湖南省土壤有机碳与影响因子的多尺度关系

作     者：杨丽红 欧阳宁相 谢红霞 周清 张扬珠 YANG Li-hong;OU YANG Ning-xiang;XIE Hong-xia;ZHOU Qing;ZHANG Yang-zhu

作者机构：湖南农业大学资源学院湖南长沙410000 湖南财政经济学院经济地理学院湖南长沙410000 

出 版 物：《长江流域资源与环境》 (Resources and Environment in the Yangtze Basin)

年 卷 期：2025年第34卷第2期

页      面：343-351页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 090301[农学-土壤学] 

基　　金：国家科技基础性工作专项(2014FY110200A15) 

主　　题：土壤有机碳 影响因子 多尺度 多元经验模态分解 

摘      要：不同环境因子对土壤有机碳空间变异的影响具有尺度依赖性。基于湖南省土系调查采集的土壤剖面样点数据,利用土层厚度归一化获取表层土壤有机碳,采用数理统计、多元经验模态分解(Multivariate Empirical Mode Decomposition,MEMD)等方法,分析湖南省土壤有机碳与其影响因子在表征尺度的相关性,并对土壤有机碳进行了预测,旨在研究土壤有机碳与影响因子的空间多尺度关系。研究结果表明:(1)MEMD将土壤有机碳分解成6个本征模态函数(Intrinsic Mode Function,IMFs)和1个残差,IMF1占主导地位,其次为IMF2和IMF3,3个尺度对土壤有机碳方差贡献率之和达到70%以上;湖南省土壤有机碳及影响因子的主要表征尺度为133 km(IMF1)、188 km(IMF2)、355 km(IMF3)。(2)多尺度关系表明土壤有机碳与高程主要表现在大尺度上。土壤有机碳与影响因子的相关性随着尺度的增大而显著相关。(3)基于MEMD法对土壤有机碳进行预测,其精度高于基于原始数据的多元逐步回归拟合结果,表明多尺度更能全面揭示有机碳与影响因子之间的复杂关系。研究可为不同尺度土壤有机碳规划管理和提升土壤质量提供理论依据。