西藏土壤有机碳数字制图与环境影响因子多尺度研究

发布时间：2023-04-25 04:02

　　土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)是地球生态系统中最大的碳库,与全球气候变化、土壤质量息息相关,是环境生态学与农学的重要指标。土壤是大气与生物群落的物质交换的基质,是碳循环的重要场所和通道,既是温室气体的排放源又具有巨大的储碳潜力。青藏高原是地球上低纬度面积最大、海拔最高的冻土区,潜藏着大量的土壤有机碳。高原生态系统比较脆弱,对气候变化十分敏感。因而研究青藏高原的土壤有机碳空间分布及其环境影响因子对深入探究全球气候变化下的碳循环及动态变化具有重要的意义与作用。本文以土壤发生学为理论基础,利用数据挖掘方法,结合第二次土壤普查的1148个历史样点数据和多个环境变量数据进行土壤有机碳-环境因子建模,预测了西藏地区表层30cm 土壤有机碳的空间分布及其不确定性图,利用二维经验模态分解(2DEMD)法探讨了在不同尺度和不同位置下土壤有机碳与环境变量的相关关系及主控因子,并估算了西藏土壤有机碳的储量。论文主要研究内容和结果如下:(1)针对青藏高原地形复杂、土壤有机碳空间变异与垂直变异共存的地理特征,基于Cubist数据挖掘方法,采用历史土壤数据并结合多种环境因子,预测了 ...

【文章页数】：124 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 研究进展
        1.2.1 土壤数字制图研究进展
        1.2.2 土壤有机碳预测与估算
        1.2.3 多尺度土壤属性控制因子研究
    1.3 研究内容及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
第二章 研究区与数据
    2.1 研究区
    2.2 土壤数据获取
    2.3 环境协变量
    2.4 土壤有机碳剖面转换
第三章 土壤有机碳制图及不确定性研究
    3.1 研究方法
        3.1.1 土壤有机碳空间变异预测制图与不确定性分析
        3.1.2 模型验证
    3.2 结果
        3.2.1 制图模型
        3.2.2 建模结果
        3.2.3 西藏土壤有机碳空间分布及不确定性
        3.2.4 不同高程下土壤有机质空间分布
        3.2.5 不同植被类型下土壤有机质空间发分布
    3.3 讨论
        3.3.1 模型精度与性能
        3.3.2 与现有土壤SOC数据的比较
        3.3.3 更精细的西藏地区土壤有机碳空间变异
    3.4 小结
第四章 多尺度土壤有机碳的控制因子研究
    4.1 研究方法
        4.1.1 经验模态分解模型
        4.1.2 半方差函数分析
        4.1.3 方差分解
    4.2 结果
        4.2.1 模型参数选择
        4.2.2 西藏土壤有机碳尺度因子
        4.2.3 土壤有机碳空间主控环境因子
        4.2.4 基于位置与尺度的SOC及环境因子相互关系
        4.2.5 不同尺度下的SOC与环境因子的方差分解
    4.3 讨论
    4.4 小结
第五章 西藏地区土壤有机碳储量估算
    5.1 研究方法
    5.2 结果
        5.2.1 不同空间分辨率的地形修正系数
        5.2.2 西藏土壤有机碳密度空间分布特征
        5.2.3 西藏表层土壤有机碳储量估算
    5.3 讨论
        5.3.1 西藏地区土壤有机碳分布
        5.3.2 更精确的西藏地区土壤有机碳储量估算
    5.4 小结
第六章 结论与创新
    6.1 主要结论
    6.2 创新点
    6.3 不足与展望
参考文献
附图
科研成果



本文编号：3800664