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| 1 | 渭北台塬区耕地土壤有机质与全氮空间特征显示文摘以渭北台塬农业县——蒲城县为研究区,采用2011年耕地地力调查与质量评价项目数据,运用经典统计学、地统计学结合GIS技术,探讨以有机质为辅助变量的协同克里格法在区域土壤全氮及碳氮比估值中的适用性,研究耕地土壤有机质和全氮的空间变异特征、影响因素及其与碳氮比的分布特征。结果表明,当前蒲城县耕地土壤有机质质量比平均值为13.58 g/kg,全氮质量比为0.81 g/kg,均处于偏低水平,空间上整体随地貌自北向南递增;土壤碳氮比平均值为9.84,整体呈南北高中间低格局。土壤有机质与全氮是相关性密切的本征协同区域化变量,均具有极显著性的空间自相关性,表现出中等强度的空间变异性;其空间变异性是地形地貌、土壤性质等自然因素和种植模式、施肥、灌溉等人为因素交互作用的结果,其中人为耕作管理的地理区位导向作用愈发明显。相同采样数量下,以有机质为辅助变量的全氮协同克里格法插值精度优于普通克里格法,适于当下蒲城县土壤全氮的估值研究,能够提供更多局部细节信息,但其不适于进行主辅变量的栅格比值运算来构建土壤碳氮比值图。 | 赵业婷 常庆瑞 李志鹏 刘佳岐 | 2014 | 农业机械学报2014,45,8: | 36 |
| 2 | 县域土壤养分空间变异特征及合理采样数研究显示文摘以地统计学和GIS相结合,以山东费县为例探讨了土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾5种养分空间变异特征及县域尺度土壤养分的合理采样数。研究表明,有效磷的变异系数最大,由大到小依次为有效磷>速效钾>有机质>碱解氮>全氮。有机质、全氮、速效钾3种养分呈现中等强度的空间相关性且变程较大,基于土壤养分的空间相关性和克里格插值的独立验证得出费县有机质、全氮和速效钾3种养分合理采样数分别为1 035、842和1 033个,合理采样间距约为1 352、1 500和1 354 m。碱解氮不存在空间相关性,后续采样需要加大采样密度进一步研究其空间结构性。而有效磷呈现很强的空间相关性,但是变程很小,小范围内受人类活动等随机性因素较大,后续采样不能低于目前采样密度。 | 赵倩倩 赵庚星 姜怀龙 李敏 唐建 | 2012 | 自然资源学报2012,27,8: | 32 |
| 3 | 县域耕地土壤锌含量的协同克里格插值及采样数量优化显示文摘耕地土壤锌含量的空间分布和适宜的采样数量研究,为农产品产地评价和认证、土壤环境质量调查提供帮助。以土壤有机质、pH、全氮、碱解氮、有效铁、有效铜、有效锰、高程数据为辅助变量,采用协同克里格插值方法,对吉林省舒兰市耕地土壤锌含量进行了插值精度分析,并对不同样点数量下协同克里格法在县域尺度耕地土壤锌含量空间分布研究中的适用性进行了评价。结果表明,相同采样数量下,土壤锌协同克里格法的均方根误差比普通克里格法低,拟合效果更好;辅助因子对土壤锌协同克里格插值的影响效果大小为:全氮>有效锰>高程>有效铁>碱解氮>pH>有机质>有效铜;当高程和有效铜作为辅助因子时,土壤采样数量可以减少20%,土壤锌协同克里格插值仍能满足精度要求。协同克里格作为一种更为精确和经济的空间插值方法。 | 李润林 姚艳敏 唐鹏钦 于士凯 王德营 | 2013 | 土壤通报2013,44,4: | 25 |
