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空间异质性是土壤的一种自然属性。即使在土壤利用类型相同的样地范围内,同一时刻土壤特性在不同空间位置上也具有明显差异。研究森林土壤空间异质性特征及影响因素,对了解森林生态过程中植物与土壤的动态关系,提高森林土壤取样观测结果的准确性,具有重要的理论和现实意义。 本研究采用传统统计与地统计方法,主要探讨次生阔叶林群落林分尺度(40 m×40 m)与植物个体尺度(2 m×2 m)下森林土壤表层0-20 cm六个指标(pH、有机质、全氮、水解氮、有效磷、速效钾)空间异质性特征及影响因素。研究结果表明:林分尺度下,天然更新的次尘阔叶林林分密度大,物种多,植被根系交叉分布,以及因不同树种凋落物的质和量在不同空间位置上的差异,最终导致林分多数土壤指标空间变异的随机性比例增加,空间上表现为各土壤指标交错分布,并且依赖于尺度的变异小于人促更新林分。而人促更新的次生阔叶林林分密度小,目的树种生长优势明显,群落内表现出团块状更新特征,植被在对养分吸收与归还的过程中,使土壤养分在植物周围集聚,各土壤指标表现出更强的的空间自相关性,空间分布也呈现明显的迭合特征。天然更新林分植物个体尺度下除有效P外,其余指标半变异函数无明显基台值,意味着变程大于取样最大距离,与林分尺度相比,多数土壤指标的相关关系减弱,各自的空间自相关性减小,可见,土壤各指标结构性变异比例随尺度的细化而减小。 森林土壤取样的研究结果表明:基于设计的取样策略主要建立于传统的调查取样的基础上,需要多少样本,研究区应设定多大范围是设计考虑的主要内容。各种土壤指标取样数量随置信水平和取样精度要求的提高而增加,但不同的土壤指标取样数不同。半变异函数得出的变程在该方法中主要用于研究区最小边长或最小面积的确定。基于模型的土壤取样策略则主要建立在地统计学理论的基础上,变程以外的取样距离对任何内插和制图均无关。