摘要 :
土壤有机质是土壤肥力的主要来源，对促进植物生长发育和改善土壤的物理结构起着重要的作用。而土壤有机碳作为土壤有机质的重要组成部分，土壤碳库作为全球生态系统中最大的碳库，对全球气候的变化和生态环境的影响作用是显著的。为此探讨土壤有机碳...
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土壤有机质是土壤肥力的主要来源，对促进植物生长发育和改善土壤的物理结构起着重要的作用。而土壤有机碳作为土壤有机质的重要组成部分，土壤碳库作为全球生态系统中最大的碳库，对全球气候的变化和生态环境的影响作用是显著的。为此探讨土壤有机碳的空间分布特征及其影响因素对于更进一步理解土壤有机碳的含量和变化规律具有重要意义。由于土壤有机碳在形成和发育的过程中受到自然和社会环境等因素的综合作用与影响，在不同的尺度、区域其空间分布特征受影响因子作用机理和作用大小均有所不同。
本文选择位于鄂西山地和江汉平原过渡地带，具有较复杂地形特征的宜都市作为研究区域，来综合分析自然社会环境变量与土壤有机碳密度之间的关系。地形指数、土地利用类型和人类活动被认为是影响土壤有机碳密度分布的重要因素。本研究采用地统计分析、方差分析和叠加分析，分别探讨各个影响因素对土壤有机碳密度的作用机制和作用大小。通过相应数学方法对定性因子定量化，但由于环境变量的复杂性以及多变性，单纯的将环境变量作为解释变量参与建立模型很容易产生多重性、冗余性以及共线性等问题，为此本文将结合通径分析和主成分方法进行信息的提取与凝练选取代表性变量，从而为建立更为准确高精度的土壤有机碳密度模型服务，利用三种预测模型（普通克里格和两种形式协同克里格），实现了对研究区土壤有机碳密度的空间插值预测，并比较了三种方法的精度。研究结果如下:
(1)土壤有机碳密度的分布范围为0.560～9.250 kg m-2，变异系数为37.9％，这说明土壤有机碳密度表现出中等变异程度，在不同的地理位置具有明显的空间变异性。
(2)对本研究而言，不同地貌土壤有机碳密度的表现为:高丘(4.06±1.59kgm-2)＞中丘（3.75±1.54 kg m-2）＞低丘（3.52±1.12 kg m-2）;随着坡度的增加，土壤有机碳密度先小范围逐步降低再逐渐上升的趋势，受该区域地形和植被类型的影响;SOCD偏高值区域多位在研究区的阴坡或半阴坡，因土地利用导致部分地区出现异常值;不同土地利用类型土壤有机碳密度的表现为:城镇聚落用地(3.848±1.16 kg m-2)＞林、草、水用地(3.82±1.59 kg m-2)＞农业用地(3.70±1.28 kgm-2)＞未利用地(2.30±1.23 kg m-2);随着道路网密度的增加，土壤有机碳密度先增加后减小。
(3)坡度与SOCD呈极显著负相关关系（0.239**）且其对SOCD有极显著的直接影响作用，而受到其他因素的干扰较少;粗糙度与SOCD呈极显著正相关(0.236**)，但其主要通过间接作用坡度对SOCD产生影响，直接作用相对较小。
(4)基于主成分分析方法的协同克里格插值模型(COKPCA)，与以坡度为辅助变量的协同克里格插值(COKβ)和普通克里格插值(OK)的建模精度进行比较，三种预测方法的精度大小顺序为:COKPCA＞COKβ＞OK。COKPCA模型很好的提高土壤有机碳密度预测模型的精度，体现出鄂西山地和江汉平原过渡地带小尺度下对土壤有机碳密度插值的适应性。
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