| 4 | 基于Cokriging的耕层土壤全氮空间特征及采样数量优化研究显示文摘全氮是土壤质量的重要指标,是陆地氮库的重要组成部分,其不仅反映土壤肥力水平,也印证区域生态系统演变规律。土壤氮素含量的空间变异性是引起区域氮素迁移转化过程模拟不确定性的重要原因之一。掌握土壤全氮的空间特征,可为合理制定农业种植规划及耕地管理措施提供依据,是实现耕地土壤可持续利用和土壤有机氮库调控与管理的前提. | 赵业婷 常庆瑞 李志鹏 齐雁冰 | 2014 | 土壤学报2014,51,2: | 20 |
| 5 | 基于主成分分析的协同克里格插值模型对土壤铜含量的空间分布预测显示文摘以湖北省宜都市红花套镇的柑橘产区为例,选取土壤重金属全铜含量为研究对象,利用Pearson相关系数方法选择与土壤铜含量具有较高相关性的土壤因子(全K、全Cr、CEC、全Al、全N(P<0.05))作为辅助变量,利用主成分分析(PCA)对辅助变量进行降维求总得分处理后,与协同克里格插值相结合构建土壤铜含量空间模型(COKPCA),同时构建土壤铜含量的普通克里格插值模型(OK)和以全K作为辅助变量构建协同克里格插值模型(COKK),对不同的空间模型进行模拟精度的对比和分析之后提出最优空间模型方法,进一步分析土壤铜含量在研究区域的空间分布特征。结果表明:普通克里格插值(OK)、协同克里格插值(COKK)和与主成分相结合的协同克里格插值(COKPCA)3种模型的RMSE分别为7.044、6.907和6.309,R2分别为0.716、0.743和0.852,赤池信息量准则(AIC)分别为101.591、96.908和87.203。综合比较,COKPCA具有最优的模拟插值结果,其次为COKK,而OK则相对较差。 | 章清 张海涛 郭龙 杜佩颖 李林蔚 李锐娟 唐晓霏 | 2016 | 华中农业大学学报2016,35,1: | 15 |
| 6 | 基于协同克里金空气湿度空间插值研究显示文摘以东北三省(吉林、黑龙江、辽宁)38.90°-52.97°N,119.70°-132.97°E区域为试验区,利用东北三省1970-2009年气象站的空气相对湿度观测数据的40年平均值,采用普通克里金和协同克里金空间内插方法,估计试验区的空气湿度分布情况。结果表明,空气相对湿度和降水量具有显著相关关系。当选取其中46个观测值时,引入了降水量作为协变量的协同克里金的插值方法比采用46个观测值的普通克里金的插值方法的均方根误差(RMSE值)降低了7.66%;当采用同样的协变量(77个降水量站点数据),46个湿度观测值的协同克里金比77个湿度观测值的协同克里金的精度更高,均方根误差降低了20.58%。因此,引入了降水量作为协变量的协同克里金插值方法提高了插值精度,并且使用协同克里金插值方法可以适度减少观测站点数量。 | 胡丹桂 舒红 | 2014 | 湖北农业科学2014,53,9: | 15 |
| 7 | 长期污灌农田土壤Cd赋存形态及其有效性的空间变异研究显示文摘以典型污灌区农田土壤为研究对象,分析污灌对农田土壤重金属Cd赋存形态的影响,并揭示其生物有效性空间分布特征。研究结果表明:经长期污灌,研究区土壤Cd主要以可交换离子态和碳酸盐结合态为主,两者占全量比平均为73%;各形态平均含量随污灌时间增长而增加,且其形态分配趋于向活性更强的可交换态、碳酸盐结合态转化;由于污灌历史不同,可交换离子态、碳酸盐结合态及铁锰氧化物结合态呈极显著差异。土壤生物有效态Cd和潜在有效态Cd与不可利用态Cd相比,所受外界影响因素多,具有更弱的空间结构性,其空间分布呈东高西低趋势,因而在未来农业结构调整及制定修复方案时,应予高度重视。 | 陈涛 常庆瑞 刘京 | 2014 | 农业环境科学学报2014,33,7: | 13 |
