目錄
前言
第一章 緒論 1
第一節(jié) 土壤有機碳變異性研究的意義 1
一、土壤有機碳的作用 1
二、研究土壤有機碳變異的必要性 2
第二節(jié) 揭示區(qū)域土壤有機碳變異性的幾個關鍵環(huán)節(jié) 3
一、土壤采樣點布設模式的選擇 3
二、合理土壤采樣點數(shù)量的確定 4
三、高效點面拓展方法的優(yōu)選 4
第三節(jié) 國內外研究進展 5
一、土壤有機碳影響因子研究 5
二、土壤樣點布設模式的研究 9
三、采樣點密度與區(qū)域土壤有機碳變異性關系的研究 12
四、土壤有機碳空間變異特征的預測模型研究 15
第二章 主要樣點布設方法及點面拓展模型 21
第一節(jié) 土壤采樣點的常用布設模式 21
一、隨機布設采樣點 21
二、分層布設采樣點 22
三、基于系統(tǒng)規(guī)則網(wǎng)格布設采樣點 23
四、按特定形狀的線段布設采樣點 24
第二節(jié) 確定區(qū)域土壤采樣點數(shù)量的一般方法 25
一、經(jīng)驗判斷法 25
二、按經(jīng)費攤派計算法 26
三、基于統(tǒng)計學的計算法 27
四、計算機模擬法 27
第三節(jié) 揭示區(qū)域土壤屬性的點面拓展方法 28
一、圖斑連接法 28
二、趨勢面分析法 29
三、地統(tǒng)計學方法 30
四、環(huán)境因子與地統(tǒng)計學結合方法 31
五、其他方法 32
第三章 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)源 33
第一節(jié) 研究區(qū)概況 33
一、地理位置 33
二、自然環(huán)境因子 34
三、社會經(jīng)濟條件 39
第二節(jié) 土壤樣品采集及實驗室分析 39
一、基礎數(shù)據(jù)收集 39
二、土壤采樣設計 40
三、土壤樣品采集 41
四、土壤樣品預處理 42
五、土壤有機碳測定 44
第四章 紅壤區(qū)土壤有機碳空間變異的影響因子分析 45
第一節(jié) 土地利用和成土母質對土壤有機碳的影響 45
一、不同土地利用方式的土壤有機碳變異 45
二、不同母質的土壤有機碳變異 46
第二節(jié) 地形因子與土壤有機碳的關系 47
第三節(jié) 不同土壤類型間土壤有機碳變異 49
第四節(jié) 不同影響因子與土壤有機碳關系的比較 51
一、不同因子對土壤有機碳的影響 51
二、紅壤區(qū)影響區(qū)域土壤有機碳的主控因素 52
第五節(jié) 本章小結 53
第五章 樣點布設模式對揭示土壤有機碳空間變異的影響 54
第一節(jié) 不同樣點分類模式對揭示有機碳變異的影響 54
一、采樣點分類模式的設定 54
二、系統(tǒng)網(wǎng)格法和土壤類型法的有機碳變異性 55
三、土地利用類型法的土壤有機碳變異性 57
四、土地利用-土壤類型法的有機碳變異性 58
第二節(jié) 區(qū)域土壤采樣點布設的優(yōu)化模式 60
一、不同土壤采樣布點模式的比較 60
二、土壤優(yōu)化樣點布設模式的優(yōu)選 61
第三節(jié) 本章小結 62
第六章 基于不同采樣點密度的區(qū)域合理土壤采樣點數(shù)量估算 63
第一節(jié) 不同采樣點密度的土壤有機碳空間變異特征 63
一、不同采樣點密度的設定 63
二、不同采樣點密度土壤有機碳的描述性統(tǒng)計 65
三、采樣點密度對揭示土壤有機碳變異的影響 66
四、采樣點密度對揭示各土地利用類型有機碳變異的效率差異 67
五、采樣點密度對揭示各土壤類型有機碳變異的效率差異 68
第二節(jié) 基于樣點密度-有機碳變異關系的樣點數(shù)量估算 70
一、不同采樣密度下土壤有機碳空間變異性的分析方法 70
二、基于不同采樣點密度的區(qū)域土壤有機碳變異特征 70
三、采樣點密度對未來區(qū)域樣點數(shù)量預估的影響 71
四、采樣點密度對各土地利用及土壤類型樣點數(shù)量估算的影響 72
第三節(jié) 本章小結 75
第七章 不同克里金方法對揭示區(qū)域土壤有機碳變異的影響 76
第一節(jié) 土壤有機碳區(qū)域分布特征預測 76
一、不同克里金空間預測方法 76
二、土壤有機碳描述性統(tǒng)計 78
三、土壤有機碳的地統(tǒng)計特征 81
四、基于不同點面拓展模型的土壤有機碳空間分布特征 83
第二節(jié) 不同克里金方法對土壤有機碳空間預測的不確定性 85
一、不同克里金方法的土壤有機碳區(qū)域預測的不確定性 85
二、不同模型揭示各土地利用和土壤類型有機碳區(qū)域分布的不確定性 87
第三節(jié) 本章小結 89
