低山丘陵区土壤厚度空间分布特征与驱动因子分析——以鄂伦春自治旗为例

邰苏日嘎拉, 王永亮, 陈国栋, 李永春, 杜雨春子, 苟鹏飞. 低山丘陵区土壤厚度空间分布特征与驱动因子分析——以鄂伦春自治旗为例[J]. 中国地质调查, 2025, 12(2): 60-68. doi: 10.19388/j.zgdzdc.2023.293
引用本文: 邰苏日嘎拉, 王永亮, 陈国栋, 李永春, 杜雨春子, 苟鹏飞. 低山丘陵区土壤厚度空间分布特征与驱动因子分析——以鄂伦春自治旗为例[J]. 中国地质调查, 2025, 12(2): 60-68. doi: 10.19388/j.zgdzdc.2023.293
TAI Surigala, WANG Yongliang, CHEN Guodong, LI Yongchun, DU Yuchunzi, GOU Pengfei. Spatial distribution characteristics and driving factors of soil thickness in low-hilly areas: A case study of Oroqen Autonomous Banner[J]. Geological Survey of China, 2025, 12(2): 60-68. doi: 10.19388/j.zgdzdc.2023.293
Citation: TAI Surigala, WANG Yongliang, CHEN Guodong, LI Yongchun, DU Yuchunzi, GOU Pengfei. Spatial distribution characteristics and driving factors of soil thickness in low-hilly areas: A case study of Oroqen Autonomous Banner[J]. Geological Survey of China, 2025, 12(2): 60-68. doi: 10.19388/j.zgdzdc.2023.293

低山丘陵区土壤厚度空间分布特征与驱动因子分析——以鄂伦春自治旗为例

  • 基金项目:
    中国地质调查局“松嫩平原北缘鄂伦春地区黑土地地表基质调查(编号: DD20220860)”项目资助
详细信息
    作者简介: 邰苏日嘎拉(1995—),男,工程师,主要从事自然资源调查和评价方面工作。Email:taisurgl@mail.cgs.gov.cn
    通讯作者: 王永亮(1993—),男,工程师,主要从事自然资源调查和评价方面工作。Email:wangyongliang@mail.cgs.gov.cn
  • 中图分类号: P98;K903

Spatial distribution characteristics and driving factors of soil thickness in low-hilly areas: A case study of Oroqen Autonomous Banner

More Information
  • 土壤厚度是土壤的一个重要特性,能直接反映土壤的发育程度,与土壤肥力密切相关,是鉴别土壤肥力的重要指标。以内蒙古鄂伦春自治旗为研究区,选取与土壤厚度密切相关的10项指标,基于SPSS 22.0软件对数据进行主成分分析,利用ArcGIS10.7和地理探测器(GeoDetector),研究低山丘陵区低成本、可快速获取、高精度的土壤厚度数字制图方法,并对土壤厚度空间变异驱动因子进行分析。结果显示: 鄂伦春自治旗土壤厚度空间分布规律整体表现为西北薄、东南厚,混淆矩阵精度验证结果显示总精度为74.32%,卡帕系数为0.744,表明鄂伦春自治旗土壤厚度数字制图结果跟实际高度一致; 单因子探测结果显示土壤类型、成土母质驱动因子对当地土壤厚度空间分布变异性有较强的解释力; 交互因子探测结果显示地形湿度指数∩径流强度系数的q值(0.58)大于地形湿度指数+径流强度系数的q值(0.47),呈现非线性增强,其余因子间均表现出双因子增强,表明多因子交互作用对当地土壤厚度空间分布变异性的影响要大于单因子产生的影响。研究成果可为当地农业可持续发展、退耕还林、种植适宜性、国土空间规划提供科学依据。

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  • 图 1  研究区及调查点和验证点位置

    Figure 1. 

    图 2  研究区不同属性土壤厚度平均值

    Figure 2. 

    图 3  鄂伦春自治旗土壤厚度分级

    Figure 3. 

