中国中、东部样区土壤多样性与地多样性格局的关联分析

Correlative analysis of pedodiversity and geodiversity is proposed based on the previous related NSFC projects. According to the five soil forming factors defined by the classical Dokuchaev soil genesis theory, soil and parent material, landform and surface water body types are selected as the object of study to show the characteristics of geodiversity patterns for area or line type factors using different transformed and modified Shannon entropy index tools for the purpose to study the forming development mechanism, genetic relationship and spatial variation of pedodiversity and geodiversity patterns under the different eco-environmental and social conditions in the case areas from the east and central China, trying to get some new findings through this meaningful step from only studying the soil into a comprehensive package inclusive of soil and other closely related geo-factors. A real correlation between pedodiversity and geodiversity can be hopefully established by a connection coefficient to enrich expressing the connotation and relationship among the classically defined soil genetic factors, explore the reasonable link key and its pedological and eco-environmental significance for the complicated heterogeneity formed by soil and its closely related geo-factors under different eco-environmental and social conditions.

在以往有关基金项目的研究基础上，提出土壤多样性与地多样性的关联分析。基于经典道库恰耶夫土壤发生学理论中五大成土因素的划分，选取土壤及与其发生上密切相关的母质、地形、地表水体等地学要素作为主要研究对象，通过适用于不同地学要素仙农熵多样性指数的变形与改进，来表达与分析面状、线状地学要素的地多样性基本特征，探索我国中、东部不同生态环境和社会发展条件下的典型样区土壤多样性与各地学要素多样性格局的形成过程机理、发生关系及其空间变异规律，从之前完成的有关基金项目内容以刻画单一要素土壤的多样性为主，实现向把不同地学要素的多样性一并刻画的跨越。建立连接系数等技术手段探索土壤多样性与其他地学要素多样性的关联分析，以新的角度来丰富经典土壤发生学理论中主要地学要素之间关系内涵的表达，研究不同生态环境和社会发展条件下土壤及与其发生上密切相关的各地学要素之间复杂异质性相互关系的科学表达及其土壤学与生态环境意义。

选取中国中东部河南、江苏样区土壤、母质、地形、地表水体等要素作为研究对象，通过适用于不同要素仙农熵多样性指数的变形与改进，来表达面状、线状土壤多样性与地多样性的特征及关联分析，主要研究结果有：.（1）理论方法 跟踪并改进了从土壤多样性到地多样性的相关概念、国内外研究方法、现状与进展，着重总结了土壤多样性和地多样性的研究模式。.（2）地形、土壤和地表水体多样性格局 在1 km×1 km网格尺度下计算河南省的地形空间分布多样性和土壤空间分布多样性（土类级别）及关联性，将划分的6个次级区域用空间分布面积指数（Yh）计算地形、土壤的构成组分多样性，用空间分布长度指数（MSHDLI）计算地表水体多样性及其关联性。.（3）多级地貌特征及与土壤多样性 对河南省地貌和土壤的构成组分多样性和2 种不同分类体系的分支率进行计算并分析其特征；在3 km×3 km 网格尺度下分析地貌和土壤多样性间的相关性。.（4） 成土母质与土壤空间分布多样性 分析5 km×5 km网格尺度下不同成土母质对土类空间分布离散程度的影响及不同成土母质和土壤的空间分布多样性特征和相关性。 6 类母质类型中残积、坡积物母质面积最大且发育土壤类型最为复杂；15 种土壤类型与6 类母质之间的关系有一对多、一对一和多对一等类型。.（5）不同坡度下水、土和土地利用多样性 在2 km × 2 km 网格尺度下，计算伊洛河流域8个典型县域坡度、地表水体、土壤、城镇建设用地及交通运输用地等地学要素的空间分布多样性及其相关关系。地表水体除主要分布在低等级坡度还在15° ~ 25°中高等级坡度的山谷地区较多分布，不同等级坡度与各土类间75%以上的相关系数大于0.5，每种土类都趋向集中分布在某些坡度等级上。.（6）土壤、地形与耕地多样性格局 18 个地市的地形、土壤的构成组分多样性与各要素的类别丰富度有关，与面积大小呈弱相关，其中地形、土壤与其丰富度值的相关系数分别为0.79 和0.35。基于土壤空间分布多样性指数大小的分级划分河南省的优势土类是潮土和褐土，劣势土类是盐土和碱土。