 SOC 含量呈北高南低的趋势,工业区 SOC 含量是郊区农田 SOC 含量的 1.92 倍,表明 城区 SOC 含量有富集的趋势。 相似文献
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美国俄亥俄州土壤有机碳密度空间分布(英文) 总被引：2，自引：1，他引：1
Historical database of National Soil Survey Center containing 1424 geo-referenced soil profiles was used in this study for estimating the organic carbon(SOC) for the soils of Ohio,USA.Specific objective of the study was to estimate the spatial distribution of SOC density(C stock per unit area) to 1.0-m depth for soils of Ohio using geographically weighted regression(GWR),and compare the results with that obtained from multiple linear regression(MLR).About 80% of the analytical data were used for calibration and 20% for validation.A total of 20 variables including terrain attributes,climate data,bedrock geology,and land use data were used for mapping the SOC density.Results showed that the GWR provided better estimations with the lowest(3.81 kg m 2) root mean square error(RMSE) than MLR approach.Total estimated SOC pool for soils in Ohio ranged from 727 to 742 Tg.This study demonstrates that,the local spatial statistical technique,the GWR can perform better in capturing the spatial distribution of SOC across the study region as compared to other global spatial statistical techniques such as MLR.Thus,GWR enhances the accuracy for mapping SOC density. 相似文献
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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 总被引：9，自引：7，他引：2
在横山县朱家沟小流域采集111个样点,分析土壤属性与地形因子相互关系,进行空间预测分析。结果表明:土壤密度与复合地形指数CTI显著正相关,土壤有机质与复合地形指数CTI、汇流动力指数SPI、沉积物运移指数STI显著负相关,全磷只与坡度β显著负相关。多元线性逐步回归模型对于土壤密度和有机质拟合较好,而对于全磷,预测结果较差;回归-克里格预测有效地减小了残差,消除了平滑效应,预测极差更宽,对于局部的变异及地形、土地利用的关系体现更为细化,提高了预测精度。 相似文献
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Combining ordination techniques and geostatistics to determine the patterns of diatom distributions at Lake Lama, Central Siberia 总被引：4，自引：0，他引：4
The patterns of spatial variation of diatom assemblages from surface sediments in Lake Lama were quantified using a combined approach of ordination and geostatistics. The aims were (i) to estimate the amount of variation between diatom assemblages within the lake, (ii) to model the spatial variability of the diatom assemblages and their diversity, and (iii) to map the diatom distributions in the lake. A correspondence analysis (CA) separated the diatom assemblages into a planktonic and a periphytic group. Rheophilic taxa were found within the periphytic group. Variogram analysis showed that only the sample scores of the first CA axis and the Shannon diversity index were spatially structured. The range of spatial correlation was estimated to be 55 km for both variables. The diversity and, to a lesser extent, the sample scores had considerable small-scale variability of about 20 and 3%, respectively. Estimates of the first component of the CA and the Shannon index were derived using block-kriging. The maps of the estimates provided a basis for partitioning Lake Lama according to the spatial structures into an eastern and a western basin, a north–south connection between the basins, and a north–south directed tip at the far eastern end. It was shown that variation in diatom assemblages is mainly spatially structured at the catchment scale and that there is a considerable amount of variation at smaller scales. According to the modeled spatial distribution, the assemblages are most likely affected by the lake size, morphology, and the water and nutrient input introduced by rivers. This has to be taken into account when paleolimnological interpretations are drawn from records of complex lake systems like Lake Lama. 相似文献
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Effects of grazing intensity on soil organic carbon of rangelands in Xilin Gol League,Inner Mongolia,China 总被引：2，自引：0，他引：2
Changes in soil organic carbon (SOC) in rangelands has been extensively investigated. Grazing in outlying rangeland areas has caused severe impacts on ecosystem functions. To reveal the effects of grazing on SOC, we evaluated the grassland in Xilin Gol League, Inner Mongolia, China. Grazing intensity was determined by using two image sets of vegetation index with normalized differences in grazing periods (July 12th and 28th). The range of variation in vegetation index was then used to measure the grazing intensity. The SOC storage and density were obtained by conducting experiments on field soil samples. Results showed that 1) the grazing intensity in Xilin Gol League declined gradually from west to east; by contrast, the spatial distribution of SOC density increased gradually. 2) As grazing intensity increased, the carbon storage of rangeland decreased evidently. Minimum carbon storage was observed in grasslands classified under extreme overgrazing; by comparison, maximum values were found in areas classified under light overgrazing to moderate grazing. 3) The estimated soil carbon storage was 8.48 × 1011 kg, and the average carbon density was 4.08 kg/m2. Our research demonstrated that grazing intensity likely affects soil carbon. Moderate grazing is an optimum strategy to maintain carbon storage and ensure sustainable grassland utilization. 相似文献
