黄土高原盆地土壤有机质与影响因子的空间多尺度关系

分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2018-01-09 合作期刊: 《生态学报》

朱洪芬,南锋,徐占军,荆耀栋,段永红,毕如田

摘要： 不同影响因子对土壤有机质含量的影响存在尺度依赖性。以太原盆地土壤有机质为研究对象，于盆地上、中、下部分别设置采样带，应用多元经验模态分解（multivariate empirical mode decomposition，MEMD），分析了盆地内不同部位土壤有机质与影响因子（高程、坡度、地形湿度指数、土壤容重、砂粒、壤粒、黏粒和光谱主份等）在表征尺度的相关性，并预测了采样尺度上土壤有机质含量，旨在研究黄土高原盆地区内土壤有机质与相关因子的空间多尺度关系。研究结果表明：（1）利用MEMD法可将盆地内不同部位处的土壤有机质空间序列分解为不同表征尺度，盆地上、中和下部的表征尺度分别为6、8和7个。研究区域内，尺度约1000 m处是土壤有机质的主要表征尺度，且盆地内垂直河流方向的有机质序列主要表征尺度沿河流方向表现分散。（2）土壤有机质和影响因子的空间多尺度关系表明，高程与土壤有机质的关系主要表现在大尺度，而坡度、地形湿度指数与盆地中、下部土壤有机质的关系较明显。土壤容重与有机质在不同位置的不同表征尺度存在显著差异。土壤质地中，壤粒含量与有机质的多尺度关系最为明显。光谱主份1在全部样带中所有表征尺度上均与有机质显著相关。（3）采用MEMD法对有机质的预测精度高于基于原始数据的逐步多元回归结果。综上，研究结果可为黄土高原盆地区内土壤数字制图、土壤田块的合理设计与有机质的精确预测提供理论依据。

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