沙坡头固沙植被若干土壤物理因子的空间异质性研究

采用地统计学的理论和方法,对沙坡头人工植被表层土壤(0~15 cm, 15~30 cm)物理因子的空间异质性进行了研究。传统统计学分析结果显示:土壤水分、容重平均值在0~15 cm层小于 15~30 cm层,毛管持水量、空隙度在0~15 cm层大于15~30 cm层,各因子变异系数在0~15 cm层均大于 15~30 cm层。变异函数分析结果表明:土壤水分、土壤容重、土壤毛管持水量和空隙度在0~15 cm层具有明显的空间异质性,表层土壤水分有效变程最大为28.2 m,土壤毛管持水量有效变程最小为13.8 m,各因子自相关部分的空间异质性变化范围在85.3%~99.9%之间,显著大于随机部分的空间异质性。15~30 cm层土壤容重、毛管持水量、空隙度为线性模型。在 Krig ing插值分析的基础上,绘制了土壤属性各因子的等值分布彩图,清楚直观地表达了各因子在空间上的分布。此外还分析讨论了土壤空间异质性和植被的关系。     

农田景观空间异质性分析及遥感监测最优尺度选择——以三江平原为例

农情遥感监测需要高时间分辨率的遥感数据,目前这些数据大都为中低空间分辨率影像。在这些尺度下,像元内部往往是异质的,从而影响农情参数反演精度。因此分析和表达农田景观空间异质性和最优尺度选择对遥感农情监测质量的提高具有重要的应用价值。选取建三江农垦区四种典型农田景观为研究点,Landsat/TM NDVI为实验数据,利用实验变异函数对四种景观类型的各向空间异质性进行了分析, 而后通过变异函数模型拟合,定量分析了各个研究点的整体空间异质性,并在此基础上进行了研究区遥感监测最优尺度选择。研究表明:(1) 基于实验变异函数的结构分析方法,可定性地认识空间异质性的大小和方向,进而挖掘出其背后的自然和人为驱动因素。(2) 对实验变异函数进行拟合分析,可定量地刻画不同景观格局各自的空间异质性特性。此外,基于变异函数对空间异质性的定量表达,讨论了利用积分变程A结合Nyquist-Shannon采样定理进行最优尺度选择的方法。     

宁夏盐池沙地3种植物群落土壤表层养分的空间异质性

采用经典统计学和地统计学方法,通过半变异函数及其模型、克里格局部插值估计、空间分布图及分形维数等对宁夏盐池沙地3种植物群落(牛枝子、牛枝子-黑沙蒿、黑沙蒿)土壤表层养分的空间异质性进行了研究。结果表明:0~5 cm土壤有机质、全氮、速效磷含量的空间自相关尺度分别是67 m、519 m、143 m;结构方差比分别为0.558、0.882、0.514,说明结构性因素和随机性因素在0~5 cm土壤有机质和速效磷的空间分布中共同发挥作用。全氮表现出较强空间自相关性,在空间分布上具有明显的结构特征,表明结构性因素在其空间总变异中发挥主导作用。空间格局图反映出0~5 cm土壤有机质、全氮含量表现为牛枝子群落较高,经牛枝子-黑沙蒿群落,含量逐渐减少,至黑沙蒿群落含量又有所增加;0~5 cm土壤速效磷含量表现为牛枝子群落和黑沙蒿群落含量较高而牛枝子-黑沙蒿群落含量较低的趋势。反映出研究区从牛枝子群落经牛枝子-黑沙蒿群落至黑沙蒿群落,植被从以草原种为主的群落,逐渐灌木化,植物群落结构组成由复杂到简单的过程,深刻影响了土壤养分的分布格局,导致了土壤“肥力岛”的形成和发展,又反作用引起研究区植物群落的进一步灌丛化,并逐步向沙漠化的方向发展的趋势。     