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Quantifying fluvial non linearity and finding self organized criticality? Insights from simulations of river basin evolution 总被引：1，自引：0，他引：1
A numerical study was undertaken to investigate non linearity and the potential for self-organized criticality (SOC) in the evolution of river basins. Twenty-three simulations were carried out, using the authors' CAESAR landscape evolution model, in which the magnitude of storm events, variability of storm events, sediment heterogeneity, sources of sediment supply, and catchment morphology are systematically varied to evaluate their importance as possible drivers for non linear behavior and SOC.Temporal fluctuations in simulated sediment yield show notable non linear behavior. Storm magnitude and occurrence of landslides appear to have little impact on variability of the sediment yield, when compared to the impacts of sediment heterogeneity, rainfall variability and catchment morphology. Particularly, it appears that the non linearity of sediment yields results from the manner in which the catchment processes the variable rainfall, rather than just the rainfall variability itself.The variations in sediment yield show a power law magnitude–frequency distribution, which is a possible, but inconclusive, indicator of SOC. However, several other, more qualitative arguments can be made to support the case for SOC in these simulations. Specifically, we identify the nature of the critical state and suggest two cascade mechanisms by which the system can organize itself around this critical state. Combined, these arguments indicate that simulated evolution of river basins indeed exhibits SOC, at least with respect to sediment yield. The critical state appears to be an indicator of the connectivity of the drainage network. Thus, the simulations indicate that, unlike traditional SOC systems, the critical state of the system can vary in time, as sudden changes in drainage network connectivity may result in sudden changes in the SOC behavior of the system. 相似文献
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Fluvial landforms provide a physical template upon which to appraise biophysical relationships along river courses. In this study, the spatial pattern of organic matter storage along the Kangaroo River, NSW, is related to geomorphic controls that operate at a range of scales within a nested hierarchy. This snapshot study of CPOM storage found that at the catchment scale the longitudinal pattern of coarse particulate organic matter (CPOM) storage is dependent on the type and downstream pattern of River Styles. At the reach scale, CPOM storage is dependent on the geomorphic unit structure and physical heterogeneity of the river, and associated energy conditions along the reach. At the geomorphic unit scale, CPOM storage capacity is related to the position of geomorphic units relative to the thalweg (i.e. flow characteristics) and associated roughness attributes. At the hydraulic unit scale, CPOM storage capacity is related to local flow velocity and substrate characteristics (clast size and distribution). 相似文献
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模糊坡位信息在精细土壤属性空间推测中的应用 总被引：2，自引：1，他引：1
坡位的空间渐变特征影响着小流域及坡面尺度上的土壤、水文、地貌等现象和过程,因此对精细尺度下的地理建模(如土壤空间信息推理)有重要作用。虽然目前已有多种模糊坡位信息定量提取方法,但所得到的模糊坡位信息还缺乏实际应用。本文以精细尺度下的土壤属性空间分布推测为例,对此展开探索。应用模型假设:(1)在小流域内,地形因素主导着土壤属性空间分布的变化;(2)典型坡位上对应分布着典型的土壤属性值,土壤属性与坡位之间存在协同变化关系。据此建立以模糊坡位信息对各类典型坡位上土壤样点属性值的加权平均模型,推测土壤属性的空间分布。模型应用于黑龙江省嫩江流域一个地形平缓的小区(面积约60 km2),通过一个以坡位典型位置作为原型的模糊坡位定量方法提取5类坡位(山脊、坡肩、背坡、坡脚、沟谷)的空间渐变信息,对土壤表层有机质含量的空间分布进行推测。推测结果通过研究区70个土壤采样点进行评价,以推测结果与评价样点集之间的相关系数、平均绝对误差、均方根误差作为定量评价指标,与使用常用地形属性的多元线性回归模型推测结果进行对比。评价结果表明,仅使用极少建模点的加权平均模型的推测结果优于多元线性回归模型的推测结果。 相似文献
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机场腹地是完善和管控机场地表集疏运网络的基础依据,传统的机场腹地测算方法在时效性、准确性、解析性等方面已无法满足经济全球化时代事件管控和精准服务的需求。该文基于手机信令大数据构建新的机场腹地识别算法,并利用中国联通河北分公司提供的石家庄机场2019年10月2-8日的手机信令数据,识别石家庄机场腹地范围,通过测算不同尺度行政单元的进/出港旅客出行强度,揭示机场腹地内部结构的多尺度特征。研究发现:1)超过95%的出港旅客的出发地位于以机场为中心、200 km为半径的圆形区域内,或位于以机场为目的地的90 min等时圈内。2)市级尺度机场核心腹地为石家庄,主要腹地是保定,次要腹地是衡水、邢台、沧州和邯郸,6市进/出港旅客数量占比超过99%;县级尺度进/出港旅客的出行强度呈现圈层结构,且以机场为中心,向外逐步衰减;在乡级尺度,机场腹地不再连续,交通线附近出行强度高;村级尺度进/出港旅客出行密度呈现出城市>建制镇>村庄的特征。该算法为监测机场腹地的时空动态特征提供了工具,也为构建机场腹地的个性化扎根理论提供了支撑。 相似文献