基于各向异性的区域土壤有机碳三维模拟与空间特征分析

来源：农业工程学报杂志2016年第16期北京时间：

作者：张世文,宁汇荣,高会议,叶回春,黄亚捷,黄元仿,

摘要：为探索更加科学的土壤属性三维空间模拟方法，以各项同性三维普通克里格法为对比方法，采用均方根误差（root mean squared errors，RMSE）和标准化克里格方差（mean squared deviation ratio，MSDR）以及空间模拟方差图等，评价比较了各项同性和顾及各项异性的三维模拟方法的模拟效果。结果显示：三种方法模拟的土壤有机碳三维空间分布格局基本一致。随着土壤深度的不断增加，土壤有机碳含量较高的斑块逐渐减少，垂直方向上总体呈现出土体上部高下部低的格局。顾及各向异性能在一定程度上克服普通克里格法常出现的牛眼和趋中效应等缺陷问题。顾及各向异性基于Markov的同位置协同格里格法模拟效果最佳。该法的RMSE值最小（1.6215），相比于各项同性三维普通克里格法RMSE提高将近50%，特异值覆盖比率最大（76.15%），模拟精度最高，能够更好地突出波动性，体现特异值；该方法的MSDR最接近1（1.4409），且模拟的土壤有机碳质量分数总体方差均值最小（2.08）。研究成果将为区域土壤属性三维空间有效模拟提供方法参考。

关键词：土壤, 有机碳, 模型, 各向异性, 三维模拟, 空间分布特征