广西果化岩溶区土壤电导率的空间异质性

应用地统计学与GIS技术,将土壤电导率室内布点和实地监测相结合,研究广西果化岩溶区土壤电导率的空间变异特征。结果表明：各深度土壤电导率的空间分布不均,主要呈弧状、条带状和斑状分布,空间分布总体上呈现出一定的集聚趋势;各深度土壤电导率的最小空间变程为750 m,可作为果化示范区土壤电导率样点布设的最佳取样间隔;示范区土壤电导率主要受植被覆盖度、地质背景和石漠化程度的影响。本研究对于指导典型岩溶区的农业生产、保障区域土壤资源的可持续利用具有重要的理论意义和参考价值。     

干旱和半干旱区油蒿对土壤空间异质性的响应

空间异质性影响种群的分布和波动。在对数据进行归一化处理的基础上,应用地统计学方法研究干旱和半干旱区两个气候带内油蒿对土壤空间异质性的响应。结果表明：在中等尺度（500 m样线,间隔10 m取样）上,腾格里沙漠沙坡头固定沙地土壤水分的空间异质性大于毛乌素沙地芹河半固定沙地,相应地,沙坡头地段油蒿密度、有机质、全氮和有效磷含量的空间异质性大于芹河地段,因而认为,土壤水分的空间异质性决定油蒿密度的空间异质性,进而又反作用于土壤养分的空间异质性。结合油蒿生物量的空间异质性分析认为,土壤水分的空间异质性并不总是能够影响植物生物量的空间异质性。进一步分析表明,对于沙坡头地区,适当进行放牧或者其他干扰,将有助于增大土壤属性的空间异质性,以促进油蒿植被的持续存在。     

中国省域离婚率的空间异质性分析

婚姻是人口再生产必要的社会关系,维系着社会的安定和谐,而离婚的空间特征是社会地理学关注的重要问题,本文以2005-2014年间中国大陆31个省(市、区)离婚率变化为数据源,结合传统数理分析和空间计量分析方法探究其空间依赖性与空间异质性特征。结果表明：①2005-2014年间地区间离婚差异不断缩小,离婚水平空间分布呈现出北高南低的分异态势;②地区间离婚显著的空间溢出效应是由地理邻近和网络社会空间共同作用的结果,而地区间离婚现象的高低分异与特定地理的社会经济及文化等因素有关;③城市化水平、经济发展水平、受教育程度、互联网普及率的提高及家庭规模的增加对离婚起到显著的影响;失业率的增加及城乡收入的加大对离婚起到正向影响,但不显著;全球化、性别比的增加、家庭负担对离婚的影响为负,但未通过显著性检验。     

民勤荒漠绿洲过渡带白刺灌丛沙堆演化阶段及其空间格局

通过野外调查,分析了民勤荒漠绿洲过渡带不同地下水位埋深的3个白刺灌丛沙堆样方内灌丛沙堆水平投影面积与高度的关系、灌丛沙堆的空间分布及空间自相关关系,确定各个样方白刺灌丛沙堆的演化阶段,并分析了地下水位、沙源及植被生长对灌丛沙堆发展的影响。结果表明,白刺灌丛发育阶段灌丛沙堆的水平投影面积和高度之间为线性关系;稳定阶段白刺灌丛沙堆高度与水平投影面积为幂函数关系;退化阶段白刺灌丛沙堆高度和水平投影面积为二次函数关系。不同演化阶段白刺灌丛沙堆的空间自相关尺度为5 m,且3个样方之间自相关尺度没有显著差异。     

猫头刺群落对土壤养分空间异质性的响应

选择腾格里沙漠边缘内蒙古阿拉善左旗境内的猫头刺群落为研究对象,探讨了猫头刺群落植物属性和土壤属性随尺度变化\,空间异质性的变化以及植物属性对土壤属性空间异质性的响应。结果表明,尺度从800 m2增加到1 600 m2,土壤有机质和土壤全氮的空间异质性减小,全磷和有效磷的空间异质性增加,有效氮空间异质性不变,而群落内3种植物密度和叶量的空间异质性基本都趋于增加,说明全磷和有效磷是目前猫头刺群落存在的主要限制因素,尤其是多年生草本植物骆驼蓬。进一步分析表明,这种现象是由于荒漠地区的灌丛“沃岛效应”和植物耗用有效磷以增大吸水力的补偿机制所致。     

