摘要：为明确典型农田土壤容重空间变异规律及关键驱动因素，本研究采集江苏省611个农田样地0～10、10～20和20～40 cm剖面土壤样品，结合实测的土壤容重数据与多种物理化学性质及气候环境变量，分析了土壤容重的空间分布规律及主要影响因素，并采用随机森林和神经网络模型对土壤容重进行模拟。结果表明：江苏省农田土壤容重随土层深度增加而显著增大。0～10和20～40 cm土壤容重空间分布规律总体一致，10～20 cm土壤容重受秸秆还田影响空间分布更具随机性；土壤容重高值区域相对集中分布于江苏省南部、徐州及沿海区域。11种作物种植模式下，仅0～10 cm土壤容重存在显著差异。农田0～20 cm土壤容重空间异质性受耕作与秸秆施用影响，20～40 cm土壤容重主要由母质和水热条件控制。农田土壤容重与土壤有机碳、全氮含量呈显著负相关，与pH和C/N呈显著正相关，且土壤容重受土壤深度、区域、年均温度和纬度的共同影响。基于10个土壤理化性质、环境因素和气候变量的随机森林模型和7个相关变量的神经网络模型可分别模拟农田土壤容重62%和53%的变异。随机森林模型中的重要环境因素为纬度、经度和年均温度，其次是土壤C/N及有机碳含量；神经网络模型中以年均降水量和C/N重要性最高。农田土壤容重受土壤理化性质、地理位置、作物种植模式和气候因子的共同影响，随机森林模型在模拟0～40 cm深度土壤容重方面效果更好，可基于易获取的变量便捷模拟长三角区域农田土壤容重。
文章目录
1 研究地区与研究方法
1.1 研究区概况
1.2 数据采集与样品测定
1.3 数据处理
1.4 土壤容重模型模拟
1.4.1 模型构建
1.4.2 模型验证
2 结果与分析
2.1 土壤容重的统计特征与分布
2.2 环境因素与土壤容重等理化指标的相关性
2.3 土壤容重的模型模拟
3 讨 论
3.1 土壤容重异质性及其影响因素
3.2 土壤容重模型的性能评价
4 结 论
