土壤有機質(zhì)(SOM)含量是評價土壤肥力和土壤碳庫的重要指標。由于復雜的成土過程及人類活動的影響,一方面,SOM通常存在較強的空間變異性。另一方面,各地研究也顯示出不同地區(qū)SOM時空變異的差異。目前對海南島SOM空間變異特征的描述多采用地統(tǒng)計學方法,而結(jié)合土地利用類型、土壤類型等信息對不同模型(如地統(tǒng)計學模型、機器學習方法)的模擬結(jié)果進行對比,從而選出適合該區(qū)SOM含量空間變異模型的研究相對較少。我國目前關于SOM時空變異研究多集中在處于農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)的溫帶和亞熱帶地區(qū),而對于海南島這樣的熱帶地區(qū)則僅涉及一、兩類農(nóng)田,對時空變異驅(qū)動因素的研究也不全面。因此,本文以海南島為研究區(qū)域,采用普通克里格(OK)、回歸克里格(RK)和隨機森林模型(RF)三種方法,結(jié)合地形因子、歸一化植被指數(shù)、土地利用類型和土壤類型等輔助變量對該區(qū)2012年128個樣點0⁵、0²0、20⁴0、40⁶0 cm四個土層SOM含量的空間分布規(guī)律進行預測,并以32個驗證點進行精度評價,選擇適合該區(qū)不同土層最優(yōu)擬合模型;通過實地采樣數(shù)據(jù)(20...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 引言
    1.1 研究背景及意義
    1.2 數(shù)字土壤屬性制圖模型研究進展
        1.2.1 統(tǒng)計學方法
        1.2.2 空間統(tǒng)計學方法
        1.2.3 機器學習方法
        1.2.4 基于專家知識的方法
        1.2.5 研究方法總結(jié)
    1.3 土壤有機質(zhì)含量時空變異特征及驅(qū)動因素研究進展
    1.4 研究目的與研究內(nèi)容
    1.5 技術(shù)路線
第二章 材料與方法
    2.1 研究區(qū)概況
    2.2 數(shù)據(jù)來源
        2.2.1 土壤數(shù)據(jù)
        2.2.2 其它要素數(shù)據(jù)來源
    2.3 模型方法及因子提取方法
        2.3.1 普通克里格法
        2.3.2 回歸克里格法
        2.3.3 隨機森林模型
        2.3.4 因子提取方法
    2.4 1980S土壤剖面點定位方法與剖面土層數(shù)據(jù)處理
        2.4.1 1980s土壤剖面土層有機質(zhì)重新計算
        2.4.2 1980s土壤剖面點重定位
    2.5 數(shù)據(jù)處理
        2.5.1 數(shù)字高程模型的生成
        2.5.2 啞變量賦值
        2.5.3 異常值處理與驗證集的選取
        2.5.4 模型精度驗證
        2.5.5 分析工具
第三章 基于三種預測模型的SOM含量空間分布特征
    3.1 普通克里格法預測SOM含量空間分布
        3.1.1 不同土層SOM含量的描述性統(tǒng)計分析
        3.1.2 基于OK的SOM含量空間分布
    3.2 回歸克里格法預測SOM含量空間分布
        3.2.1 逐步線性回歸方程
        3.2.2 殘差半方差函數(shù)模型擬合
        3.2.3 基于RK的SOM含量空間分布
    3.3 隨機森林法預測SOM含量空間分布
        3.3.1 RF參數(shù)擬合結(jié)果
        3.3.2 基于RF的SOM含量空間分布
    3.4 模型精度驗證
    3.5 模型討論
    3.6 本章小結(jié)
第四章 海南島兩個年代土壤有機質(zhì)含量時空變異與分析
    4.1 1980S、2012年RF參數(shù)擬合結(jié)果
    4.2 1980S、2012年0²0cm土層SOM含量時空變異特征
    4.3 1980S、2012年不同土地利用類型有機質(zhì)含量變化
    4.4 SOM時空變異的驅(qū)動因素分析
        4.4.1 水田輪作制度變化對SOM時空變異的影響
        4.4.2 土地利用方式變化對園地SOM時空變異的影響
        4.4.3 土地利用強度變化對SOM時空變異的影響
        4.4.4 施肥、作物產(chǎn)量與SOM時空變異的關系
    4.5 本章小結(jié)
第五章 全文結(jié)論與展望
    5.1 全文結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
附錄
致謝
作者簡歷



本文編號：3789875