| 8 | 基于协同克里金插值法的土壤锰元素含量预测显示文摘土壤中锰元素含量对植物的生长起着至关重要的作用,不同植物对锰元素含量的需求往往不同。因此,预测土壤中锰元素含量并进行空间制图对监测土壤生态环境及作物生长具有重要的现实意义。该文基于北京市房山区果园、水浇地、菜地、灌溉水田和旱地5种耕地类型、1 497个采样点的土壤重金属元素数据,首先基于方差分析法解析5种耕地类型对土壤锰元素含量的影响;然后运用协同克里金插值方法预测各耕地类型下土壤中锰元素的含量,选取平均误差(ME)、均方根误差(RMSE)、标准化均方根误差(RMSSE)对插值结果进行精度评价。结果表明:耕地类型对土壤锰元素含量具有显著影响;果园、菜地、水浇地和旱地的锰含量块金系数都在0.63~0.75之间,均为中等强度空间相关性,锌、铁和铜含量共同作为辅助变量的插值精度高于单辅助变量的插值精度;果园、水浇地、旱地的RMSSE分别为1.072、0.978、0.979,表明对锰元素的预测精度都非常高。 | 高文武 姜燕 赵晋陵 | 2018 | 地理与地理信息科学2018,34,3: | 13 |
| 9 | 土壤优化采样策略研究进展显示文摘[目的]对现有的采样方式进行系统地总结归纳,并探寻一种优化的采样策略,对采样强度、分析成本及其研究精度三方面进行均衡,即以最小的经济投入换取最大化的试验精度。[方法]广泛查阅近几年国内外的相关文献,对土壤优化采样策略的设定进行了系统的总结。将优化采样策略的理论分为合理采样数和样点布设两方面,就此分别介绍确定采样数的3种方法和确定样点布设的4种方式,详细介绍其发展现状,并对该领域今后的研究进行展望。[结果]目前的优化采样法大多基于模型来优化采样设计的研究,其初步采样的方式忽略了空间相关性所导致的信息损失,必然在一定程度上造成试验结果的偏差和人力物力的浪费。而且,研究尺度多集中在县级以下,没有对采样方案的设计确立统一的评价体系和标准。[结论]未来优化采样设计在样点优先级方面还应进行更加深入的研究。 | 王子龙 陈伟杰 付强 姜秋香 常广义 胡石涛 | 2017 | 水土保持通报2017,37,5: | 11 |
| 10 | 土壤重金属调查采样数目的确定方法研究进展显示文摘在土壤重金属调查中,合理确定采样单元的采样数目对保障其数据精确性及土壤污染风险评估和防治具有重要意义。该文通过广泛查阅国内外相关文献,对表层土壤重金属采样数目确定方法现状及未来研究方向进行了评述;基于经验型、统计学及经验统计学方法系统分析了土壤重金属采样数目确定方法的优缺点。结果显示在确定采样数目时缺乏对采样单元的考虑;采样数目更多的集中于经验型,相对缺乏基于统计学及经验统计学的应用。在采用统计学方法确定采样数目时,更多地集中于正态分布下的采样数目确定,而大多忽视了土壤重金属含量的非正态分布及其对采样数目的影响;尽管有部分学者提出对数正态分布下采样数目的确定方法,但是该分布下采样数目的精确算法过于复杂,不同修正公式的应用范围也有所限制,不足以涵盖在不同变异下的采样布点,而且存在高估或低估采样数目的风险。因此,明确采样尺度或采样单元,加强基于统计学或经验统计学确定采样数目方法的研究,探索对数正态分布下合理采样数目的确定方法,寻找出适合中国土壤重金属采样数目确定方法是实现土壤重金属风险评估和污染治理的重要保障。 | 黄亚捷 李菊梅 马义兵 | 2019 | 农业工程学报2019,35,24: | 10 |
| 11 | 基于协同克里格的耕层土壤速效钾空间异质性研究显示文摘基于万年县配方施肥项目野外采集的耕层(0~20 cm)土壤数据,运用常规性统计和地统计学方法定量刻画土壤速效钾的空间异质性。结果表明,研究区土壤速效钾值域为33. 46~164. 84 mg·kg^(-1),均值为82. 04 mg·kg^(-1),属于4级(第二次土壤普查土壤养分分级标准),变异系数为30. 49%,呈中等程度变异。成土母质、土壤类型(亚类和土属)、高程、p H和阳离子交换量(CEC)对研究区耕层土壤速效钾空间变异影响极显著(P <0. 01)。交叉验证的结果表明,加入辅助变量的协同克里格法较普通克里格法可以提高模拟精度,辅助变量个数越多,模拟精度越高,空间异质性描述越详细。通过插值得出土壤速效钾的空间分布图,可为当地土壤钾素管理和精准农业提供科学依据。 | 江叶枫 郭熙 | 2019 | 浙江农业学报2019,31,1: | 10 |
