基于电磁感应研究新疆土壤盐分三维空间变异对季节的响应
【图文】：
M38（加拿大Geonics公司生产）进行土壤表观电导率（ECa，mS/m）测定。在研究区内，按照300m左右的行距，利用移动设备加载EM38沿直线进行土壤表观电导率的测量，测量路线根据研究区内的实际地形、沟渠布局等做适当调整。每个测量点采用水平与垂直2种测量位放置地面测定土壤表观电导率，水平模式与垂直模式测得的土壤表观电导率分别以ECaH与ECaV来表示[26]。采样时间分别为2015年10月（秋季）和2016年5月（春季），每个测量点位坐标用GPS（型号为TrimbleProXRS）定位技术记录，EM38测量点分布见图1。图1EM38测量样点分布图Fig.1DistributionsofEM38surveypoints采用网格机械布点的方法，在EM38测量点上选取70个土壤剖面（2015年与2016年采样方法与采样数量相同），每个剖面按照0～30、>30～60和>60～100cm进行分层采样。土壤样品经实验室内自然风干、磨碎、过2mm筛后备用。所有土壤样品均制备1∶5土水比浸提液，测定其全盐含量[27]。1.3土壤盐分三维数据解译方法本研究以选定的70个土壤剖面所测的土壤全盐量及EM38水平模式与垂直模式测得的土壤表观电导率ECaH与ECaV为样本总体（2015年与2016年土壤采样样本量相同），以各土层全盐量为因变量，以2种测量位下的土壤表观电导率（ECaH与ECaV）为自变量，建立研究区不同季节和不同土层（0～30、>30～60和>60～100cm）土壤盐分的回归解译模型。由表1可知，不同季节不同土层的土壤盐分解译模型均具有良好精度，相关系数都在0.875以上，达到0.1%极显著水平（P<0.0001，，n=70，R0.001=0.362）。利用表1建立的回归模型对EM38不同测量位下的土壤表观电导率进行解译，获得研究区不同季节与不同土层的土壤全盐含量（2015年样本点数30064个，2016年样
00.916TS=0.005ECaH+0.021ECaV0.0500.932>60～100TS=0.002ECaH+0.019ECaV+0.1320.875TS=0.003ECaH+0.011ECaV+0.1520.891注：R是相关系数；TS是土壤全盐量（g·kg-1）；ECaH是EM38水平位测得表观电导率；ECaV是EM38垂直位测得表观电导率Note:Riscorrelationcoefficient;TSissoiltotalsaltcontent（g·kg-1）；ECaHisapparentelectricalconductivityfromhorizontalmodeofEM38survey;ECaVisapparentelectricalconductivityfromverticalmodeofEM38survey.图2EM38解译的土壤三维散点及盐分剖面分布图Fig.2Distributionof3DscatterdataandprofilesoilsalinityfromdataofEM38surveyinstudyarea1.4空间插值与制图方法不同季节区域土壤盐分三维空间分布的估值与模拟采用三维反距离权重法（inversedistanceweighting，IDW）。IDW法广泛应用于地球科学领域，IDW法最大的优点是它的简单性，未知点的值是一个邻近点距离倒数的函数。应用GMS软件构建采样点盐分3DScatterData模型图（见图2），以此为基础构建研究区土壤3DMeshData模型，并形成研究区土壤的三维空间结构模型图（见图3）。应用GMS软件的Interpolation工具进行IDW法三维土壤盐分空间插值估算。为了获得更佳的可视化效果，绘制的所有三维分布图中垂直方向均扩大1000倍。图3研究区域3DMesh模型图Fig.33DMeshmodelofstudyarea本研究将每个季节总体样本的75%为训练数据集，25%为验证数据集。2015年秋季样本数共计30064，其中22548个为训练数据集，7516个为验证数据集。2016
【参考文献】
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本文编号：2684425
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