王 燕,瞿明凯,陈 剑,杨兰芳,黄 标,赵永存



基于GWRK的土壤有效磷空间预测及其超标风险评估

王 燕1,2,瞿明凯2*,陈 剑2,杨兰芳1,黄 标2,赵永存2

(1.湖北大学资源环境学院,湖北 武汉 430062；2.中国科学院南京土壤研究所土壤环境与污染修复重点实验室,江苏 南京 210008)

以江苏省金坛区土壤有效磷的空间预测为例,构建地理加权回归克里格(GWRK)模型,即采用地理加权回归(GWR)来量化土壤有效磷与主要土壤因子(即:土壤全磷、土壤pH值和土壤有机质)之间的局部空间关系,并结合局部回归残差的插值结果来预测土壤有效磷的空间分布状况.GWR结果显示主要土壤因子对土壤有效磷含量的影响程度随空间位置的变化而变化.同时,采用独立验证样本对比GWRK模型和普通克里格(OK)模型的空间预测精度.结果显示,GWRK预测结果具有更低的平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)和更高的Pearson相关系数(),且较OK预测结果的相对提高指数(RI)为19.61%.此外,根据GWRK预测结果,对金坛区土壤有效磷含量的超标风险进行了评估.结果表明土壤有效磷含量超过其环境安全阈值(40mg/kg)的区域集中分布在金坛区北部,其面积为175.58km2,约占金坛区总面积的18%.因此,GWRK模型能有效评估区域土壤元素有效量空间分布状况,且GWR局部空间回归系数能为区域土壤元素有效量的调控提供更精确空间决策支持.

土壤有效磷；空间变异性；地理加权回归克里格；空间非平稳性；超标风险

磷是植物生长所必需的营养元素,也是导致农业面源污染发生的……