易小波 邵明安,2 赵春雷 张晨成,2

(1.西北农林科技大学资源环境学院， 陕西杨凌 712100；2.西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室， 陕西杨凌 712100)

黄土高原南北样带不同土层土壤容重变异分析与模拟

易小波1邵明安1,2赵春雷1张晨成1,2

(1.西北农林科技大学资源环境学院， 陕西杨凌 712100；2.西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室， 陕西杨凌 712100)

为探明黄土高原南北样带土壤容重空间分布特征，为土壤水文过程模拟与预测提供水力参数，采用经典统计学方法，分析了样带不同土层深度(0～10 cm、10～20 cm、20～40 cm)土壤容重的空间变异特征，并用多元逐步回归、传递函数方程和一阶自回归状态空间模型方法分别对土壤容重的空间分布进行了模拟。结果表明：样带0～20 cm深度土壤容重的变异为中等程度变异，20～40 cm为弱变异。状态空间方程转换系数表明，不同土层深度土壤容重的影响因素不同，0～10 cm主要为有机碳含量、黏粒和砂粒体积分数，10～20 cm为有机碳含量、黏粒和砂粒体积分数和降水量，20～40 cm为黏粒和砂粒体积分数、降水量和土地利用。状态空间模型的模拟效果均优于经典统计的多元逐步回归方程和传递函数方程，基于黏粒和砂粒体积分数、降水量和土地利用的状态空间模型可以解释样带20～40 cm容重92.3%的变异。一阶自回归状态空间模型可用于田间条件下土壤容重分布特征的预测。

容重； 状态空间； 传递函数； 模拟； 空间变异

引言

容重是土壤重要的基本物理性质，对土壤的透气性、入渗性、持水性、溶质迁移以及土壤抗蚀能力等特性都有重要影响，是衡量土壤环境好坏的重要指标之一[1-2]。……