Digital soil mapping in southern Ecuador

Resumen

Summary: Soil landscape modelling is based on understanding the spatial distribution patterns of soil characteristics. A model relating the soil's properties to its position within the landscape is used to predict soil properties in other similar landscape positions. To develop soil landscape models, the interaction of geographic information technology, advanced statistics and soil science is needed. The focus of this work is to predict the distribution of the different soil types in a tropical mountain forest area in southern Ecuador from relief and hydrological parameters using a classification tree model (CART) for soil regionalisation. Soils were sampled along transects from ridges towards side valley creeks using a sampling design with 24 relief units. Major soil types of the research area are Histosols associated with Stagnosols, Cambisols and Regosols. Umbrisols and Leptosols are present to a lesser degree. Stagnosols gain importance with increasing altitude and with decreasing slope angle. Umbrisols are to be found only on slopes <30?. Cambisols occurrence might be related to land slides. The CART model was established by a data set of 315 auger sampling points. Bedrock and relief curvature had no influence on model development. Applying the CART model to the research area Histosols and Stagnosols were identified as dominant soil types. Model prediction left out Cambisols and overestimated Umbrisols, but showed a realistic prediction for Histosols, Stagnosols and Leptosols. Zusammenfassung: Bodenlandschaftsmodellierung basiert auf dem Verstandnis der raumlichen Verteilungsmuster von Bodeneigenschaften. Das Modell, das die Beziehung zwischen Bodeneigenschaften und der Lage des Bodens in der Land schaft herstellt, client dazu, Vorhersagen iiber Boden in ahnlichen Landschaftspositionen zu treffen. Fiir die Entwicklung von Bodenlandschaftsmodellen ist eine Interaktion von geographischer Informationstechnologie, hoherer Statistik und Bodenkunde notwendig. Ziel dieser Arbeit ist die Vorhersage der Verteilung der Bodentypen in einem tropischen Bergre genwaldgebiet im sudlichen Ecuador auf Grundlage von Relief- und hydrologischen Parametern mittels eines Klassifika tionsbaum-Modells (CART). Die Boden wurden endang von Transekten, die von den Hangriicken zu den jeweiligen Seiten talbachen abfallen, mittels eines 24 Reliefeinheiten umfassenden Sampling-Designs beprobt. Die Hauptbodentypen des Untersuchungsgebietes sind Histosole, die mit Stagnosolen, Cambisolen und Regosolen vergesellschaftet sind. Umbrisole und Leptosole kommen zu einem geringeren Teil vor. Die Bedeutung der Stagnosole nimmt mit der Hohe und abneh mender Hangneigung zu. Umbrisole kommen nur auf Hangneigungen < 30? vor; das Vorkommen der Cambisole konnte mit Hangrutschungen in Zusammenhang stehen. Das CART-Modell wurde auf Grundlage eines 315 Bohrstockeinschlage umfassenden Datensatzes erstellt. Ausgangsgestein und Gelandekrummung hatten keinen Einfluss auf die Modellentwick lung. Das auf das Untersuchungsgebiet angewandte CART-Modell hat Histosole und Stagnosole als Hauptbodentypen identifiziert. Die Modellvorhersage hat Cambisole vernachlassigt und Umbrisole uberschatzt. Es leistet aber eine realistische