松嫩平原西部土地利用变化的土壤环境效应多尺度研究

土地利用变化的土壤环境效应作为全球环境变化研究的重要组成部分之一，已成为近年来国内外学者关注的热点。但是，其尺度依赖性问题尚未引起人们足够的重视，相关研究较少。.松嫩平原西部是东北重要的农牧业基地，研究该区域土地利用变化的土壤环境效应，对于保障区域粮食安全、提高土壤生产力和改善生态环境质量具有重要意义。本项目通过设计多尺度的采样方案，综合运用野外观测、地理信息系统、遥感等技术手段，将土壤性质在时间和空间的变化与土地利用结合起来，并借助于传统统计分析、地统计分析、空间相关分析、冗余分析等方法，研究土地利用方式、空间格局及其变化过程对土壤理化性质的影响在多尺度上的表征，以认识土地利用与土壤环境相互关系的尺度依赖性，为预测和评估土壤环境系统的发展趋势及其对土地利用变化的响应提供有效途径。

土地利用变化的土壤环境效应作为全球环境变化研究的重要组成部分之一，已成为近年来国内外学者关注的热点。但是，其尺度依赖性问题尚未引起人们足够的重视，相关研究较少。松嫩平原西部是东北重要的农牧业基地，研究该区域土地利用变化的土壤环境效应，对于保障区域粮食安全、提高土壤生产力和改善生态环境质量具有重要意义。本项目通过设计多尺度的采样方案，利用1986年-2006/2010年不同时期的土壤样点数据，配对分析区域尺度土地利用变化过程对土壤理化性质的影响；运用基于像元的空间相关分析，研究不同尺度土地利用变化程度与土壤理化性质时空变异的相关性及区域差异；采用空间代替时间的方法，分析不同尺度上土地利用变化过程对土壤理化性质的影响；比较2种方法得到的结果可知土地利用变化对土壤性质的影响采用不同的方法得到结果不完全相同。在不同的尺度下得到的土地利用类型对土壤性质的影响是不同的，不同土地利用类型各种土壤养分含量的高低顺序不同，而且显著性差异也不同；运用空间叠加和区域统计分析方法，研究土地利用空间分布与土壤理化性质的多尺度空间耦合特征，基于空间插值表面和土地利用程度分级的空间统计结果在不同尺度上得到的不同土地利用程度土壤有机质和全氮含量高低顺序是一致的。应用冗余分析（redundancy analysis, RDA）方法定量区分不同尺度气候、地形、母质、土壤类型、土地利用类型、景观格局变量等环境要素对土壤理化性质空间分异的影响强度，结果表明：研究区土壤理化性质与环境因素的相关性较弱，环境要素对于土壤理化性质空间变异的解释程度也较弱，在不同尺度上，温度和降水都是主要影响因素。