黄土高原区域尺度土壤水分空间变异性

王云强; 邵明安; 刘志鹏

doi:CNKI: 32.1309.P.20120501.1618.020

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黄土高原区域尺度土壤水分空间变异性

王云强, 邵明安, 刘志鹏

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王云强, 邵明安, 刘志鹏. 黄土高原区域尺度土壤水分空间变异性[J]. 水科学进展, 2012, 23(3): 310-316. doi: CNKI: 32.1309.P.20120501.1618.020

引用本文:

王云强, 邵明安, 刘志鹏. 黄土高原区域尺度土壤水分空间变异性[J]. 水科学进展, 2012, 23(3): 310-316. doi: CNKI: 32.1309.P.20120501.1618.020

WANG Yun-qiang, SHAO Ming-an, LIU Zhi-peng. Spatial variability of soil moisture at a regional scale in the Loess Plateau[J]. Advances in Water Science, 2012, 23(3): 310-316. doi: CNKI: 32.1309.P.20120501.1618.020

Citation:

WANG Yun-qiang, SHAO Ming-an, LIU Zhi-peng. Spatial variability of soil moisture at a regional scale in the Loess Plateau[J]. Advances in Water Science, 2012, 23(3): 310-316. doi: CNKI: 32.1309.P.20120501.1618.020

黄土高原区域尺度土壤水分空间变异性

doi: CNKI: 32.1309.P.20120501.1618.020

1.
中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室, 北京 100101;
2.
中国科学院水利部水土保持研究所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;
3.
中国科学院研究生院, 北京 100039

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(41071156;41101204)

详细信息

作者简介:
王云强(1981- ),男,贵州遵义人,博士,主要从事土壤水分生态、土壤性质空间变异方面研究。E-mail:wangyunq04@163.com

通讯作者:
邵明安,E-mail:shaoma@igsnrr.ac.cn

中图分类号: S152.7

Spatial variability of soil moisture at a regional scale in the Loess Plateau

1.
Key Laboratory of Ecosystem Network Observation and Modeling, Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China;
2.
State Key Laboratory of Soil Erosion and Dry-land Farming on the Loess Plateau, Institute of Soil and Water Conservation, Chinese Academy of Sciences, Yangling 712100, China;
3.
Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

Funds: .

摘要: 土壤水分是黄土高原植物生长发育和生态环境重建的主要限制因子。为揭示黄土高原区域尺度深层土壤水分的空间变异性,在黄土高原共布点234个,采集深剖面土壤水分样品12198个。采用经典统计和地统计学相结合的方法系统分析了土壤水分的分布规律、变异特征及影响因素。结果表明:①黄土高原地区土壤水分在水平方向上表现出由东南向西北递减,在垂直方向上(0~500cm)表现出先减小后增加的分布特征;②土地利用对区域尺度土壤水分的数量及垂直分布规律具有显著影响;③土壤水分在不同土层深度(0~500cm)的变异系数、空间异质比等参数的垂直分布均呈先减小后增加趋势,这些参数在表达土壤水分变异的效果上具有一致性。相关结果对黄土高原区域尺度水土过程调控、生态水文过程研究具有一定参考价值。
- 空间变异性 /
- 土地利用 /
- 地统计学 /
- 土壤含水率 /
- 黄土高原地区
Abstract: Soil moisture (SM) is one of the key factors for plant growth and eco-environment reconstruction on the Loess Plateau of China. To ascertain the spatial variability of SM in deep soil layers at a regional scale, 234 sampling sites were located with a GPS receiver, and 12 198 soil samples were collected with a soil auger before the rainy season in 2008. The distribution and variation characteristics of SM were evaluated by using classic statistical and geostatistical methods. Results showed that ① SM decreased gradually from southeast to northwest in the horizontal direction, while in vertical direction, SM decreased from 0 to 90cm and then increased from 90 to 500 cm soil depth. ② Land use had a significant impact on the amount and profile distribution of SM. ③ The coefficients of variation and nugget ratios of SM at different depths in 0-500 cm profile demonstrated a decreasing-increasing trend, and these indices showed a good consistency in expressing the variation of SM. Understanding this information is beneficial to the management/mediation of soil and water processes, and to the restoration of eco-environment on the Loess Plateau.
- spatial variability /
- land use /
- geostatistics /
- soil water content /
- the Loess Plateau region

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黄土高原区域尺度土壤水分空间变异性

doi: CNKI: 32.1309.P.20120501.1618.020

1. 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室, 北京 100101;

2. 中国科学院水利部水土保持研究所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;

3. 中国科学院研究生院, 北京 100039

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(41071156;41101204)

