江汉平原土壤性状异质性与监控样点设置优化研究

如何设置和优化土壤异质性监控样点，以有限的人力物力投入，获取尽可能准确的土壤性状空间信息，始终是我国耕地调查、监控与实施精准管理的瓶颈问题。本研究以江汉平原典型区为对象，引入系统动力学、地统计学理论和现代数学方法，从土壤-环境-社会系统的角度分析土壤性状空间变异的多尺度结构、尺度效应及其形成机制，探讨各尺度空间结构的关系及套合方法；在深入研究土壤性状空间特征与形成要素之间、各尺度之间的交互响应过程的基础上，提炼土壤异质性监控样点的最优约束条件；借助CA和FNN模型，构建土壤异质性监控样点布局优化动态模拟模型，获取多尺度监控样点设置的优化方案，并校验模型的有效性和适普性。这对国内外土壤样点布设策略研究由定性比选向定量建模转变具有重要的推进作用，对构建符合我国耕地特点的土壤异质化监控样点优化设置理论体系、提高各研究中土壤空间信息的代表性和可比性、促进我国土壤信息库的建立有重要的理论和应用价值。