GIS空间插值模拟法与土壤类型法估算比较土壤碳储

为研究GIS空间插值模拟与土壤类型法估算土壤有机碳（soil organic carbon，SOC）储量的适用性是否一致，该文以山东省3个典型县为例，通过实地取样，采用GIS空间插值模拟和土壤类型法计算0～20 cm SOC储量以及分析土壤有机碳密度（soil organic C density，SCD）空间分布，比较GIS方法与土壤类型法计算县域尺度C储量的差异，验证GIS空间插值模拟的适用性。结果表明：1）依据GIS空间插值和土壤类型法获得的3个典型县0～20 cm土层SOC储量分别为：平邑3.88、3.93 Tg，莱阳3.54、3.57 Tg，禹城2.78、2.86 Tg；估算的平均SCD为：平邑2.2、2.23 kg/m2，莱阳2.08、2.1 kg/m2，禹城2.74、2.82 kg/m2；2）在满足一定采样量的条件下，两种方法在计算县域尺度上C储量时，结果基本一致，但GIS空间插值模拟与土壤类型法相比，更能突显SCD空间分布特征及空间递变规律，更利于分析不同因素对 SCD 空间分布的影响。该文可为缺失土壤类型分类或土地变更频率高区域的C储量计算提供依据。

基于土壤类型法的鄱阳湖生态经济区土壤碳密度和碳储量评估

以鄱阳湖生态经济区为研究对象,通过文献资料查阅、区域土地利用数据调查、数学模型计算等方法,分析了研究区土地覆被变化下土壤有机碳库的动态变化特征。结果表明:研究区土壤有机碳储量平均值为615.83×10^6 t,各土地覆被类型的土壤碳密度大小为:林地>耕地>其他农用地>自然保留地>园地>牧草地。研究区土壤平均碳密度为12.03 kg/m^2,高于我国10.8 kg/m^2的土壤平均碳密度值,土地覆被类型之间的转换和土地退化是导致土壤有机碳库变化的主要原因。

基于土壤变异解释力的几种土壤制图方法的对比研究——以南阳市1m土体土壤有机碳密度制图为例

为克服方法的复杂性和数据的详细性解释土壤制图效果的不足,基于土壤变异解释力对多种方法进行对比研究。收集南阳1∶5万土壤类型图、30 m分辨率数字高程模型和TM影像,计算出高程、坡度、坡向、归一化植被指数(NDVI)、穗帽变换的湿度(TCW)参数等,以439个土壤剖面为训练数据,分别按土壤类型连接法(SCLM)、加权最小二乘法(WLS)回归、地理权重(GWR)回归、随机森林(RF)、普通克里格(OK)、回归克里格(RK)进行1m土体土壤有机碳密度(SOCD)制图,其余49个土壤剖面作为验证集。结果表明:(1)对SOCD变异的解释力是影响制图效果的本质因素。土壤类型、土壤表层有机质(OM)是主要预测变量,SCLM、WLS和GWR均只能利用其中一种主要变量,土壤图的详细化和回归模型的复杂化均不能明显改善SOCD制图效果。基于土属和OM变量,RF对SOCD变异的解释力最强,预测效果最优;地统计学空间变异函数对SOCD变异的解释力大于回归模型,小于RF,而与土壤类型相当,其相对制图效果亦如此。(2)预测变量建模和空间相关是两类不同的土壤变异解释机制,RK未必能使它们产生最佳组合:只有WLS回归、GWR回归和缺乏土壤类型信息的RF(OM+TCW)适合RK算法,在原始模型中它们对训练数据的拟合效果依次升高,但其RK结果的优劣排序则相反;所有RK的结果均未达到土属和OM参与下RF制图的精度。

中国陆地土壤有机碳蓄积量估算误差分析

简要介绍了土壤碳蓄积量的计算方法 ,包括土壤类型法、植被类型法、生命地带法、相关关系法和模型方法 ,以及土壤有机碳蓄积量的误差分析方法 .根据中国第二次土壤普查 2 4 73个典型土种剖面数据 ,采用土壤类型法和两种碳密度方法计算 ,估算的中国陆地土壤有机碳蓄积量处于 6 15 .19× 10 14 ～ 12 11.37× 10 14 g之间 ,平均碳密度为 10 .4 9～ 10 .5 3kg·m-2 (土壤厚度为 10 0cm)或 11.5 2～ 12 .0 4kg·m-3 (土壤平均厚度为 88cm) ,土壤平均碳蓄积量为 913.2 8± 2 98.0 9× 10 14 g ,估算的不确定性在 2 0 %～ 5 0 %之间 .其中 ,土壤碳计算和采样数量的差异是导致土壤碳蓄积量估算不确定性的重要因素 .

干旱区三工河流域土壤有机碳储量及空间分布特征

精确估算干旱区流域生态系统土壤有机碳库是进行干旱区土壤碳循环研究的重要前提。论文利用改进的土壤类型法———基于网格的土壤类型法,以干旱区典型的三工河流域为例,精确估算流域土壤碳储量,分析土壤碳密度的空间分布特征,为干旱区土壤碳循环研究提供数据支撑。研究结果显示,三工河流域0-20 cm土壤有机碳储量为14.35 Tg,平均土壤有机碳密度为6.70 kgC/m^2,其中山地灰褐土土壤有机碳密度最大,这主要是受中山带较低的气温和丰富的森林凋落物的影响;流域土壤有机碳密度表现出了明显的垂直地带性和水平地带性特征,即碳密度从山地区、丘陵区、绿洲区到荒漠区呈逐渐减小的趋势,且随海拔高度的降低碳密度逐渐减小。

水稻土有机碳密度的空间预测分析--以浙江省长兴县为例

准确预测未采样区域SOC密度,是研究SOC演变趋势和探索土壤固碳作用对缓解全球气候变化的基础。采用泛克里格法(Universal Kriging,UK)和土壤类型法(pedological professional knowledge-based method,PKB),分别对长兴县水稻土有机碳密度进行了预测,其中,UK直接以长兴水稻土剖面资料为源数据、PKB以长兴水稻土剖面数据和长兴1∶5万数字土壤图为源数据进行预测。根据平均绝对误差(MAE)及均方根误差(RMSE)大小,评价了两种方法在县域尺度土壤有机碳密度空间预测效果。结果表明:UK的MAE(31.2)、RMSE(52.5)均大于PKB的MAE(24.7)、RMSE(43.1),说明PKB法的预测效果较好,UK法相对较差。研究表明,对土壤类型、土壤母质,以及剖面点位置等信息的综合考虑能使PKB法更好地表达土壤属性的空间特征,也更适于县域尺度土壤有机碳密度的空间预测。