论文部分内容阅读
随着人类活动的日益增强,土地资源和水资源的不合理利用,土壤发生次生盐渍化,植被生长受到抑制,生物多样性降低,种类单一化,近而土地发生退化。区域数字土壤制图可以宏观理解土壤分布特征,协助制定土地管理政策,以避免土壤进一步发生退化。 近几十年来,不同土壤科学机构致力于发展区域土壤数据库。多数历史土壤成果图源于数字化过程,缺乏数据更新。土壤数据离散化,同质化特征明显,不确定性较高。尽管如此,其在历史中所产生的作用无法被代替。发展中国家是土壤数据缺乏的典型区域,尤其是大尺度的土壤专题数据(如土壤盐渍化),如中国。查阅近几十年文献发现,关于新疆盐渍化研究较多,但多为定性研究,定量化不足,且研究尺度较小,成果集中于流域及本地尺度。同时,土壤数据信息年代层次不齐,时效性不足。随着时间的推移,人类活动的加剧,土壤质量和健康受到危害,土壤信息不断变化,更新土壤环境数据的需求必将随之增加。 论文以干旱区绿洲为研究区,基于土壤—环境推理模型的研究思路,建立土壤盐分推演的线性加权模型,推理研究区表层土壤盐分(0-10cm)。首先筛选与土壤盐渍化密切相关的环境因子(坡度、地形湿度指数、土壤温度、土壤近红外反射率、土壤质地(沙土和壤土)和植被指数),并利用模糊C均值算法结合典型样点的筛选标准,确定典型样点的数量和空间分布,并获取其土壤盐分含量的观测值;基于土壤相似性原理,计算典型环境相似度向量。在此基础上,利用典型样点的观测值和典型环境的相似度向量和构建的壤盐分推演的线性加权模型,估算绿洲区域土壤盐分含量,并根据盐渍化分类标准,表征绿洲土壤盐渍化的空间分布特征。 利用筛选的23个典型样点,借助SoLIM-IHSS模型,最终生成研究区土壤盐分分布图。同时利用典型样点建立多元线性回归模型与SoLIM-IHSS进行对比分析。分布于阜北(R2=0.77,RPD=2.01,RMSE=6.32)、库车(R2=0.70,RPD=1.55,RMSE=12.86)和于田(R2=0.75,RPD=1.66,RMSE=10.92)三个地区共94个实测样点验证显示,SoLIM-IHSS推理结果(R2=0.74,RPD=1.67,RMSE=11.18),在精度上好于多元线性回归模型(23个典型样点,5个逐步回归模型筛选的环境变量)推理的结果(R2=0.60,RPD=1.47,RMSE=14.45)。土壤盐分预测值与实测值相比,在精度上符合适用性评价指标,在空间分布上符合预期。通过上述推荐模型得到的研究区土壤盐分空间分布图,反映了该区土壤盐分(0-10cm)在空间上的连续性变化。