土壤制图中多目标属性的环境因子及其尺度选择——以黑龙江鹤山农场为例

摘要：

研究影响不同土壤属性空间分布的协同环境因子及其作用尺度,对于理解不同土壤属性的成土发展、土壤推测制图及针对多种土壤属性的空间采样设计具有重要意义.针对多种土壤属性,探索不同土壤属性的重要相关环境因子及其作用尺度,并就不同环境因子及其尺度的不同对土壤属性推测制图的影响展开研究.以黑龙江省鹤山农场为研究区,以表层砂粒、粉粒、黏粒、有机质含量和土壤厚度5种土壤属性为研究对象,根据计算邻域窗口大小的不同,生成173个不同尺度的地形因子,对单尺度地形因子和多尺度地形因子进行重要性排序,并根据重要性排序构建单尺度环境因子集1和多尺度环境因子集2,和基于专家知识选出的基准环境因子集3进行制图精度的对比.结果表明:当单尺度地形因子进行重要性排序选择时,所选出的5种土壤属性的重要相关环境因子与基准环境因子集3明显不同.当多尺度环境因子参与时,尽管对各土壤属性的作用尺度不同,各土壤属性排名靠前的因子绝大多数是基准环境因子.砂粒和粉粒的重要相关因子及作用尺度相当,但与黏粒的重要相关因子和作用尺度差别很大,有机质和土壤厚度的重要相关因子十分相似.环境因子集2较基准环境因子集3的制图精度显著提高,RMSE均值提高百分比为7.8％～21.3％,较环境因子集1的制图RMSE均值提高百分比为8.7％～16.5％.因此,针对不同的土壤属性进行制图或采样设计时,需充分考虑其环境因子和作用尺度的不同,针对基准环境因子选择适宜的尺度较选择不同的相关环境因子更重要.

关键词：土壤属性制图、环境因子、随机森林、多尺度

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资助基金：国家自然科学基金项目41471178,41530749,41431177;中国科学院特色研究所培育建设服务项目TSYJS03

在线出版日期：2018-06-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：635-646