土壤适宜性评价方法研究——以重庆市彭水县植烟土壤为例

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1、西南大学博士学位论文土壤适宜性评价方法研究——以重庆市彭水县植烟土壤为例姓名：秦建成申请学位级别：博士专业：农业资源利用指导教师：魏朝富;谢德体20070401土壤适宜性评价方法学研究——以重庆市彭水县植烟土壤为例农业资源利用专业博士研究生秦建成指导教师魏朝富研究员谢德体教授摘要土壤适宜性评价是针对具体作物在特定地域种植的土壤适宜度所做出的定性，定量和定位的结论性评价，具有实践性、经验性、客观性及应用性的特点．随着现代数学理论的发展和计算机技术的不断更新，土壤适宜性评价方法逐渐从简单的单准则、单目标评价方法向多准则、多目标综合评价方法的发展

2、和应用．在评价理论和方法上，目前具体土壤适宜性评价方法的选择通常是评价人员根据需要和研究目的，依据自身以往所积累的经验及个人偏好等条件，在众多方法中选取一种或多种方法进行评价，这在一定程度上忽略了各种评价方法的特性，造成了对具体评价方法的不适当运用，从而严重影响了评价结果的可靠性和准确性．特别是地理环境相对比较复杂的山地丘陵地区，土壤属性空间变异强度大的条件下，如何因地制宜地选取评价方法进行土壤适宜性评价才能最大限度地确保评价精度及科学指导实践等问题是摆在我们面前亟需解决的问题。同时，在评价尺度转换上，多数研究者都是把研究区土壤看作是一个均

3、质单元。应用样本单元的评价等级结果代表整个区域的评价结果，实现评价由变量空间向评语空间的转换，但这种尺度转换缺乏一定的理论基础，存在主观性，背离了土壤是时空变异连续体的实际，很大程度造成了研究结果与土壤实际的差异．因此。本论文在采集、分析重庆市彭水县植烟区235个土壤样品理化性质的基础上，基于GIS技术及多种数学模型，采用检验指数和、地统计学、模糊数学理论及人工神经网络等方法对复杂地理环境条件下的土壤适宜性评价进行对比研究，并通过烟叶等级指标对评价结果进行精度检验。进一步完善了复杂地理环境区域土壤适宜评价的理论、方法；在此基础上，结合影响优

4、质烤烟种植的气象要素及烟农种烟投资行为等因素综合评价彭水县烤烟种植适宜性并进行了种植区划，得到了以下结论：l基于经验指数和法的土壤适宜性评价基于GIS技术，采用频度统计、系统分析等方法选取土壤适宜性评价指标。并应用层次两南大学博}学位论文分析法(AHP)与特尔菲法对指标权重进行赋值并计算土壤样点经验指数；依据士壤样点经验指数分别采用行政村区划法和克立格插值法进行土壤适宜性评价并进行精度检验。(1)不同处理方式评价结果差异较大，且在面尺度(类型尺度和区域尺度)的研究中，两种处理方式所得的评价结果均随研究尺度的增大，适宜等级(中度适宜与高度适宜

5、之和)和不适宜等级(勉强适宜与不适宜之和)比例差异性增强。行政村区划法在类型尺度(旱地)及区域尺度上适宜区与不适宜区比值分别为1．24：1和2：I；而克立格插值法在两种尺度上比值的为2：l和3：l：(2)基于经验指数和法的行政村区划法和克立格插值处理两种方式所得评价结果检验符合率分别为20．37％和46．30％。均未超过一半，但克立格插值法处理所得评价结果要相对较为准确。2基于地统计学方法的土壤适宜性评价在认真分析土壤属性空间分布特征的基础上，充分考虑地统计学在面尺度，山地条件下模拟评价的精度，提出并构建了不同类型土壤属性空间预测模拟模型，

6、将传统统计学和地统计学相结合，在考虑各向异性和趋势效应的情况下，研究土壤属性的空间变异特征并进行不同尺度土壤的适宜性评价及精度检验。(1)土壤适宜性评价指标的样本数据受不同因素的影响而呈现不同的分布状况、趋势效应；土壤适宜性评价指标近似为几何异向性；球状模型、指数模型及高斯模型分别为土壤适宜性评价指标的半方差函数的最佳拟合模型。原始数据样本由于受地形、样点数量及实验分析误差的影响，多数呈非正态分布，指标数据以一阶、二阶趋势效应为主；不同土壤类型样本受样本数量及模拟方程因素的影响，各项评价指标多呈现正态分布，且趋势效应不显著；而混和数据样本指

7、标同样受样本数量及模拟方程因素的影响多为正态分布，指标数据多以二阶趋势效应为主。(2)在不同研究尺度下，不同数据处理方式所得到的土壤适宜性评价结果存在较显著差异。原始数据处理在样本尺度、类型尺度及区域尺度下的适宜区与不适宜区比例分别为4．34：l、2．86：l和2．44：l；不同土壤类型处理在三种研究尺度比例分别为6．70：l、7．22：l和4．97：l；而混和数据处理在三种研究尺度比例分别为6．70：l、6．62：1和5．40：l。(3)将地理环境因子与土壤类型考虑到区域土壤属性的空间分布，利用原始数据通过评价指标的空间预测模拟模型来增加

8、样本点的处理方式可以有效地提高评价精度，使评价结果更加接近现实，且不同土壤类型数据处理方式从理论方面要相对更加科学，评价结果更加精确，更符合实际。3基于模糊数学方法的土壤适宜性评