| 12 | 样点密度对土壤有机质空间预测结果的影响——以河南封丘县土壤为例显示文摘以河南省封丘县表层土壤有机质含量为例,探讨土壤样点密度对区域化土壤变量描述性统计特征、半方差函数理论模型拟合效果、普通Kriging插值预测结果的精度与表现目标变量空间变异的能力等多方面的影响。研究结果表明,样点数量从5000个大幅减少至20个,研究区表层样品有机质含量均值未发生显著变化。当土壤样点≥625个时,表层土壤有机质含量半方差函数模型具有较好的拟合效果,可以通过Kriging插值手段获得精度较高且对目标变量空间变异特征解释能力较强的预测结果;当土壤样点≤78个时,半方差函数模型理论上无法通过拟合获得,通过普通Kriging插值手段不能获得研究区表层土壤有机质含量理想的预测结果。 | 程道全 巫振富 刘晓冰 兰传宾 陈杰 | 2013 | 土壤通报2013,44,4: | 9 |
| 13 | 区域土壤重金属空间分布驱动因子影响力比较案例分析显示文摘土壤重金属空间分布受到自然和人为驱动因子的共同影响,识别并评价各驱动因子对土壤重金属空间分布的影响力,对解析区域土壤重金属污染源、研究重金属迁移规律以及探明重金属空间分布模式具有重要意义.为研究不同自然和人类活动背景下各驱动因子对土壤重金属空间分布影响的差异性,并寻找在异质背景下的高影响力因子,采用地理探测器和随机森林模型,以贵州省安顺市作为土壤重金属高背景值典型地区、辽宁省葫芦岛市作为人类活动高强度典型地区,探讨市域尺度下土壤pH、地面累年值年值气温、坡度、海拔、地面累年值年值降水量(08:00)、夜间灯光指数和县GDP这7个驱动因子的空间分异性,及其对研究区内5种重金属(As、Cd、Cr、Hg、Pb)空间分布的单独及交互驱动力强度.结果表明:安顺市As、Cd、Cr、Hg、Pb这5种重金属的质量分数平均值均高于葫芦岛市,但w(Hg)差异不明显;在市域内采样点平均间距为10km的尺度下,安顺市和葫芦岛市土壤重金属分布受到自然因子的影响程度均强于人为因子;在异质环境背景下,安顺市和葫芦岛市土壤pH、海拔和县GDP的驱动能力较稳定,并且是对土壤重金属分布影响能力最大的3个因子,适宜在上述地区作为土壤重金属含量多元非线性回归模型的通用参数.研究显示,基于地理探测器的因子驱动力评价方法可以应用于评价其他因子对土壤重金属含量空间分布影响力,以及用于土壤重金属含量回归方程自变量的选择. | 陈运帷 王文杰 师华定 王明浩 许超 | 2019 | 环境科学研究2019,32,7: | 8 |
| 14 | 基于贝叶斯最大熵的黑土区小流域土壤有机质空间分布预测显示文摘进行w(SOM)空间预测研究,对掌握区域w(SOM)空间分布现状、实施精准农业以及保护区域生态环境都有着重要意义.以土地利用类型为辅助变量,将不同土地利用类型所对应w(SOM)的概率分布作为“软数据”,采用BME(贝叶斯最大熵)方法对我国东北黑土丘陵区海沟河小流域表层w(SOM)的分布情况进行空间预测,并与以w(TN)和土地利用类型为辅助变量的CK(协同克里格)方法进行比较,探讨两种方法的可行性与精度.