區(qū)域土壤屬性預測模型及SOTER數(shù)據(jù)庫的建立研究.pdf

1、本文以湖北省宜都市紅花套鎮(zhèn)典型區(qū)域為研究樣區(qū),采集了330個土壤樣品,經(jīng)過室內(nèi)理化分析,得到的土壤屬性數(shù)據(jù)。結(jié)合地統(tǒng)計學和地理信息系統(tǒng)技術(shù)(GIS)對研究區(qū)土壤屬性空間變異性進行了探討,運用統(tǒng)計學方法中的回歸分析和地統(tǒng)計學方法中的克里格插值構(gòu)建了樣區(qū)的土壤屬性預測模型,以及驗證模型的預測精度,選取最優(yōu)擬合模型和相應的參數(shù)構(gòu)建該區(qū)域的土壤模型庫,為建立區(qū)域性的大比例尺SOTER數(shù)據(jù)庫提供必要的屬性數(shù)據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　　 (

2、1)對研究區(qū)土壤屬性的描述性統(tǒng)計分析及正態(tài)分布檢驗。從分析結(jié)果可見,土壤各屬性變幅最大的是有效鐵,變幅最小的是pH值；從變異系數(shù)來看研究區(qū)土壤屬性的變異系數(shù)在13％-122％之間,除速效磷屬于強變異性外,其他屬性指標均屬中等變異性;通過正態(tài)分布檢驗可知,有機質(zhì)、pH值、陽離子交換量、堿解氮、全氮、全鉀、全鉻、全鉛符合正態(tài)分布,交換性鈣、有效鋅、有效鐵、速效磷、全磷、全銅經(jīng)對數(shù)轉(zhuǎn)換后符合正態(tài)分布,交換性鎂經(jīng)過平方根轉(zhuǎn)換后符合正態(tài)分布,速效

3、鉀經(jīng)過兩次取對數(shù)后才符合正態(tài)分布。
　　 (2)對研究區(qū)土壤屬性空間相關性的分析。土壤有機質(zhì)、陽離子交換量、交換性鎂、有效鋅、有效鐵、堿解氮、速效鉀、全鉀的塊金值與基臺值的比值都小于25％,具有強烈的空間相關性,pH值、交換性鈣、全氮、全磷、全鉻、全銅、拿鉛具有中等的空間相關性；速效磷的空間相關性很弱。有機質(zhì)、CEC、交換性鎂、有效鐵、堿解氮、全鉻的擬合理論模型為高斯模型；pH值、交換性鈣、有效鋅、速效鉀、全氮、全鉀、全銅的擬合

4、理論模型為指數(shù)模型；速效磷、全磷的擬合理論模型為線性模型。
　　 (3)土壤屬性預測模型的建立。各指標間有不同程度的相關性,相關系數(shù)最大的出現(xiàn)在堿解氮和有機質(zhì)之間,為0.785；根據(jù)各屬性的相關性對研究區(qū)土壤屬性進行了回歸分析,逐步回歸模型的決定系數(shù)與一元線性回歸、多元線性回歸以及曲線回歸擬合出的相應模型相比,有很明顯的提高,說明逐步回歸模型較之其它幾種模型的預測能力要強;結(jié)合研究區(qū)土壤屬性的半方差函數(shù)擬合模型,得到本研究區(qū)域內(nèi)

5、的土壤屬性的克里格插值模型,并進行了檢驗。
　　 (4)研究區(qū)土壤屬性數(shù)據(jù)庫及土壤模型庫的設計。土壤屬性數(shù)據(jù)庫用Access軟件組織、設計和建立。模型庫分為函數(shù)庫和方法庫兩個子庫,函數(shù)庫用于存儲和管理數(shù)學模型,方法庫則是用來存儲功能模塊和操作流程。函數(shù)庫設計分函數(shù)庫結(jié)構(gòu)表和土壤屬性預測模型函數(shù)表,方法庫由方法程序庫和方法字典組成。
　　 (5)SOTER數(shù)據(jù)庫的設計與建立。利用所建立的土壤屬性預測模型來獲取建立大比例尺S