苏北海涂围垦区土壤水分空间变异性及其协同克立格估值-中国.PDF

土 壤 (Soils), 2009, 41 (1): 126~132 苏北海涂围垦区土壤水分空间变异性及其协同克立格估值① 姚荣江1 1 1 2 1 1 ， 杨劲松 ， 邹 平 ， 陈小兵 ， 余世鹏 ， 李晓明 （1 中国科学院南京土壤研究所，南京 210008 ； 2 中国科学院烟台海岸带可持续发展研究所，山东烟台 264003 ） 摘 要： 以苏北滨海滩涂围垦区为研究区域，应用地统计学方法研究了剖面不同深度土壤含水量的空间变异特征，以0 ~ 20 cm 表土层含水量作为协同变量，分析了不同深度土壤含水量的交互半方差特征，探讨了土壤含水量的普通克立格和协同克立 格估值方法。结果表明：各层土壤含水量都表现为弱变异强度；受结构性因素和随机性因素的共同作用，各土层含水量均呈中 等空间自相关性；协同区域化变量间均表现为正相关，且协同区域化变量的空间结构性要优于单一变量；协同克立格对土壤水 分局部变异的描述较普通克立格更为详细；与普通克立格法相比，协同克立格法估值产生的均方误差减小 10.1% ~ 21.3%，平均 标准误差减小 11.3% ~ 17.7%，预测值和实测值间的相关系数提高 15.9% ~ 26.4%。该研究为滨海滩涂地区土壤水分分区管理和 水盐优化调控提供了一定的理论参考。 关键词： 海涂；含水量；空间变异性；协同克立格；交互半方差 中图分类号： S152.7 水分是农田土壤中蒸发、蒸腾、渗透和径流等过 了科尔沁不同类型沙地土壤水分在降水后的空间变异 程的重要参与者，其变化及区域差异对于区域水文、 性，张伟等[10]分析了喀斯特地区典型峰丛洼地旱季表 水土保持、生态与环境都有着重大的影响。在大范围 层土壤水分的空间变异性。至今，国内对海涂区土壤 土壤水的研究中，通常需要布设监测站点或进行高密 水分空间变异性的研究较少。本文以江苏北部滨海滩 度田间采样。由于监测站点的维护和管理需要耗费大 涂围垦区为例，研究了土壤含水量的空间变异性，探 量的人力和物力，且土壤特性田间变异程度大，传统 讨了田间土壤水分的普通克立格和协同克立格估值方 的田间采样方法比较费时、费力，常无法采集足够数 法，旨在为该地区土壤水分分区管理提供科学依据， 量的样品。所以，如何利用较少的资料来获取比较多 并为滨海滩涂地区土壤水盐优化调控提供一定的理论 的信息，或者采用较易获取的资料来估算难以获取的 参考。 水分信息成为研究的热门问题。 1 试验材料与方法 研究表明，地统计学是研究土壤属性或其他农田 特征变异定量化的有效方法，已有的研究涉及到土壤 1.1 样品采集与处理 水分特征及状态参数、物理性质、化学性质、重金属 研究区域为江苏省大丰市金海农场，地理位置介 - 及其他元素[1 5] 。自 20 世纪 80 年代以来，Burgess及 于 32°59′30″ ~ 33°0′31″ N 、120°49′40″ ~ 120°51′4″ E ， [6] 2 Webster等 将区域化变量理论和普通克立格和协同克 总面积约 180 hm ，东距黄海约4 km，西临大丰麋鹿 立格估值方法引入土壤性质空间变异性的研究中，推 国家级自然保护区。该区地处北亚热带季风气候区， 动了研究向前发展。随后一些研究者结合地统计学探