大兴安岭地区土壤有机质空间分布特征规律研究

发布时间：2020-07-10 06:50

【摘要】：土壤有机质作为土壤理化分析中最重要的指标之一,在评判土壤质量与管理土壤中有着不可代替的地位。本文目的在于发现大兴安岭地区的土壤有机质空间分布规律,并结合地形等因子来探讨有机质的影响因素,为大兴安岭地区的土地可持续利用提供科学依据。本文基于大兴安岭地区土壤有机质的实测样品点,对数据进行统计分析,利用普通克里金插值初步分析有机质空间分布规律,其次通过遥感影像数据对研究区有机质进行反演建模分析,通过综合分析两种方法得出研究区的有机质分布规律,并探讨其主要影响因素。主要研究结果:(1)大兴安岭地区0~20cm表层土壤有机质含量区间为20.19-208.49g/kg,平均值为76.22g/kg,标准差为58.65 g/kg,变异系数为76.95%,变异程度为中等变异。原始数据经过对数转化之后符合正态分布,指数模型拟合优于其他模型,块基比为32.78%,结构因素的影响大于随机因素的影响。(2)大兴安岭地区的土壤有机质与光谱反射率之间的关系为随着波段长度的增加反射率呈现先增加后降低的趋势,其中在5至7波段变化幅度较大。具体表现为:大兴安岭地区的土壤有机质含量与光谱反射率呈现负相关性,其中近红外波段5的相关性最高,其次是红色波段4与短波红外1波段6。对数据进行对数变换与倒数变换后显著性提高,进行一阶微分变换的数据显著性变化不明显。在模型构建中多波段模型的建模效果优于单波段模型的效果,但是拟合效果却没有单波段的效果好,混合多波段及其数学变换能够很好地反应出遥感影像数据的信息,且模型的稳定性、精度都要高于其他反演模型。(3)插值表明,大兴安岭地区的土壤有机质分布具有一定的规律性,西北地区、西南下部地区及北方上部出现了三个最高的区域值,西北部地区以及东南地区的下部分有机质含量对比其他地区相对较低。依据反演模型所得出的有机质含量图表明,大兴安岭地区的有机质含量整体水平处于国家分级标准的丰富水平上,整体而言研究区北部土壤有机质含量高于南部地区,且高有机质含量区域大多数集中在山区,低有机质含量区域多集中在平地、居民地与耕地等人类活动密度集中的区域内。(4)大兴安岭地区有机质的主要影响因子为海拔与pH值,而其余地理要素,如坡度与坡向对有机质的影响相对不明显。具体表现为:有机质含量与海拔高度呈正相关即土壤有机质的含量随着海拔的不断上升而增多;有机质含量与pH值呈负相关即随着pH值的不断增大有机质的含量随之呈现下降的趋势变化;土壤有机质虽与坡度值呈正相关,但相关性较弱;土壤有机质与坡向值呈正相关,但水平不显著。
【学位授予单位】：哈尔滨师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S153.621
【图文】：

技术路线图,技术路线

技术路线

概况,内蒙古,黑龙江省

第 2 章研究区概况与研究方法2.1 研究区概况2.1.1 地理位置大兴安岭地区地处我国的最北部，位于黑龙江省的西北部，地理坐标范围为经度 121°11′E～127°01′E，纬度 50°07′N～53°33′N（图 2-1），地形走势为东部地区海拔低西部地区海拔高，整体处于第一阶梯与第二阶梯的交接部分。大兴安岭地区北部通过黑龙江与俄罗斯相望，东南部与黑河市交壤，西南部紧挨内蒙古省的呼伦贝尔市，总面积 8.3 万平方公里。大兴安岭地区的行政区划分为黑龙江省和内蒙古省两个区域，其中内蒙古省的加格达奇和松岭两区不在本文的研究范围内。

采样点,土样,杂物,样点

第 2 章研究区概况与研究方法区的土壤样点 181 个（去除不合格样点共剩余 177 个合格样点，其中不合格的样本点为其坐标模糊记录不清以及周围信息数据不详故剔除）见图 2-2。采样完成后，将样品放在牛皮纸置于实验室内自然风干，避免阳光直射。在风干结束后应对土样进行研磨处理，在研磨之前应挑出土样中的草根、碎石块等其他各种杂物，将风干并且挑出杂物的土样过 2mm 的尼龙筛网，对于未通过的部分土粒进行第二次研磨然后继续过筛，直至大部分土样通过筛网即可。

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