3.2 修正的CQESTR模型验证

应用改进的CQESTR模型与所确定的参数，对黄淮海平原地区集约化种植条件下长期定位试验进行验证。各试验点耕层土壤有机质观测值与模拟值动态比较如图3.3～图3.9所示。

图3.3（一） 衡水A试验点耕层土壤有机质观测值与模拟值动态比较

图3.3（二） 衡水A试验点耕层土壤有机质观测值与模拟值动态比较

图3.4 衡水B试验点耕层土壤有机质观测值与模拟值动态比较

图3.5 昌平试验点耕层土壤有机质观测值与模拟值动态比较

图3.6 辛集A试验点耕层土壤有机质观测值与模拟值动态比较

图3.7 辛集B试验点耕层土壤有机质观测值与模拟值动态比较

图3.8 郑州A试验点耕层土壤有机质观测值与模拟值动态比较

图3.9 郑州B试验点耕层土壤有机质观测值与模拟值动态比较

图3.3中给出了衡水A试验点16个处理耕层土壤有机质模拟值与观测值动态比较，从图来看，各处理耕层土壤有机质均有较好的模拟效果。16个处理土壤有机质模拟值与观测值之间的回归标准差为0.83g／kg。

图3.4中给出了衡水B试验点土壤有机质的年际变化曲线。除CK处理外，其他施肥处理土壤有机质均呈一定程度的上升，即使是化肥NP处理，在根茬自然还田条件下土壤有机质含量也能得以维持，模拟值与观测值之间的回归标准差为0.65g／kg。

图3.5给出了昌平试验点有机-无机肥料配比试验20个处理中6个处理土壤有机质的模拟值与观测值的动态比较。从图中可以直观看出，模拟值与观测值吻合较好，对模拟值与观测值的结果进行统计，其回归标准差为0.74g／kg，95%的置信区间为±1.45g／kg。

图3.6和图3.7分别给出了辛集A、B试验点有关处理土壤有机质模拟值与观测值的动态比较。将辛集A各处理土壤有机质数据模拟值与观测值绘于图3.10，其回归标准差为1.51g／kg，95%的置信区间为±2.97g／kg。辛集B试验点SOM拟合值与观测值回归标准差为0.92g／kg。

图3.8和图3.9给出了郑州试验点SOM模拟值与观测值的动态比较，除CK处理SOM拟合值略微偏低外，其他处理均吻合较好。郑州A、B试验点SOM拟合值与观测值回归标准差分别为0.70g／kg和0.50g／kg。

图3.10 辛集A耕层SOM模拟值与观测值

图3.11 7个试验点耕层SOM模拟值与观测值

7个试验点的模拟值与观测值之间的比较绘于图3.11。对这1151组模拟值与观测值进行回归分析，相关系数R²=0.910，达到显著水平，回归标准差为0.98g／kg，模拟95%置信区间为±1.91g／kg。

较高的有机物料还田水平是土壤有机碳含量得以维持和提高的必要条件，一旦管理水平发生下降（如3年后效观测阶段），土壤有机质水平就会迅速下降。衡水A试验点自1993年除CK外的各处理有机质均有不同程度上升（图3.3），其原因是1993年采用农机收获后小麦秸秆全部覆于地表。

从M3NP处理（图3.6）可以看出，随外源有机物料的不断投入，SOC呈持续上升。但是，随时间推移，SOC的递增速率呈下降趋势，土壤有机质水平逐渐达到平衡状态（30～50年）（Greenland等，1995；Sauerbeck，1993）。若要进一步提高土壤有机碳水平，必须加大有机物料还田量。M3NP（图3.6）、M4NP处理（数据未给出）自1997年不再施用有机肥后，SOM开始下降，这一点与衡水A后效观测阶段相同。