土壤水盐空间变异尺度效应的研究.PDF

第 20 卷 第 2 期 农 业 工 程 学 报 V o l. 20　N o. 2 2004 年 3 月 T ransactions of the CSA E M ar. 　2004 1 土壤水盐空间变异尺度效应的研究 1 2 2 2 徐　英 , 陈亚新 , 史海滨 , 魏占民 ( 1. 扬州大学水利科学与工程技术学院, 扬州 225009; 　2. 内蒙古农业大学水资源与水土工程研究所, 呼和浩特 010018) 摘　要: 水文学和土壤学中的尺度问题是目前水土科学研究的前沿课题之一。该文利用空间信息科学——地质统计学、根 ( ) 据设计的各种田间网格, 在一维和二维 平面 空间中初步研究了黄河河套平原长胜试验区中小尺度的土壤水分和盐分随 ( ) 采样尺度所表现出的空间变异 结构性 的某些规律, 表明采样尺度的划分和选取与水分和盐分的空间变异性大小有密切 关系, 尺度效应的研究对于指导农业技术研究中野外采样系统设计、节省外业调查的工作量及科学地进行内业计算、评估 和揭示农业工程中具有地学特征的区域性自然规律有重要作用。 关键词: 尺度效应; 土壤特性; 空间变异性; 地质统计学; 变异函数 中图分类号: S 153. 6; S 152. 7　　　　文献标识码: A 　　　　文章编号:(2004) 律, 某一种空间结构特征只能在一定采样尺度下才能表 0　引　言 现出来。所以空间采样尺度的确定与研究问题的性质 ( ( ) 水文学和土壤学的尺度问题 包括时间和空间尺 如空间变异性的揭示 及要求密切相关, 决定着采样 ) ( ) 度 是“国际地圈生物圈计划” IGBP 核心项目之一 点、网的设计密度和工作量的大小以及资金的投入, 因 ——水文循环的生物圈(BA HC ) 中的重要探讨内容, 也 而要尽可能在研究尺度效应的基础上, 采取适宜的采样 是当今国际上水土科学的前沿性课题。传统科学中尺度 设计防止盲目实施, 加强理性设计。 概念十分淡薄, 一般没有有意识地主动考虑尺度的作用 20 世纪 80 年代的理论成果和野外试验结果都表 及不同尺度间的联系和转换, 但尺度问题始终客观存 明, 由于空间变异性的存在, 在土壤水- 地下水动力学 ( ) ( 在。随着研究目标的扩大和深入, 从微观尺度向宏观尺 室内 微观尺度 测得的弥散系数比同类介质在野外 宏 ) 度及更高时空分辨率方向扩展, 原来的传统理论、模型