人口空间分布的异质性测量

基于数据异质性测量理论,提出了人口空间分布异质性测量的方法,即人口空间分布的相对异质性指数(GPD)。接着以江苏省为研究区域,采用GPD指标对江苏省2005年的人口空间分布的异质性进行了测度。结果表明:基于地级市行政单元的人口空间分布的异质性较小,而基于县级行政单元的人口空间分布的异质性较大;人口空间分布异质性大的地区主要分布在苏南地区,而异质性小的地区主要分布在江苏东北部。采用Moran散点图和Local Moran's I统计量对江苏省县级单元的人口密度分布的局域空间自相关进行分析,结果显示:人口空间分布的异质性与人口密度空间分布的聚集性特征密切相关,异质性大的地区一般出现在人口密度"低-高"或"高-低"聚集的地区,异质性小的地区一般出现在"低-低"或"高-高"聚集的地区。     

中国省域碳强度空间依赖格局及其影响因素的空间异质性研究

在估算各省域碳强度的基础上,利用探索性空间数据分析(ESDA)和时空跃迁测度方法以及地理加权回归(GWR)模型分析了1995~2015年中国省域（不包括西藏、港、澳、台地区）能源消费碳强度的空间依赖格局及其驱动因素的空间异质性。结果显示：① 中国省域碳强度存在显著的空间正相关性,表现为先下降后上升再到小幅波动的特征,碳强度相似的省域趋向于集聚,表明中国省域碳强度具有明显的空间依赖特征;②省域碳强度存在不均衡的发展格局,高-高集聚的省域主要分布在中国西北部,低-低集聚的省域多分布于中国东南部。③碳强度空间集聚总体呈优化态势,高-高集聚的省域在减少,低-低集聚的省域在不断增多,但不同省域在碳强度的空间集聚中所起的作用不同。④ 碳强度影响因素(解释变量)的回归系数均为正值,4个解释变量对碳强度的影响程度依次为：能源强度>能源结构>产业结构>人均GDP;且各因素对碳强度的影响在不同省域具有明显的空间异质性。     

古尔班通古特沙漠南部风沙土粒度分布的空间异质性

系统采集古尔班通古特沙漠南部典型地段纵向沙垄和垄间地浅层风沙土(0～30 cm)样184件,运用常规粒度分析和地统计分析方法研究了古尔班通古特沙漠南部沙垄不同部位风沙土粒度组成、分布特征及空间变异。结果显示:风沙土机械组成的优势粒级是细沙和极细沙,不同地貌部位粒级组成差异明显。粘土和粉沙的含量为垄间地高于沙垄,背风坡高于迎风坡和垄顶。极细沙和细沙的含量是迎风坡最高,垄顶最低。中沙、粗沙和极粗沙的含量则是垄间地低于沙垄,垄顶最高。风沙土粗物质粒径φ1和平均粒径Mz从垄间地→背风坡→迎风坡→垄顶均由细变粗,分选系数σ则由差变好。同时,φ1、Mz和σ具有中等-强空间自相关性,其空间相关范围(变程)大小顺序为φ1<σ相似文献   

胡焕庸线两侧人口的空间分异性及其变化

胡焕庸线作为人地关系的重要地理大发现之一,揭示了中国人口分布东密西疏的重要特征,是人文与经济地理学对社会的重要贡献之一。本文采用地理探测器等定量方法,以人口普查数据为基础,对胡焕庸线两侧人口分布的分异性特征进行了深入讨论,并尝试解释中国人口分布特征变化的原因及其机制。结果表明：① 胡焕庸线作为中国最重要的人口分界线仍基本保持稳定,但从空间统计学分异特征来看该分界线仍可进一步优化调整;② 胡焕庸线两侧内部人口集聚模式发生着明显变化,东南半壁人口分布由改革开放之前和初期的相对均衡状态,转变为以长三角、珠三角等少数区域为中心的集聚模式;而西北半壁人口分布的集聚程度则趋于下降;③ 从人口空间分布的影响因素看,尽管总体上,经济发展类因素对于人口空间分布影响不断增强,但三大阶梯等自然地理本底条件依然对中国人口分布有着重要影响。     

