国外研究现状：祁连山及山前绿洲荒漠区生态水文调查

1.2.1　土壤物理性质研究

土壤物理性质的研究起步较早，目前国外学者对土壤物理性质的空间变异研究主要集中在土壤的温度、水分、容重、颗粒组成、团聚体大小、毛管持水量和孔隙度等方面。Shukla等［4］研究了Gross-Enzersdorf大学实验农场里土壤的容重、孔隙度、饱和导水率和机械组成等物理因子的空间变异特征，并对田间土壤特性进行了分带。James［5］对美国堪萨斯州东部相邻的冻土耕地和冲积土的沙粒含量的空间变异性做了大量研究，提出对不同地段制定科学的采样方案应参考土壤属性的空间相关距。Al-Kayssi［6］研究了AI-Mada实验站表层土壤温度的空间变异特点，证明了土壤温度具有较强的空间相关性，完成了土壤水分的交互变异函数和交互相关函数。Anita［7］等在加纳东北部地区选取土壤可蚀性因子——团聚体重量直径、机械组成、土壤抗剪强度、石砾含量、铁铝率等进行了空间变异性研究，并对符合变异函数分析的石砾含量、机械组成应用普通Kriging法制作等值线图。Junior［8］等在圣保罗州的Ilha Solteira地区研究了深度为0～40 cm四个土壤层次重量含水量和入渗阻力的空间变异性，并对符合指数模型和球状模型的变量进行了表面插值图研究。Javed等［9］对冲积土区的土壤容重、沙粒、黏粒含量、饱和导水率、七种压力下的土壤水分做了变异函数与Moran’s自相关分析，用Kriging法对各层土壤性质进行插值。

1.2.2　土壤化学性质研究(www.xing528.com)

近年来，国外许多学者对各种土壤养分的空间变化进行了大量的研究。Webster等［10］研究了农田土壤Zn、Fe、Cu、Mn四种金属元素的质量分数的空间变异特性。结果表明，Fe和Mn的质量分数空间相关性较强，其相关距离为80～100 m，但Zn、Cu的质量分数相关性较弱。Yost等［11］研究了夏威夷岛土壤养分的空间变异性。研究发现，土壤中的P、K、Ca、Mg四种营养元素的质量分数具有32～42 km的空间相关距离。Jackson等［12］研究了稀疏草原上土壤养分含量的空间变异性。结果表明，有效磷在50 m×50 m空间范围内的变动幅度达到了40％，磷的浓度在直径小于10 cm的斑块中明显高于样地平均值。和在空间上的变化幅度为100％～400％，变异尺度为1 m。Gross等［13］通过采样分析，研究了12 m×10 m的弃耕地样地内硝态氮的变异性。结果表明，在5 cm的表层土壤中硝态氮的空间变化尺度为0.55 m。Farley等［14］通过采样调查，研究了英国阔叶林地中土壤资源的空间变化情况，并分别监测了林地较大尺度（2 m）和较小尺度（20 cm）上速效养分的差异。发现土壤氨态氮、硝态氮、磷酸根的浓度不仅在2 m的大空间尺度上存在显著的差异，而且在20 cm的小空间尺度上，各种养分浓度的差异也非常明显，其中和的浓度差异达2～5倍。Christian等［15］应用局部Kriging法和全局Kriging法研究了阿尔及利亚Chelif谷地土坡盐分的空间分布情况及变异特征。结果表明，后者比前者在插值精度上具有一定的优越性。Corwin等［16］研究了加利福尼亚Westlake农场0～120 cm土壤层中饱和吸附离子和电导率的空间变异性，并结合GIS技术应用IDW法插值进行了各土壤层分布状况的分析。

我国早在20世纪50年代，就已认识到森林土壤生态定位研究工作的重要性，先后在西双版纳热带森林下的砖红壤，四川西部米亚罗林区岷江冷杉林下的山地棕色暗针叶林土，卧龙自然保护区森林垂直分布的土壤，大兴安岭兴安落叶松林下的棕色针叶林土，小兴安岭带岭、帽儿山红松针阔叶混交林下的暗棕壤，长白山保护区垂直分布的森林土壤，章古台樟子松林下的风沙土，河南雎杞林场加拿大杨人工林下的沙质幼年潮土，山东冠县毛白杨人工林下的沙质黄潮土，湖南汉寿I-69杨林下的灰潮土，祁连山青海云杉林下的山地灰褐色森林土壤，秦岭常绿、落叶阔叶林下的山地黄棕壤，江西大岗山一代、二代杉木林及其与阔叶树混交林、马尾松、毛竹林下的红壤［17］，江西九连山常绿阔叶林下的黄壤，广东鼎湖山季风常绿阔叶林下的砖红壤性红壤，海南岛尖峰岭热带季雨林下的褐色砖红壤等土壤，进行森林土壤生态定位研究工作［18-19］。