基于分形插值模型的喀斯特山区土壤肥力综合评价研究——以铜仁市为例
目前，全国各地均出现不同程度的土壤肥力退化现象，尤其在石漠化现象严重、土壤覆盖面积较少、土层稀薄、质量贫瘠的喀斯特山区土壤肥力退化现象更为显著，导致了喀斯特山区农业产业发展相对滞后，给粮食安全保障问题带来巨大挑战。因此，展开对喀斯特山区土壤中肥力状况评价迫在眉睫，而客观地评价喀斯特山区土壤肥力状况，对喀斯特地区的土地资源、科学施肥、作物布局调整以及土地开发整理等有重大意义。文章将典型喀斯特地貌的铜仁市作为研究区，以全氮、有效磷、速效钾、有机质、pH为肥力评价指标。为了更好的评价喀斯特地区土壤肥力状况，弥补前人在评价分类精度上的不足，文章采用分形插值模型对土壤肥力进行综合评价。该模型是以单个肥力指标的分形维数作为模型基础，利用分形维数计算得出每个土壤样本的评价值，并获得经验等级函数，建立分形插值模型，对评价值进行等级分类，从而得出铜仁市土壤肥力综合状况，同时结合投影寻踪模型、灰色关联模型、数值化模型对其评价结果进行验证对比，分析研究区肥力丰缺空间分布格局，探索影响土壤肥力的因素。主要研究结论为： （1 ）研究区内全氮的含量均值为1.33g/kg、有机质的含量均值为20.24g/kg、有效磷的平均值为10.90mg/kg、速效钾的平均值为126.48mg/kg，均处于中等水平。pH的范围在4.60~7.90之间，均值为6.11，呈微酸性。在变异系数分析结果中显示，全氮、速效钾、有效磷、有机质均为中等变异。 （2）利用ArcGIS 10. 1软件中的地统计分析模块，采用Kriging插值法对土壤肥力综合评价值进行评价，得出铜仁市土壤肥力空间分布图。从土壤肥力评价结果的空间分布上看，铜仁市土壤肥力状况较为一般，主要以缺乏和中等土壤肥力等级水平为主，代表整个研究区土壤肥力等级水平情况，分布趋势以西南向东北方向递增。 （3）根据空间分布对比分析和结果验证分析表明，在空间分布上，分形插值模型与其他3种评价模型在肥力等级分布面积上具有很好相似性，分布都以缺乏肥力水平为主，其分布面积都超过40%；在结果验证中，50个抽样样本中分形插值模型与至少两种评价方法结果等别相同的个数高达46个，占总验证点数的92%，仅有4个验证样本存在差异性。综上研究表明分形插值模型的评价结果与其他3种模型方法的评价结果相吻合，也客观、科学反映出铜仁市土壤中的肥力水平，为喀斯特山区土壤肥力评价研究提供了一种新的技术方法。 （4）探究土壤类型、高程、坡度、坡向以及土地利用等因素对土壤肥力的影响，分析表明，在不同土壤类型的情况下土壤肥力均存在明显的差异性；高程的高低、坡度的大小与肥力水平存在显著地相关性，高程在1000m以下、坡度在15°~35°之间的区域土壤肥力水平较好；坡向不同也引起肥力存在差异，在铜仁市的东北方向为阴坡，肥力较好，而西南方向为阳坡，肥力较差；在铜仁市土地利用中的土壤肥力优缺为林地＞耕地＞草地＞园地。
喀斯特山区;土壤肥力;分形插值模型;综合评价;GIS技术;土地利用
贵州师范大学
硕士
地图学与地理信息系统
周成虎;周忠发
2018
中文
S158
70
2018-12-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）