毛乌素沙地南缘不同活性沙丘土壤水分时空变化

以毛乌素沙地南缘风沙活动区典型的不同活性沙丘(流动沙丘、半流动沙丘、固定沙丘)为研究对象,于2011、2012年4-10月,每月2次,利用烘干法对3种沙丘迎风坡、丘顶、背风坡底部的0~100 cm深度土壤水分进行定位监测,分析了3种沙丘土壤水分时空变化特征。结果表明:土壤水分含量总体表现为固定沙丘>半流动沙丘>流动沙丘。3种沙丘平均土壤水分含量大体上都表现为秋季 >春季 >夏季。3种沙丘背风坡底部土壤水分含量最高,其次是迎风坡,丘顶最低,且迎风坡和丘顶两年平均土壤水分含量差距不大。表层0~10 cm土壤水分含量季节之间差异最大,随深度增加,土壤水分季节变异系数减小。沙丘各部位土壤水分含量垂直变异系数总体变化趋势为从春季到夏季增加,从夏季到秋季减小。土壤水分含量在0~100 cm的垂直变异系数与土壤水分含量为负相关关系,水分含量越高,土壤水分在0~100 cm之间的变化幅度越小。研究区3种沙丘土壤含水量变化水分可分为4个时期:4-5月为春季缓慢积累期,6-8月为夏季消耗期,9-11月为秋季积累期,12月到次年3月为冬季稳定期。总体上,天然植被对水分的涵养效果大于其消耗,本区降水可以维持不同活性沙丘的天然植被生长。     

土壤含水率对风沙流结构及风蚀量的影响

通过对科尔沁沙地典型生境(流动沙丘、沙质草地和农田)的土壤进行风洞试验,分析了不同含水率下3类土壤的风沙流结构、输沙率及总输沙量的变化趋势.结果表明:(1)不同含水率下,3类土壤的输沙率随高度的增加均呈现减小趋势,且有良好的指数函数关系.(2)随含水率的增加,流动沙丘和沙质草地土壤风沙流沙粒的平均跃移高度增加、0-12...     

科尔沁沙地3种灌木凋落物分解速率及其与关键气象因子的关系

选取科尔沁沙地3种代表性灌木（差不嘎蒿、黄柳、小叶锦鸡儿）作为研究对象,采用网袋法对其凋落物进行研究,每月取样测试,结合试验期间当地气象资料,对凋落物在不同类型沙丘、不同深度的分解率进行相关分析。结果表明,生长季节内,放置在地表的凋落物在固定沙丘上的分解率大于其在流动沙丘上的分解率,而在冬春季节却相反;凋落物在地下10 cm深处的分解普遍快于地表;经过一年的分解,差不嘎蒿的分解率大于另两种植物,以固定沙丘地表放置为例,其最终分解率为53.6%,大于小叶锦鸡儿的28.5%及黄柳的21%;降水对凋落物的分解影响较地温更大。     

祁连山青海云杉林动态监测样地土壤pH和养分的空间异质性

为了探讨青海云杉林对土壤pH和养分的影响,选择祁连山青海云杉林动态监测样地(340 m×300 m)为试验样地采集土样,利用经典统计学和地统计学方法对其空间异质性进行了研究。结果表明:(1)pH、水解氮和全磷为弱变异性,有机碳、全氮、速效磷、全钾和速效钾为中等变异性,它们的大小依次为速效钾 >有机碳 >速效磷 >全氮 >全钾 >水解氮 >全磷 >pH。(2)半方差最优模型拟合分析表明,pH、全氮、水解氮、全磷、速效磷和速效钾均符合球状模型,有机碳和全钾均符合指数模型;pH、有机碳、全氮、水解氮、全磷、速效磷、全钾和速效钾的变程依次为108.8 m、88.5 m、112.8 m、131.9 m、143.3 m、73.3 m、73.3 m和134.7 m。从空间结构特征看,pH具有中等强度的空间自相关,而养分表现出强烈的空间自相关。(3)pH和养分均呈斑块状分布,有机碳和氮素具有相似的空间分布格局,全磷和速效钾分布变化较为明显,速效磷和全钾分布变化较为平缓。上述研究结果可为祁连山青海云杉林土壤pH和养分的取样设计和空间分布图制作等提供参考,也可为青海云杉林的土壤环境恢复与重建提供科学依据。     

