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作者:罗方舟;胡文友;杨顺华;于东升;徐英德;樊亚男;赵振华;姜军;张久明;匡恩俊;马利霞;迟凤琴;
单位:土壤与农业可持续发展全国重点实验室/中国科学院南京土壤研究所;河海大学环境学院;中国科学院大学;沈阳农业大学土地与环境学院;黑龙江省黑土保护利用研究院;
摘要:【目的】传统的黑土层厚度数据多依赖于野外土壤剖面挖掘获取,调查和采样难度较大,本研究利用探地雷达对我国东北黑土区典型土壤剖面进行黑土层厚度原位探测,并通过剖面调查对探测精度和适用性进行评价。【方法】采用自动增益和高增益两种不同的采样方法,对30个典型剖面雷达数据进行后期均方根误差增益处理,分析探地雷达的探测精度,进一步探究黑土层厚度、坡度、成土母质和作物类型对探测精度的影响。【结果】(1)自动增益和高增益的采样黑土层厚度检测率为57.6%和96.6%,R~2分别为0.97和0.80。(2)随着黑土层厚度增加,探测精度降低,探地雷达对薄层黑土(0~30 cm)和中层黑土(30~60 cm)探测精度较高,R~2为0.93和0.91,对厚层黑土(60~120 cm)的探测效果较差,两种采样方式R~2分别为0.72和0.61。(3)探地雷达在大豆地、坡度较陡(6o~15°)、非岩石类母质区域探测精度较高。【结论】探地雷达对黑土层厚度的原位识别有较好的准确性和适用性,后期的数据处理可以提高黑土层识别的效率和精度。在表层根系扰动较小、坡度较大、母质均匀的区域使用探地雷达,可以一定程度提高黑土层厚度的探测精度。
关键词:探地雷达;;黑土地;;黑土层厚度;;土壤剖面调查;;影响因素
基金资助:国家重点研发计划项目(2021YFD1500202);; 江苏省科技计划“一带一路”创新合作项目(BZ2023003);; 中国科学院南京土壤研究所“十四五”自主部署项目(ISSAS2418);; 国家自然科学基金项目(42477319)资助