结果表明:我国东北黑土丘陵区海沟河小流域表层w(SOM)平均值为24.04 g/kg,空间变异程度为中等.w(SOM)与w(TN)呈极显著正相关,与土地利用类型存在较强的相关性,不同土地利用类型w(SOM)差异明显,w(TN)与土地利用类型能够用来辅助w(SOM)的空间分布插值.相较于CK方法,BME方法能更好地利用“软数据”进行空间插值,使对w(SOM)预测结果的平均误差(ME)、平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)均有所降低,精度大幅提高,空间插值效果明显优于CK方法.研究显示,研究区w(SOM)以阶梯状自东向西依次递减分布,在南北方向上变化不大,空间变化特征较为明显,BME方法利用“软数据”插值后的结果能较好地反映研究区w(SOM)空间分布的实际情况. | 高凤杰 吴啸 师华定 鞠铁男 王鑫 高东晶 刘媚媚 | 2019 | 环境科学研究2019,32,8: | 7 |
| 15 | GIS空间插值模拟法与土壤类型法估算比较土壤碳储显示文摘为研究GIS空间插值模拟与土壤类型法估算土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)储量的适用性是否一致,该文以山东省3个典型县为例,通过实地取样,采用GIS空间插值模拟和土壤类型法计算0~20 cm SOC储量以及分析土壤有机碳密度(soil organic C density,SCD)空间分布,比较GIS方法与土壤类型法计算县域尺度C储量的差异,验证GIS空间插值模拟的适用性。结果表明:1)依据GIS空间插值和土壤类型法获得的3个典型县0~20 cm土层SOC储量分别为:平邑3.88、3.93 Tg,莱阳3.54、3.57 Tg,禹城2.78、2.86 Tg;估算的平均SCD为:平邑2.2、2.23 kg/m2,莱阳2.08、2.1 kg/m2,禹城2.74、2.82 kg/m2;2)在满足一定采样量的条件下,两种方法在计算县域尺度上C储量时,结果基本一致,但GIS空间插值模拟与土壤类型法相比,更能突显SCD空间分布特征及空间递变规律,更利于分析不同因素对 SCD 空间分布的影响。该文可为缺失土壤类型分类或土地变更频率高区域的C储量计算提供依据。 | 赵广帅 李发东 李运生 李静 欧阳竹 | 2014 | 农业工程学报2014,30,20: | 7 |
| 16 | 基于范畴型变量和贝叶斯最大熵的土壤有机质空间预测显示文摘选取湖北省沙洋县为研究区域,以土壤质地与土壤有机质定量关系为辅助信息,利用贝叶斯最大熵(BME)方法对沙洋县土壤有机质含量进行空间预测,并与以土壤质地和土壤全氮为辅助变量的协同克里格方法预测结果精度作对照,探讨两种方法的预测效果。结果表明,协同克里格方法和BME方法均能较好反映研究区有机质空间分布特征。在辅助变量与土壤养分存在显著相关性条件下,BME方法能更好地利用范畴型变量等多种类型辅助信息。比较极值误差范围、平均绝对误差、均方根误差等方面,BME方法在土壤属性空间预测方面具有更高精度,且能有效降低数据获取成本和难度,在县域尺度土壤属性空间预测上具有更大优势。 | 张若兮 杨勇 张楚天 | 2015 | 土壤通报2015,46,2: | 6 |
| 17 | 从化区农田耕层土壤有效硅空间分布及影响因素显示文摘为探究广州市从化区农田土壤有效硅空间分布及影响因素,以期为促进我国粮食主产区水稻产量增长提供科学依据和参考,采用描述性统计、地统计学、相关性分析与GIS(地理信息系统)技术结合的方法对从化区土壤有效硅开展研究。结果表明,研究区土壤有效硅平均含量为60.31 mg·kg^(-1),总体偏低,并呈现中度变异;在中心区域、粮食主产区和丘陵地带,土壤有效硅含量较高;有效硅含量与土壤pH、有机质含量、黏粒含量呈正相关,土地利用方式、成土母质对其也有显著影响。研究表明,在所考虑的影响因素中,成土母质对从化区农田土壤有效硅的影响程度居于首位。 | 渠悦 马涛 胡月明 刘洛 孙孝林 | 2021 | 农业资源与环境学报2021,38,6: | 5 |
