人口稠密区村域SOC的多方法估算

论文摘要

选择人口稠密的川中丘陵乡村区域作为研究对象,以高分辨率卫星遥感图片与GPS、GIS技术相结合,在不同的分类体系下估算了该区域的土壤有机碳储量,分析了土壤有机碳密度（SOCD）的空间分布和土壤有机碳储量（SOCP）的变化特征,探讨了影响土壤有机碳的主要因子。此外,还通过数据验证,分析估算残差大小和适用条件,探讨了适合本区域的估最佳算方法。主要研究结果如下:（1）生态立地分类法下,研究区内SOCD介于0.31～2.37kg/m2,平均为1.04kg/m2,SOCP估算量为19.18×106kg。在空间平面上SOCD大致从中部的丘陵顶部向四周,随高度的减小而增大;在土壤垂直剖面上,表现为表层多、底层少,各层分布不平均。不同生态立地类型SOCP差异显著,轮作水田、丘脚旱地和单季田的SOCP占了总储量49.58%。由于剖面深度和SOCD的差异,丘脚旱地、轮作水田、单季田和望天田等类型的SOCP变化与其面积变化不一致。（2）土壤类型分类法下,研究区内SOCD介于0.43～2.22kg/m2,以1.09～1.43kg/m2分布较多,平均为1.16kg/m2;SOCP为20.35×106kg。SOCD的高值区是水稻土分布区,低值区是黄红紫石骨子砂土和黄红紫砂泥土分布区。水稻土的SOCD在各剖面层次的值都很高,且递减不明显;其他土壤类型则表现为表层高、其他层面低,各层递减明显。棕紫泥土区的SOCP较多,为10.39×106kg,占了总储量51.05%;棕紫冷浸田、棕紫夹砂泥田的SOCP占总储量比率高于其面积与总面积比率。（3）土地覆盖分类法下,研究区内SOCD介于0.63～2.16kg/m2之间,平均为1.01kg/m2,SOCP总量为20.86×106kg。SOCD的分布与地势变化相反,高值斑块以条带状分布于四周,中值斑块以圈层状位于中央,低值斑块则分布零散。大于1.09kg/m2的SOCD分布区为水生作物覆盖区,小于0.75 kg/m2为建筑用地和水体水域覆盖区。水生作物覆盖和旱生作物覆盖SOCP含量较多,分别为11.77×106kg、5.14×106kg,占了总储量的81.06%。在剖面层次上,水生作物覆盖SOCP总量和各层分量上都较旱生覆盖类型大,且各层分配平均。旱生作物覆盖面积比小于储量比,水生作物覆盖面积比大于储量比。（4）影响因素中,地形地势与SOCP呈反方向变化。坡积物发育的土壤SOCP达14.56×106kg,残积物发育的土壤SOCP仅为0.42×106kg。不同的土地利用方式、作物种植类型和耕作制度对SOCD和SOCP有影响,水浇地的SOCD较高但SOCP较小,旱地、水田的SOCD虽小但SOCP却较大;水稻-油菜、水稻-小麦种植方式以SOCD较高,小麦-玉米、油菜-玉米种植方式又以SOCP较高。（5）方法评判显示,相对误差以生态立地法最小;残差定量比较显示生态立地法和土地覆盖法较优;综合考虑尺度、工作量、工作难度、精度和准确度等因素后,以生态立地法较优。若在国家区域尺度上进行估算,选择多种方法相结合,能以较小的工作量得到较为准确的估算值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 问题提出及研究意义
• 1.2 研究综述
• 1.2.1 研究内容综述
• 1.2.2 研究方法综述
• 1.2.3 存在的问题
• 1.3 研究目标、研究内容和技术路线
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 研究内容
• 1.3.3 技术路线
• 2 研究区域概况与研究方案
• 2.1 研究区域概况
• 2.2 试验方案
• 2.2.1 区域内资料收集
• 2.2.2 分类方法设计
• 2.2.3 样品的布设与采集
• 2.2.4 SOCD和 SOCP的计算及分布
• 2.2.5 估算方法评价
• 3 不同分类体系下的SOCD和 SOCP
• 3.1 生态立地下的SOCD和 SOCP
• 3.1.1 分类结果
• 3.1.2 SOCD分布格局
• 3.1.3 SOCP变化特征
• 3.2 土壤类型下的SOCD和 SOCP
• 3.2.1 分类结果
• 3.2.2 SOCD分布格局
• 3.2.3 SOCP特征
• 3.3 土地覆盖下的SOCD和 SOCP
• 3.3.1 分类结果
• 3.3.2 SOCD分布格局
• 3.3.3 SOCP特征
• 本章小结
• 4 SOCP影响因素分析
• 4.1 地形地势
• 4.2 土壤母质
• 4.3 土地利用
• 4.4 种植管理
• 本章小结
• 5 估算方法评价
• 5.1 点验证
• 5.2 残差分析
• 5.3 综合评判
• 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历