利用数字土壤制图技术估算桉树人工林土壤有机碳储量

发布时间：2017-09-04 00:11

  本文关键词：利用数字土壤制图技术估算桉树人工林土壤有机碳储量

  更多相关文章： 土壤有机碳储量 数字土壤制图 地形因子 桉树人工林

【摘要】：由于传统类型估算方法未能精确反映土壤属性的空间变异,从而限制了土壤有机碳储量估算的精度。因此,本研究选择南宁市高峰林场中桉树人工林地为研究区,采用条件拉丁超立方抽样方法布设采样点,同时构建研究区的数字高程模型,从中提取地形因子(高程、坡度、坡向、平面曲率、剖面曲率和地形湿度指数),再使用数字土壤制图技术(多元线性回归模型和回归树模型)对各土层的土壤有机碳含量、容重、厚度进行预测制图,最后依据土壤有机碳储量计算公式叠加预测图,期望能精确估算研究区桉树人工林土壤有机碳储量。本研究的主要研究结果如下：(1)依据条件拉丁超立方抽样方法采集的41个采样点能较好地代表本研究区的地形特征,满足了本研究的需要。(2)由于其他非地形因素的影响,土壤属性与地形因子之间的线性关系较弱,使得回归树预测模型对于各层次的土壤属性的空间解释能力要高于多元线性回归预测模型。同时,回归树预测模型的预测精度和稳定性也都优于多元线性回归预测模型。(3)土壤有机碳密度预测精度对比结果表明：与传统类型估算方法相比,数字土壤制图技术能在一定程度上提高研究区土壤有机碳储量的预测精度,特别是对于深层土壤,因此,本研究利用回归树预测模型估算得到的研究区桉树人工林全剖面土壤有机碳储量的精度较高。本研究最后使用回归树预测模型得到的土壤属性预测图进行研究区桉树人工林地全剖面土壤有机碳储量的估算,得到研究区的土壤有机碳储量约为33.72×10~6kg。
【关键词】：土壤有机碳储量 数字土壤制图 地形因子 桉树人工林
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S714.2
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 引言9-19
• 1.1 选题背景9-11
• 1.2 选题意义11
• 1.3 研究进展11-17
• 1.3.1 传统土壤有机碳储量估算方法的研究11-13
• 1.3.2 数字土壤制图技术的研究13-15
• 1.3.3 土壤有机碳储量计算的相关属性研究15-17
• 1.3.4 小结17
• 1.4 研究内容及技术路线图17-19
• 1.4.1 研究内容17-18
• 1.4.2 拟采用技术路线图18-19
• 2. 材料与方法19-28
• 2.1 研究区介绍19-20
• 2.2 地形因子20-24
• 2.3 土壤采样及实验分析24
• 2.4 土壤有机碳密度的计算24-25
• 2.5 土壤-景观预测模型25-26
• 2.5.1 多元线性回归预测模型25
• 2.5.2 回归树预测模型25-26
• 2.6 传统土壤类型估算方法26
• 2.7 模型预测精度评价26-28
• 3 地形因子和土壤属性数据的分析28-35
• 3.1. 地形因子基本统计分析28-29
• 3.2 采样点上土壤属性的基本统计分析29-31
• 3.3 土壤属性之间的相关关系31-32
• 3.4 土壤属性与地形因子的相关关系32-33
• 3.5 小结33-35
• 4 土壤属性空间预测模型的建立35-41
• 4.1 多元线性回归预测模型35-36
• 4.2 回归树预测模型36-39
• 4.3 回归预测模型的基本特征39
• 4.4 小结39-41
• 5 数字土壤制图技术应用及评价41-61
• 5.1 多元线性回归预测模型41-50
• 5.1.1 土壤有机碳含量预测制图41-43
• 5.1.2 土壤容重预测制图43-46
• 5.1.3 土层厚度预测制图46-48
• 5.1.4 多元线性回归预测图调整48-50
• 5.2 回归树预测模型50-60
• 5.2.1 土壤有机碳含量预测制图50-53
• 5.2.2 土壤容重预测制图53-56
• 5.2.3 土层厚度预测制图56-60
• 5.3 小结60-61
• 6 土壤有机碳密度预测及土壤有机碳储量的估算61-73
• 6.1 多元线性回归预测土壤有机碳密度制图61-64
• 6.2 回归树预测土壤有机碳密度制图64-67
• 6.3 土壤有机碳密度预测图的预测精度验证67-70
• 6.3.1 建模点验证67-68
• 6.3.2 集中序列采样点验证68-70
• 6.4 土壤有机碳密度的基本特征及土壤有机碳储量70-71
• 6.5 土壤有机碳储量估算结果的准确性及不确定分析71-72
• 6.6 小结72-73
• 7. 结论与展望73-76
• 7.1 结论73-74
• 7.2 创新点74
• 7.3 不足及展望74-76
• 参考文献76-84
• 附录84-86
• 致谢86-87
• 攻读学位期间发表的学术论文87

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