目錄
第1章 歷史土地面積和分布重建概述 1
1.1 歷史土地利用面積重建 2
1.2 歷史土地空間分布重建 2
1.2.1 歷史土地空間分布重建方法 2
1.2.2 歷史農(nóng)田分布重建數(shù)據(jù)集 4
1.3 歷史農(nóng)田利用時(shí)空變化研究前沿 5
第2章 農(nóng)田土壤有機(jī)碳時(shí)空變化研究概述 7
2.1 土壤碳庫(kù)與全球氣候變化 7
2.2 農(nóng)田土壤有機(jī)碳影響因素 8
2.2.1 氣候 9
2.2.2 地形 9
2.2.3 土壤 10
2.2.4 土地利用 10
2.2.5 農(nóng)田管理 11
2.3 土壤有機(jī)碳時(shí)空演變研究方法 13
2.3.1 以點(diǎn)代面法 14
2.3.2 計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)法 14
2.3.3 數(shù)字土壤制圖法 14
2.3.4 過程模型法 15
2.3.5 結(jié)合土壤學(xué)科知識(shí)的機(jī)器學(xué)習(xí)法 17
2.4 土壤有機(jī)碳過程模型研究前沿 17
2.4.1 過程模型在土壤有機(jī)碳時(shí)空模擬中的挑戰(zhàn) 17
2.4.2 過程模型參數(shù)優(yōu)化的改進(jìn)潛力 18
第3章 研究區(qū)概況 20
3.1 沱江流域概況 20
3.1.1 地理位置與區(qū)位條件 20
3.1.2 自然環(huán)境概況 21
3.1.3 社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況 23
3.1.4 行政區(qū)劃沿革 23
3.2 區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展特征 26
3.2.1 農(nóng)田墾殖歷程 26
3.2.2 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)狀況 26
3.2.3 種植制度分析 27
3.2.4 農(nóng)業(yè)要素投入 28
第4章 近百年沱江流域農(nóng)田空間格局重建 29
4.1 數(shù)據(jù)來(lái)源與預(yù)處理 30
4.1.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 30
4.1.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理 31
4.2 歷史農(nóng)田面積重建 32
4.2.1 農(nóng)田重建數(shù)據(jù)源的甄別 32
4.2.2 1911—2010年研究單元農(nóng)田面積重建 34
4.2.3 典型時(shí)間斷面的選擇 36
4.3 歷史農(nóng)田空間分布重建 37
4.3.1 農(nóng)田空間分布影響因素的選取 37
4.3.2 農(nóng)田空間分布影響因素的重要性排序 44
4.3.3 農(nóng)田空間分布重建模型的構(gòu)建 47
4.3.4 農(nóng)田面積與遙感數(shù)據(jù)的調(diào)和 49
4.4 結(jié)果與分析 50
4.4.1 1911—2010年農(nóng)田面積時(shí)序演變特征 50
4.4.2 1911—2010年農(nóng)田分布時(shí)空變化特征 54
4.4.3 1911—2010年縣域墾殖率特征 60
4.4.4 歷史農(nóng)田重建結(jié)果精度檢驗(yàn) 62
4.4.5 農(nóng)田時(shí)空演變驅(qū)動(dòng)機(jī)制分析 65
4.5 本章小結(jié) 66
第5章 融合管理因子的沱江流域農(nóng)田土壤有機(jī)碳分布現(xiàn)狀預(yù)測(cè) 68
5.1 數(shù)據(jù)來(lái)源及預(yù)處理 69
5.1.1 土壤數(shù)據(jù) 69
5.1.2 環(huán)境協(xié)變量數(shù)據(jù) 69
5.1.3 農(nóng)田管理數(shù)據(jù) 70
5.2 模型指標(biāo)篩選 74
5.3 融合管理因子的機(jī)器學(xué)習(xí)模型 75
5.4 SOC預(yù)測(cè)模型精度評(píng)價(jià) 76
5.5 結(jié)果與分析 77
5.5.1 土壤有機(jī)碳含量及環(huán)境變量的描述性統(tǒng)計(jì)特征 77
5.5.2 融合管理因子后的模型模擬精度分析 79
5.5.3 農(nóng)田土壤有機(jī)碳含量分布現(xiàn)狀特征 80
5.5.4 農(nóng)田土壤有機(jī)碳空間分布驅(qū)動(dòng)因子分析 81
5.6 本章小結(jié) 83
第6章 長(zhǎng)時(shí)序農(nóng)田土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量演變模擬方法構(gòu)建 85
6.1 農(nóng)田AMG模型簡(jiǎn)介 86
6.2 農(nóng)田AMG模型的改進(jìn) 87
6.2.1 基于Rock-Eval?熱解分析法的CS/C0校正 87
6.2.2 潛在礦化速率k0的優(yōu)化 88
6.3 農(nóng)田碳輸入量計(jì)算 88
6.4 模型精度評(píng)價(jià) 90
6.5 敏感性分析 91
6.6 結(jié)果與分析 91
6.6.1 農(nóng)田AMG模型的模擬效果 91
6.6.2 改進(jìn)的AMG模型與原模型精度比較 93
6.6.3 模型參數(shù)敏感性分析結(jié)果 96
6.6.4 模型殘差分析 97
6.7 本章小結(jié) 100
第7章 近百年沱江流域農(nóng)田土壤有機(jī)碳演變模擬 101
7.1 數(shù)據(jù)來(lái)源及預(yù)處理 102
7.1.1 農(nóng)田空間分布數(shù)據(jù) 102
7.1.2 氣候數(shù)據(jù) 102
7.1.3 土壤數(shù)據(jù) 103
7.1.4 農(nóng)田管理數(shù)據(jù) 103
7.2 區(qū)域農(nóng)田土壤有機(jī)碳演變模擬方法 103
7.3 模擬結(jié)果精度驗(yàn)證流程 104
7.4 趨勢(shì)檢驗(yàn)方法及精度評(píng)價(jià)指標(biāo) 106
7.5 影響因素定量分析情景實(shí)驗(yàn) 106
7.6 結(jié)果與分析 107
7.6.1 不同尺度下農(nóng)田土壤有機(jī)碳演變模擬結(jié)果驗(yàn)證 107
7.6.2 沱江流域1911—2017年農(nóng)田土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量時(shí)間變化分析 111
7.6.3 沱江流域1911—2017年農(nóng)田土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量空間變化分析 112
7.6.4 近百年農(nóng)田土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量變化驅(qū)動(dòng)因子定量分析 114
7.7 本章小結(jié) 116
第8章 沱江流域未來(lái)農(nóng)田土壤固碳減排優(yōu)化管理策略探討 117
8.1 數(shù)據(jù)來(lái)源及預(yù)處理 119
8.2 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳氮養(yǎng)分流動(dòng)量化方法簡(jiǎn)介 119
8.3 流域未來(lái)農(nóng)業(yè)發(fā)展情景設(shè)定 124
8.4 未來(lái)農(nóng)田土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量預(yù)測(cè) 125
8.5 結(jié)果與分析 125
8.5.1 2010—2020年沱江流域農(nóng)田生產(chǎn)-環(huán)境效益年際變化特征 125
8.5.2 未來(lái)不同情景下的農(nóng)田環(huán)境效益對(duì)比 128
8.5.3 典型情景下的農(nóng)田環(huán)境效益空間分布特征 131
8.5.4 流域未來(lái)農(nóng)田固碳減排優(yōu)化措施探討 133
8.6 本章小結(jié) 135
參考文獻(xiàn) 136