不同季节强碱土土壤呼吸影响因子分析与模型预测

发布时间：2019-06-19 08:39

【摘要】：利用LI-8100土壤碳通量测量仪测定了春夏秋三季晴朗天气下强碱土土壤呼吸速率、温度(气温和地温)、湿度(空气相对湿度和土壤湿度)数据,分析了它们之间的相关关系,获得不同季节对土壤呼吸影响较大的因子,并建立不同类别的多种回归模型;在精度检验及简单易行原则基础上,得到各季节土壤呼吸预测的最优模型。结果表明:(1)虽然温湿度均是影响不同季节强碱土土壤呼吸的主要因素,但均以温度的影响较大,其中气温是春秋两季土壤呼吸的最大直接影响因子,地温是夏季的最大直接影响因子,而土壤湿度为各季节最大的间接影响因子。(2)春秋季土壤呼吸的最佳预测模型均为10 cm处气温和土壤湿度所建的双因子方程,该方程具有较小的均方根误差(RMSE)(分别为0.159和0.259),且相对分析误差(RPD)2(分别为2.9、2.094),具有非常好的预测能力。夏季土壤呼吸最佳预测模型则为包含10 cm处气温、地温、空气相对湿度和土壤湿度所建的4因子方程,RMSE为0.248,RPD2(为2.406),可用于精确预测。(3)各季节土壤呼吸变化趋势与其影响因子的变化,因春季的完全同步,夏季基本一致,而秋季一致性较差,故春季土壤呼吸最佳预测模型的预测精度最高(92.67%),夏季次之(84.99%),秋季较差(77.23%)。
[Abstract]:The soil respiration rate, temperature (air temperature and ground temperature) and humidity (air relative humidity and soil humidity) of strong alkali soil under sunny weather in spring, summer and autumn were measured by LI-8100 soil carbon flux measuring instrument. The correlation between them was analyzed, and the factors that had great influence on soil respiration in different seasons were obtained, and various regression models of different types were established. Based on the accuracy test and the principle of simplicity, the optimal model of soil respiration prediction in each season was obtained. The results showed that: (1) although temperature and humidity were the main factors affecting soil respiration in strong alkali soils in different seasons, temperature had a great influence on soil respiration, in which air temperature was the largest direct factor affecting soil respiration in spring and autumn, and ground temperature was the largest direct influencing factor in summer. Soil moisture is the biggest indirect factor in each season. (2) the best prediction model of soil respiration in spring and autumn is a two-factor equation of air temperature and soil moisture at 10 cm. The equation has a small root mean square error (RMSE) () of 0.159 and 0.259, respectively, and the relative analysis error (RPD) 2 (2.9, 2.094) has a very good prediction ability. The best prediction model of soil respiration in summer is a four-factor equation containing 10 cm temperature, ground temperature, air relative humidity and soil humidity. RMSE is 0.248, RPD2 (2.406), which can be used for accurate prediction. (3) the variation trend of soil respiration in each season is basically the same in summer, but the consistency in autumn is poor. Therefore, the prediction accuracy of the best prediction model of soil respiration in spring is the highest (92.67%), followed by summer (84.99%) and autumn (77.23%).
【作者单位】： 新疆大学资源与环境科学学院教育部绿洲生态重点试验室 新疆大学生态学博士后流动站 北京联合大学应用文理学院
【基金】：国家自然科学基金(41261049;41171165) 中国博士后科学基金(2013M532100) 北京市属高等学校高层次人才引进与培养计划项目(IDHT20130322)
【分类号】：S154

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2502224