基于数字土壤制图技术的土壤有机碳储量估算

精准的土壤属性空间分布信息有助于提升土壤有机碳储量估算的精度。本研究以河南省济源市南山林场为研究区,以地形因子为预测因子,利用模糊C均值(FCM)聚类方法对土壤有机碳含量、土壤容重、土壤厚度和土壤砾石含量进行数字土壤预测制图,基于数字制图结果实现土壤有机碳密度预测制图和土壤有机碳储量估算。结果表明: 基于数字土壤制图方法得到的研究区土壤有机碳密度平均值为4.24 kg·m^-2,其预测图的平均误差(ME)为0.08 kg·m^-2,平均绝对误差(MAE)为2.80 kg·m^-2,均方根误差(RMSE)为5.03 kg·m^-2,与传统类型方法相比,预测结果的精度和稳定性更高,具有较高的可信度,最终估算得到研究区土壤有机碳储量为3.08×10⁸ kg。基于数字土壤制图技术仅采用少量土壤样点即可实现较高精度的土壤有机碳密度制图和储量估算,且能表征土壤有机碳密度空间分布特征。本研究为土壤有机碳储量估算提供了新途径,有助于提升土壤有机碳储量估算的精度和效率。     

太行山南麓坡面土壤碳氮空间变异性及其影响因素

太行山南麓是我国华北平原的重要生态屏障,研究该区域土壤养分的空间变异性对土石山区林业生态建设具有重要意义。本研究以太行山南麓典型坡面(人工林坡地和自然荒坡地)为对象,采用网格法布设采样点,运用经典统计学、地统计学和约束性排序相结合的方法对土壤养分的空间变异性进行分析。结果表明: 1)太行山南麓的土壤全碳(TC)含量为6.80～57.05 g·kg^-1,全氮(TN)含量为0.74～3.93 g·kg^-1;土壤TC、TN变异系数为25.0%～52.8%,均属于中等程度变异,该变异由随机性因素和结构性因素共同引起;养分的空间聚集性均随着滞后距的增加而下降。2)土壤养分含量从坡上到坡下均有增加的趋势,养分的高值区出现在坡下部分。3)土壤总容重、砾石含量、植被覆盖度、土壤含水量是影响太行山南麓土壤TC、TN空间变异的主要因素。4)土壤含水量是影响自然荒坡地土壤养分的主控因素,但不是影响人工林坡地的主控因素。     

南宁市桉树人工林土壤有机碳密度与地形因子的关系

桉树人工林土壤有机碳密度与地形因子的关系还不明确,且当前的研究较少地关注复合地形因子,对两者的线性和非线性关系强度的对比研究也较少。以南宁市高峰林场中的桉树人工林地为研究区,采用条件拉丁超立方抽样法布设采样点,通过建立数字高程模型提取和计算得到地形因子的指标;采用线性回归和回归树分别建立桉树人工林土壤有机碳密度-地形因子的线性和非线性回归模型。结果表明:研究区土壤表层、0—50 cm和全剖面的土壤有机碳密度均值分别为2.8、7.7、10.9 kg/m2,属于中等水平;仅坡度在0.05显著性水平上与表层和全剖面土壤有机碳密度显著相关,总体而言,简单地形因子与土壤有机碳密度的相关性普遍好于复合地形因子;随着土壤层次厚度的增加,线性和非线性回归模型对土壤有机碳密度空间变异解释能力都提升;回归模型对土壤有机碳密度空间变异的解释能力大小顺序为:回归树全变量多元线性回归逐步线性回归,因此,桉树人工林土壤有机碳密度与地形因子之间的非线性关系比线性关系强。