青藏高原多年冻土区土壤质地空间分布格局与制图研究

Under global warming, the permafrost degradation is very significant on the Qinghai-Xizang (Tibetan) Plateau (QTP). Modeling based on field observations data is the main measurement to predict the future changes of permafrost on the QTP. However, there are only few data of soil characterize for models. The soil texture is the basic soil physical properties and the most important input parameters for the atmospheric model, hydrological model and land surface process model. Up to now, soil texture data have fewer sample points in the Qinghai Tibet Plateau, and is mainly distributed in seasonally frozen soil region, less in permafrost regions. The main control factor in soil texture distributing is not clear. .Supported with the earlier project, a lot of soil profile data have been obtained in the permafrost regions of QTP. The distribution characteristics of soil have been studied in the permafrost regions of QTP..This project will further study the distribution and the dominant control factors of soil texture in the permafrost regions of QTP, and exploring a method for digital soil texture mapping which is suitable for QTP..The results are expected to supplement the soil texture data set of china and provide a more reliable soil parameters for models. They are also further to know the distribution characters of soil texture and provide basic data for production practice and scientific research in permafrost regions of Qinghai Tibet Plateau.

在全球升温趋势持续的情况下，我们急需用模式来预估青藏高原多年冻土区未来的变化，但是我们仍然缺少青藏高原基本的土壤参数。土壤质地是土壤最基本的物理属性，同时也是陆面过程模型、水文模型和耦合陆面过程的大气模型的重要输入参数。现有土壤质地数据集在青藏高原样点较少，且主要分布在有人口居住的季节冻土区，人迹罕至的多年冻土区更少。青藏高原多年冻土区土壤质地的分布规律、主控因子仍不清楚。.在前期项目的支持下，项目组深入高原腹地无人区进行了土壤调查，获取了大量的土壤剖面资料，并初步研究了青藏高原多年冻土区的土壤分布特征。.本项目将进一步研究青藏高原多年冻土区土壤质地的空间分布格局，主控因子，探讨适用于青藏高原的数字土壤质地制图方法。.研究结果可望补充我国土壤质地数据集，为青藏高原多年冻土区各种模式提供更为可靠的土壤参数；认识青藏高原多年冻土区土壤质地的分布规律，为高原地区生产实践和科学研究提供基础资料。

通过项目实施，在土壤野外调查及样品实验分析的基础上，较系统的对比了青藏高原多年多年冻土区土壤质地平面制图和剖面制图，以及决策树和随机森林方法在两种制图中的表现；探讨了温泉、不冻泉-清水河、改则、西昆仑地区和整个青藏高原多年冻土区的土壤质地分布格局研究、主控因子及与冻土分布之间的关系，主要结果如下：.土壤质地平面制图利于由点到面的外推，但很难进行深层的制图与分析，而很多模型要求输入多层土壤质地参数；剖面制图不利于平面上的外推，但可将剖面根据变异系数最高的颗粒划分为递减型、递增型等类型，再按照类型分析其与环境因子之间的关系，找出其主控因子，研究其空间分布规律。二是决策树模型适于进行平面土壤质地类型制图和分析，而随机森林模型更适于进行剖面制图与分析。.整体来看，青藏高原多年冻土区土壤以砂粒含量最多，占总含量的60%以上，但粉粒的变异系数最大，地形和气候因素是影响青藏高原多年冻土区土壤粉粒剖面分布模式的决定性因素；分区域来看，温泉、改则和西昆仑地区砂粒含量最大，均能达到80%以上，但不冻泉-清水河地区土壤粉粒含量最多，占总含量的75%以上，主控因子主要有地形、地温和NDVI。.土壤质地受多种环境因素的影响，且存在着明显的区域差异。青藏高原作为我国的高山和高寒区，其主控因子既有和其他地区相似的地形因子，也有自己独特的气候因子；多年冻土的存在也影响了土壤质地的垂直分布规律，冻融分选会直接影响土壤质地的构成，多年冻土的存在也会促进植被生长，间接的作用于土壤质地；从整个多年冻土区来看；青藏高原多年冻土区东部土壤发育要优于西部，土壤质地中细颗粒比重高于西部。.本研究的意义在于：一是查明了四个典型区和青藏高原多年冻土区的土壤质地特征，尤其是一些人迹罕至的多年冻土区；二是揭示了四个典型区和青藏高原多年冻土区的土壤质地分布格局及主控因子。