作者简介:
王云强(1981- ),男,贵州遵义人,博士,主要从事土壤水分生态、土壤性质空间变异方面研究。E-mail:wangyunq04@163.com

通讯作者: 邵明安,E-mail:shaoma@igsnrr.ac.cn

收稿日期: 2011-07-04
刊出日期: 2012-05-25

中图分类号: S152.7

关键词:

摘要: 土壤水分是黄土高原植物生长发育和生态环境重建的主要限制因子。为揭示黄土高原区域尺度深层土壤水分的空间变异性,在黄土高原共布点234个,采集深剖面土壤水分样品12198个。采用经典统计和地统计学相结合的方法系统分析了土壤水分的分布规律、变异特征及影响因素。结果表明:①黄土高原地区土壤水分在水平方向上表现出由东南向西北递减,在垂直方向上(0~500cm)表现出先减小后增加的分布特征;②土地利用对区域尺度土壤水分的数量及垂直分布规律具有显著影响;③土壤水分在不同土层深度(0~500cm)的变异系数、空间异质比等参数的垂直分布均呈先减小后增加趋势,这些参数在表达土壤水分变异的效果上具有一致性。相关结果对黄土高原区域尺度水土过程调控、生态水文过程研究具有一定参考价值。

English Abstract

Spatial variability of soil moisture at a regional scale in the Loess Plateau

1. Key Laboratory of Ecosystem Network Observation and Modeling, Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China;

2. State Key Laboratory of Soil Erosion and Dry-land Farming on the Loess Plateau, Institute of Soil and Water Conservation, Chinese Academy of Sciences, Yangling 712100, China;

3. Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

Funds: .

Received Date: 2011-07-04
Publish Date: 2012-05-25

Keywords:

Abstract: Soil moisture (SM) is one of the key factors for plant growth and eco-environment reconstruction on the Loess Plateau of China. To ascertain the spatial variability of SM in deep soil layers at a regional scale, 234 sampling sites were located with a GPS receiver, and 12 198 soil samples were collected with a soil auger before the rainy season in 2008. The distribution and variation characteristics of SM were evaluated by using classic statistical and geostatistical methods. Results showed that ① SM decreased gradually from southeast to northwest in the horizontal direction, while in vertical direction, SM decreased from 0 to 90cm and then increased from 90 to 500 cm soil depth. ② Land use had a significant impact on the amount and profile distribution of SM. ③ The coefficients of variation and nugget ratios of SM at different depths in 0-500 cm profile demonstrated a decreasing-increasing trend, and these indices showed a good consistency in expressing the variation of SM. Understanding this information is beneficial to the management/mediation of soil and water processes, and to the restoration of eco-environment on the Loess Plateau.

王云强, 邵明安, 刘志鹏. 黄土高原区域尺度土壤水分空间变异性[J]. 水科学进展, 2012, 23(3): 310-316. doi: CNKI: 32.1309.P.20120501.1618.020

引用本文:

王云强, 邵明安, 刘志鹏. 黄土高原区域尺度土壤水分空间变异性[J]. 水科学进展, 2012, 23(3): 310-316. doi: CNKI: 32.1309.P.20120501.1618.020

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黄土高原区域尺度土壤水分空间变异性

doi: CNKI: 32.1309.P.20120501.1618.020

作者简介: 王云强(1981- ),男,贵州遵义人,博士,主要从事土壤水分生态、土壤性质空间变异方面研究。E-mail:wangyunq04@163.com

通讯作者: 邵明安,E-mail:shaoma@igsnrr.ac.cn

Spatial variability of soil moisture at a regional scale in the Loess Plateau

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黄土高原区域尺度土壤水分空间变异性

doi: CNKI: 32.1309.P.20120501.1618.020

1. 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室, 北京 100101; 2. 中国科学院水利部水土保持研究所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; 3. 中国科学院研究生院, 北京 100039

作者简介: 王云强(1981- ),男,贵州遵义人,博士,主要从事土壤水分生态、土壤性质空间变异方面研究。E-mail:wangyunq04@163.com

通讯作者: 邵明安,E-mail:shaoma@igsnrr.ac.cn

English Abstract

Spatial variability of soil moisture at a regional scale in the Loess Plateau

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作者简介:
王云强(1981- ),男,贵州遵义人,博士,主要从事土壤水分生态、土壤性质空间变异方面研究。E-mail:wangyunq04@163.com

通讯作者:
邵明安,E-mail:shaoma@igsnrr.ac.cn

1. 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室, 北京 100101;

2. 中国科学院水利部水土保持研究所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;

3. 中国科学院研究生院, 北京 100039

作者简介:
王云强(1981- ),男,贵州遵义人,博士,主要从事土壤水分生态、土壤性质空间变异方面研究。E-mail:wangyunq04@163.com