    表 1  主成分特征值及方差贡献率

    Table 1.  Principal component eigenvalues and variance contribution rates

    主成分 初始特征值 提取载荷平方和
    特征值 方差贡献率/% 累计贡献率/% 特征值 方差贡献率/% 累计贡献率/%
    F1 3.341 33.411 33.411 3.341 33.411 33.411
    F2 3.155 31.550 64.960 3.155 31.550 64.960
    F3 1.035 10.354 75.314 1.035 10.354 75.314
    F4 0.680 6.799 82.113
    F5 0.669 6.695 88.808
    F6 0.580 5.803 94.611
    F7 0.381 3.815 98.426
    F8 0.157 1.574 100.000
    注: “—”表示无数值。
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    表 2  鄂伦春自治旗土壤厚度空间分布因子探测器q值统计

    Table 2.  Statistics of q value for soil thickness spatial distribution factor detectors in Oroqen Autonomous Banner

    驱动因子 平面曲率 剖面曲率 地形湿度指数 径流强度系数 土壤类型 成土母质 海拔 坡度 土地利用类型 植被覆盖度
    q 0.29 0.26 0.20 0.27 0.75 0.72 0.50 0.53 0.44 0.16
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    表 3  交互因子对鄂伦春自治旗土壤厚度的影响

    Table 3.  Influence of interaction factors on the soil thickness in Oroqen Autonomous Banner

    交互因子 q 交互因子 q 交互因子 q
    土地利用∩海拔 0.64 剖面曲率∩成土母质 0.77 植被覆盖度∩径流强度系数 0.54
    土地利用∩径流强度系数 0.53 剖面曲率∩土壤类型 0.80 植被覆盖度∩平面曲率 0.38
    土地利用∩平面曲率 0.54 土壤类型∩海拔 0.82 植被覆盖度∩坡度 0.40
    土地利用∩坡度 0.66 土壤类型∩径流强度系数 0.80 植被覆盖度∩地形湿度指数 0.59
    土地利用∩地形湿度指数 0.50 土壤类型∩平面曲率 0.82 地形湿度指数∩海拔 0.32
    土地利用∩植被覆盖度 0.48 土壤类型∩坡度 0.87 地形湿度指数∩径流强度系数 0.58
    土地利用∩成土母质 0.79 土壤类型∩地形湿度指数 0.78 地形湿度指数∩平面曲率 0.55
    土地利用∩土壤类型 0.80 土壤类型∩植被覆盖度 0.77 地形湿度指数∩坡度 0.39
    土地利用∩剖面曲率 0.53 土壤类型∩成土母质 0.81 坡度∩海拔 0.56
    剖面曲率∩海拔 0.59 成土母质∩海拔 0.84 坡度∩径流强度系数 0.71
    剖面曲率∩径流强度系数 0.39 成土母质∩径流强度系数 0.77 坡度∩平面曲率 0.56
    剖面曲率∩平面曲率 0.48 成土母质∩平面曲率 0.79 平面曲率∩海拔 0.58
    剖面曲率∩坡度 0.57 成土母质∩坡度 0.83 平面曲率∩径流强度系数 0.65
    剖面曲率∩地形湿度指数 0.36 成土母质∩地形湿度指数 0.75 径流强度系数∩海拔 0.41
    剖面曲率∩植被覆盖度 0.37 成土母质∩植被覆盖度 0.76 径流强度系数∩海拔 0.62
    注:“∩”表示两个因子间的交互作用。
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    表 4  鄂伦春自治旗土壤厚度分级结果混淆矩阵

    Table 4.  Confusion matrix of soil thickness classification results in Oroqen Autonomous Banner

    混淆矩阵 土壤厚度分级/cm 精度/%
    一级(0, 28] 二级(28, 47] 三级(47, 64] 四级(64, 85] 五级(85, 115] 六级(115, 140] 七级(140, 160] 八级(>160) 总计
    土壤厚度实测数据分级/cm 一级(0, 28] 11 5 0 1 1 0 0 0 18 61.11
    二级(28, 47] 0 22 4 1 1 1 0 0 29 75.86
    三级(47, 64] 0 0 12 2 1 2 0 0 17 70.59
    四级(64, 85] 0 0 0 19 1 2 1 1 24 79.17
    五级(85, 115] 0 0 1 0 15 0 2 2 20 75.00
    六级(115, 140] 0 0 0 0 1 17 5 0 23 73.91
    七级(140, 160] 0 0 0 1 0 1 4 0 6 66.67
    八级(>160) 0 0 0 0 1 0 3 19 23 82.61
    总计 11 27 17 24 21 23 15 22 160 74.38
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出版历程
收稿日期:  2023-10-23
修回日期:  2024-11-11
刊出日期:  2025-04-25

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