| 18 | 基于ARCGIS的区域生物量DEM模型空间分析——以云南香格里拉三坝乡黄背栎林生物量估算为例显示文摘在ESRIARCGIS 9.3软件支持下,采用地统计分析方法选取了地形、海拔、坡度、坡向和土壤K值等生态因子,对三坝乡黄背栎群落的生物量进行了空间协同克里金插值分析,并引入辅助因子和生物量协同作用关系,对10个样点外20个随机产生的预测点生物量进行了空间估算。结果表明,在不同辅助因子协同作用下,其预测效果存在明显差异,反映出区域内多种生态因子及其综合作用对森林群落生物量的影响;利用这些因子的背景数据和辅助变量,借助于空间插值方法,能显著提高估算和预测精度,减轻野外调查强度和提高调查效率。该方法在植物群落生物量、农作物产量估算和预测等方面具有较好的应用前景。 | 闫海忠 林锦屏 王璟 苏丹 缪漪 | 2011 | 安徽农业科学2011,39,2: | 5 |
| 19 | 寻乌县耕地土壤全氮含量空间变异特征及其影响因素显示文摘以寻乌县耕地质量与产能评价试点项目采集的耕地表层土壤(0~20 cm)数据为例,采用地统计分析和回归分析等方法,对该区域耕地土壤全氮的空间变异特征及其影响因素进行研究和分析。统计结果表明,寻乌县耕地表层(0~20 cm)土壤全氮含量在0.42 g kg^(-1)~2.25 g kg^(-1)之间,均值为1.21 g kg^(-1),变异系数为26.88%,处于中等程度的空间变异;从半方差分析的结果来看,块金效应为62.50%,表明随机性因素对研究区土壤全氮的影响程度要大于结构性因素;从空间分布来看,寻乌县土壤全氮的分布总体上呈现出北低南高的趋势,且大致呈条带状和块状分布,全氮含量较高的耕地分布较为零散,且面积不大,而含量较低的耕地主要分布在中部及北部部分地区。回归分析表明,成土母质对土壤全氮有着极显著的影响(P<0.01),土壤类型、耕地利用方式对土壤全氮的影响均达到了显著水平(P<0.05);地形因素对土壤全氮含量的独立解释能力最高,为7.3%,是影响寻乌县耕地土壤全氮含量空间变异的主要因素。 | 周洋 赵小敏 郭熙 韩逸 | 2020 | 土壤通报2020,51,6: | 5 |
| 20 | 农业用地土壤重金属样本点数据精化方法——以北京市顺义区为例显示文摘样本点空间分布是样点数据检测评价和挖掘分析的关键因素。以北京市顺义区为例,研发了一种农业用地土壤重金属样本点数据精化方法:首先构建样本点均匀变异指数和均匀因子离散图来共同检测样本点数据均匀性,进一步将样本点类型划分为均匀样本点、聚集样本点和稀疏样本点并确定其数量;其次删除聚集样本点,基于研究区历史数据加密稀疏样本点;最后基于地理空间样本点均匀变异指数、特征空间偏离指数和插值误差共同评价数据精化效果。结果表明,研究区样本点的均匀变异指数为0.429,存在一个聚集样本点和一个稀疏样本点,空间偏离指数为0.327,空间属性插值误差为6.538;冗余数据精化后进行均匀性检测没有发现聚集样本点和稀疏样本点,均匀变异指数下降到0.406,特征空间偏离指数微弱下降,空间属性插值误差下降到6.357。研究表明该方法可以对提高采样数据的均匀性和代表性提供理论指导,可以服务于土壤污染防治行动计划(土十条)、土壤污染状况详查等,为更加精确研究土壤空间信息变化提供一定的基础条件。 | 唐柜彪 朱庆伟 董士伟 高秉博 潘瑜春 王怡蓉 郜允兵 | 2020 | 农业环境科学学报2020,39,10: | 5 |