第八章 圖斑連接法與克里金法揭示土壤有機碳變異的效率評價 90
第一節(jié) 圖斑連接法與普通克里金法揭示土壤有機碳變異性的效率對比 90
一、土壤采樣點的選擇 90
二、克里金和圖斑連接方法 91
三、土壤有機碳的統(tǒng)計分析 92
四、基于不同點面拓展方法的SOC空間分布 94
五、不同點面拓展方法的不確定性評價 95
六、不同點面拓展方法對揭示區(qū)域SOC空間性的影響 97
第二節(jié) 圖斑連接法與多種克里金法和揭示區(qū)域土壤有機碳變異性的效率對比 97
一、土壤采樣點數(shù)據(jù) 97
二、空間點面拓展方法及不確定性評價 99
三、兩研究區(qū)土壤有機碳含量的統(tǒng)計分析 99
四、基于不同方法的土壤有機碳空間分布 101
五、不同預測方法的精度對比 104
六、點面拓展方法選擇對獲取區(qū)域土壤有機碳空間變異信息的意義 107
第三節(jié) 本章小結 109
第九章 樣點密度與土壤有機碳空間預測精度的量化關系 110
第一節(jié) 多密度等級的土壤采樣點分布 110
一、多樣點密度等級的設定 110
二、驗證樣點的設定 113
第二節(jié) 多樣點密度等級的區(qū)域土壤有機碳預測精度 114
一、各采樣點密度的土壤有機碳描述性統(tǒng)計 114
二、不同土地利用-土壤類型的有機碳均值及殘差 115
三、土壤有機碳殘差數(shù)據(jù)的地統(tǒng)計特征 118
四、多樣點密度的土壤有機碳空間分布特征 121
第三節(jié) 采樣點密度對土壤有機碳預測精度的影響 122
一、不同采樣點密度的預測精度 122
二、采樣點密度與預測精度的量化關系 124
第四節(jié) 本章小結 127
第十章 紅壤區(qū)土壤有機碳時間變異及合理采樣點數(shù)量研究 129
第一節(jié) 土壤數(shù)據(jù)與合理采樣點數(shù)量計算方法 130
一、不同時期的土壤采樣點數(shù)據(jù) 130
二、SOC時間變異的預測及不確定性評價 131
三、揭示土壤有機碳時間變異的合理采樣點數(shù)量估算 131
第二節(jié) 不同時期的SOC空間變異特征 131
一、不同時期的SOC含量統(tǒng)計特征 131
二、不同時期SOC數(shù)據(jù)的空間結構特征 132
第三節(jié) 土壤有機碳時間變異特征及所需采樣點數(shù)量 133
一、SOC時間變異特征 133
二、揭示SOC時間演變所需采樣點數(shù)量 136
第四節(jié) 本章小結 137
第十一章 點面拓展方法的選擇對揭示SOC時間演變的影響 138
第一節(jié) 土壤采樣點與點面拓展方法 139
一、不同時期的土壤采樣點 139
二、點面拓展方法的選擇 140
第二節(jié) 不同時期的SOC統(tǒng)計特征 141
一、不同時期的SOC含量統(tǒng)計分析 141
二、不同時期的SOC空間分布特征 143
三、不同預測方法的精度比較 145
四、不同點面拓展方法對SOC時間變異的影響 146
第三節(jié) 本章小結 148
第十二章 采樣點密度與點面拓展方法揭示有機碳變異的效率對比 150
第一節(jié) 點面拓展模型選擇與采樣密度設定 151
一、采樣點密度的設定 151
二、空間點面拓展模型 152
第二節(jié) 不同密度采樣點的土壤有機碳數(shù)據(jù)分析 153
一、土壤有機碳含量的描述性統(tǒng)計 153
二、不同密度采樣點的地統(tǒng)計分析 155
第三節(jié) 土壤有機碳空間預測結果及不確定性評價 156
一、土壤有機碳含量空間分布特征 156
二、土壤有機碳空間預測精度的對比分析 158
三、采樣點密度與點面拓展模型的空間預測效率對比 161
第四節(jié) 本章小結 161
第十三章 土壤采樣點空間離散度對揭示區(qū)域土壤有機碳變異性的影響 163
第一節(jié) 數(shù)據(jù)來源與研究方法 164
一、土壤數(shù)據(jù)源 164
二、不同土壤采樣點離散度的設置 164
三、空間預測方法及不確定性評價 166
第二節(jié) 基于不同樣點離散度的SOC空間變異特征 166
一、全部樣點及各離散度樣點的SOC含量統(tǒng)計特征 166
二、各樣點離散度SOC含量的地統(tǒng)計分析 167
三、基于各離散度的SOC空間分布特征 169
四、基于不同離散度的SOC空間預測不確定性 170
第三節(jié) 樣點離散度對揭示區(qū)域SOC空間變異的影響 172
一、樣點離散度與區(qū)域SOC空間預測精度 172
二、樣點離散度對不同空間預測方法的影響 173
第四節(jié) 本章小結 174
參考文獻 175