毛乌素沙地现代沙丘沙的粒度特征及其意义

对毛乌素沙地不同类型41个现代沙丘的沙粒度分析结果表明,流动沙丘沙主要由细沙和中沙组成,平均粒径为2.17 Φ;固定-半固定沙丘沙的主要粒级是细沙和极细沙,平均粒径为3.09 Φ。流动沙丘沙平均粒径整体自西北到东南减小,而分选性总体表现为中等-较好,无明显空间变化规律。概率累计曲线和粒度特征参数散点图表明,毛乌素沙地沙丘沙以跃移搬运方式为主,存在着就地起沙和就地堆积的可能。平均粒径和分选性空间变化规律的差异,是在频繁强烈的风沙活动环境下物源和大气环流共同作用的结果。     

科尔沁沙地生态系统典型土壤养分空间分布特征

通过对位于科尔沁沙地中南部的奈曼旗中部沙地灌溉农田、旱作农田和流动沙丘土壤有机C和全N含量空间分布特征的分析发现:由灌溉农田、旱作农田到流动沙丘,土壤10cm深度内有机C和全N的含量与相对高度的变化密切相关。随着相对高度的增加,上述土壤的有机C和全N的含量逐渐减少,而且全N含量比有机C含量与相对高度的相关性更为显著。从旱作农田到流动沙丘有机C和全N的含量随着相对高度的减小而减少。如果不考虑灌溉农田和流动沙地土壤,旱作农田土壤有机C和全N含量与相对高度的相关性显著程度更高。科尔沁沙地中部沙质灌溉农田土壤全N和有机C含量的垂直分布呈锯齿状,表现为明显的多'峰谷'性,这种变化与土壤的粘土层/有机质层和沙层交错分布的特点有关。尽管研究区的土壤发生了明显的空间变化,但是土壤的全N含量和有机C含量之间依然存在着显著的相关性     

高铁背景下省会城市交通优势度空间分异及影响因素

以30个省会城市为研究对象,将旅程时间、费用、列车、运行里程、速度等大数据融入交通优势度指标体系,采用熵值法计算2019年省会城市交通优势度并利用地理探测器和地理加权回归模型探究其影响因素。研究发现：（1）交通优势度空间差异显著,交通优势度各等级圈层中心城市在空间中呈现不均衡分布格局,呈现由华中、华东地区节点沿铁路网向外递减的“核心-半边缘”结构,形成多等级节点城市交互作用的交通等级网络体系;（2）地方一般公共预算支出、高铁数目为交通优势度的主导探测因子,多因子交互作用均使其空间分异的解释力显著提升;（3）各因素影响程度具有较大空间异质性,除平均坡度和平均高程外其他因素均为正向影响,人均可支配收入、平均高程和普通本专科学生的回归系数呈现由华西地区向华东地区过渡转而向北增长的趋势,平均坡度、动车数目、普通列车数目的回归系数由西向东分层递减,火车站数目和高铁数目分别对华东地区、华西地区和华北地区的影响较大。     

科尔沁沙质草地不同恢复年限草本层群落结构及其与土壤理化性质的关系

草本植物在沙地植被恢复过程中具有重要作用,研究自然恢复沙质草地草本层植物群落组成变化规律及其与土壤因子之间的关系,对植被与土壤恢复具有重要的意义.本研究对科尔沁严重退化沙地封育12、17年和20年的自然恢复沙质草地植物组成和土壤理化性质进行研究,同时分析了植物组成与土壤因子的相关关系.结果表明:随着恢复年限的增加,土壤...