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草业科学 ›› 2024, Vol. 41 ›› Issue (09): 1979-1990.

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科尔沁沙地土壤碳储量插值计算对比及其影响因素分析

张钰清, 陈银萍, 程红元, 王旭洋, 陈云, 李玉强   

  1. 兰州交通大学环境与市政工程学院/自然资源部黄河上游战略性矿产资源重点实验室
    庄浪县乡村振兴事务服务中心
    中国科学院西北生态环境资源研究院
  • 出版日期:2024-09-15 发布日期:2024-09-15
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(31971466、32260316); 自然资源部黄河上游战略性矿产资源重点实验室2023年度开放基金课题(YSMRKF202306)

  • Online:2024-09-15 Published:2024-09-15

摘要: 准确估算土壤碳储量对碳中和的实现与气候变化应对有着重要意义。本研究以地处我国北方半干旱农牧交错带东端的科尔沁沙地为研究区域,基于310个位点0-100 cm深土壤的有机碳数据,用不同插值方法 [反距离权重法(IDW)、普通克里金法(OK)和回归克里金法(RK)]对土壤有机碳密度(SOCS)进行空间插值并计算区域土壤有机碳储量,使用平均误差(ME)、平均标准化误差(MSE)和均方根误差(RMSE)对插值结果进行评价,结合实测SOCS验证土壤碳储量计算的最优插值方法。结果表明:1)在半干旱沙地SOCS估算中,最终进入回归预测模型的环境变量按影响程度从大到小依次有年积温、降水量、砂土含量和海拔,SOCS与海拔、年积温、降水量和砂土含量存在显著负相关关系;2)不同插值方法计算的区域土壤有机碳储量具有显著差异(P <0.05),基于RK、IDW和OK计算得土壤有机碳储量分别为150.34、158.03和140.11 Tg。与实测值相比,OK低估了土壤有机碳储量,IDW高估了土壤有机碳储量,这种差异凸显了插值方法在区域尺度土壤有机碳储量估算中的重要性;3)基于RK插值的结果最优(ME=0.208,MSE=1.211,RMSE=1.973,R2=0.370 6),相比于OK和IDW的插值精度分别提高了6.0%和22.4%。本研究表明在半干旱沙地RK插值仍然适用并且可以提高插值精度,能更加准确地估算土壤有机碳储量。

关键词: 土壤有机碳储量, 反距离权重法, 普通克里金法, 回归克里金法

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