等积样条土壤粘粒分层数据

覆盖中国大部分地区的1446个土壤剖面粘粒含量垂直分层数据，可为国家尺度土壤安全与作物生长管理提供依据

Zhang, Xin · Zhang, Weichun · 邬威 · 刘洪斌

Science of the Total Environment 2023

参数信息

平均绝对误差

6.95–8.74 %

均方根误差

8.90–11.30 %

决定系数

42–46 %

一致性相关系数

56–59 %

年均温阈值

15 °C

年降水阈值

800 mm

技术优势

统一深度，可比性强

利用等面积二次样条函数将不同来源的剖面数据统一到0–20、20–60、60–100 cm三个标准深度，消除了深度不一致带来的分析偏差。

识别关键控制因子

采用随机森林和SHAP方法量化各环境因子的贡献，确定年均温、年降水、太阳辐射和海拔是不同深度粘粒含量的主控因子。

全国尺度覆盖

基于1446个土壤剖面，覆盖中国大部分地区，为区域到国家尺度的土壤属性制图提供数据支撑。

揭示深度梯度规律

发现粘粒含量及其变异性随深度增加，有助于理解土壤质地分层对水分运动和养分保持的影响。

应用场景

• 土壤肥力管理：利用粘粒含量数据优化保肥保水措施，指导施肥与有机质管理。
• 作物生长建模：提供分层土壤质地参数，提升作物模型对土壤水分和养分动态的模拟精度。
• 农业水资源管理：依据不同深度粘粒含量评估土壤持水与排水特性，优化灌溉制度。
• 土壤碳储量估算：提供粘粒含量分层数据，作为土壤有机碳储量估算模型的关键输入。
• 数字土壤制图：可作为协变量或训练数据，提高土壤粘粒含量空间预测图的精度。