小尺度土壤基层分类—景观模型研究

论文摘要

土壤—景观模型主要利用景观要素的类型、组成和分布规律,描述土壤类型及其空间分布或者土壤性质及其趋势。我国现阶段已开展的土壤—景观模型研究,多以丘陵地区或山区为主要研究区域,地形因素往往作为首要的景观要素;而在平原耕作区开展的相关研究工作较少。在这些地区,人为活动对土壤的形成和发育的影响已超过其它成土因素,特别是对表层土壤的影响,使土壤—景观发生新的分异。中国土壤分类系统的基层分类注重土种与景观的关系,是沟通土壤分类与农业生产、土地利用等的桥梁,研究平原耕作区的土壤基层分类—景观模型,对于土壤基层分类的完善和应用具有重要的理论意义和应用价值。本研究以湖北省潜江市后湖农场流塘分场作为研究区,应用地理信息系统和遥感技术,在实地调查基础上,分析了农业耕作制度、道路系统、水文状况、地形因素与土壤基层分类的关系;提取了耕作制度、道路、水文、地形四种景观要素;建立了土壤基层分类—景观模型。取得了以下结果:1.采用GIS和RS技术与平台,提取了耕作制度、道路、水文等景观要素。研究中综合应用了GIS和RS技术与研究平台,根据地籍数据、种植作物单产、总产计算得到研究区耕作制度,做出了耕作制度分区图;利用遥感影像数据提取研究区道路和水文(主要表现为沟渠)分布、应用密度分析和缓冲区分析计算得到道路影响分级图、水网密度分级图;数字化地形图,提取高程信息,做出地形图。这些研究方法的应用是在平原耕作区研究土壤—景观关系的一种尝试,也为今后研究平原耕作区土壤—景观关系提出了一种新的思路。2.建立了土壤基层分类—景观概率统计模型。采用概率统计方法,根据统计分析相同景观类型下各土壤类型的面积比例,计算各景观类型下土壤类型的分布概率,建立了土壤基层分类—景观概率统计模型,准确描述了平原耕作区景观类型与土壤基层分类之间的关系。在已知景观类型的情况下,对土壤基层分类的分布概率进行了估计,结果说明土壤基层分类与景观类型之间有较强的相关性。以平原耕作区作为研究区域,为土壤基层分类—景观模型研究提出了新的研究范围;选取耕作制度、道路、沟渠等作为景观要素,利用GIS和RS强大的数据处理和空间分析功能,提取分析景观要素,得到景观类型,为提取分析平原区景观要素提供了参考,减少了外业调查的工作量,提高了工作效率;探索景观类型与土壤类型之间的关系,建立土壤基层分类—景观模型,为研究平原耕作区土壤基层分类—景观模型提供了参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1.绪论
• 1.1 选题的背景及研究意义
• 1.2 土壤基层分类与景观
• 1.2.1 土壤基层分类
• 1.2.2 景观
• 1.3 土壤基层分类—景观模型理论基础
• 1.4 国内外土壤景观模型研究现状
• 2.研究内容、方法及技术路线
• 2.1 研究内容
• 2.2 研究方法
• 2.2.1 概率统计
• 2.2.2 RS与GIS
• 2.3 技术路线
• 3.研究区概况与数据采集处理
• 3.1 研究区概况
• 3.1.1 地理位置
• 3.1.2 气候和地貌特征
• 3.1.3 水文特征
• 3.1.4 土壤类型
• 3.1.5 种植作物
• 3.2 土壤—景观要素选取
• 3.2.1 要素选取原则
• 3.2.2 要素选取
• 3.3 基础数据采集
• 3.3.1 图件资料
• 3.3.2 统计资料
• 3.3.3 调查资料
• 3.4 基础数据处理
• 3.4.1 图件资料处理
• 3.4.2 遥感影像处理
• 3.5 小结
• 4.景观要素提取
• 4.1 耕作制度分区图
• 4.1.1 田块系统划分
• 4.1.2 耕作制度划分
• 4.2 道路影响分级图
• 4.2.1 道路提取
• 4.2.2 路网计算
• 4.2.3 道路影响分级图
• 4.3 水网密度分级图
• 4.3.1 沟渠提取
• 4.3.2 密度分析
• 4.3.3 水网密度分级图
• 4.4 地形因素的提取
• 4.5 小结
• 5.土壤基层分类—景观模型的建立与检验
• 5.1 方法
• 5.1.1 建模方法
• 5.1.2 模型检验方法
• 5.2 景观类型生成
• 5.2.1 景观单元生成
• 5.2.2 景观类型生成
• 5.3 建立土壤景观模型
• 5.3.1 建立土壤基层分类—景观模型
• 5.3.2 模型检验
• 5.4 小结
• 6.总结与展望
• 6.1 研究成果
• 6.2 特点
• 6.3 研究展望
• 参考文献
• 致谢