利用3S技术验证渭库绿洲地区耕地统计资料研究

本文以渭库三角洲绿洲（沙雅县、库车县、新和县）为研究区,陆地卫星TM遥感影像为研究工具,与同时期的耕地面积统计资料为基础。采用人机交互式的目视解译和人工修正相结合的方法提取耕地信息。进行对比分析来评价35技术在地物分类和耕地信息提取方面的精度及其影响因素并得到合理结果。     

于田绿洲盐渍化土壤分动态变化特征分析

土壤含盐量对作物的生长有较大影响．分析土壤盐分动态变化对防止土壤次生盐渍化和提高农怍物产量有较大意义．对塔里木盆地南缘克里雅河流域于田地区典型盐溃化地进行两次野外调研,在GPS定点,土壤采样及室内分析的基础上,借助Excel,SPSS等统计软件对研究区不同时期土壤含量盐及pH进行比较．结果表明：土壤平均pH为9．18,属于碱土,盐分含量表聚强烈,同3月份比较,5月份土壤剖面盐分含量及pH呈上升趋势．土壤阳离子主要以Na＋、K^＋、Ca^2＋和Mg^2＋为主,各阴离子在土体中的含量依次为Cl^-〉CO3^-〉SO4^2-〉HCO3^-,以氯化盐最为活跃,硫酸盐次之,碳酸盐较稳定．以0cm-20cm为例对盐离子进行相关性分析可知,3月份和5月份各离子之间及各离子与总可溶性盐之间的相关性水平不同．     

近40年来酒泉肃州绿洲时空变化及景观稳定性

选取1973,1977年的MSS,1980年的卫星航片以及1986-2013年9个典型期的Landsat TM/ETM+遥感影像作为数据源,结合实地调查等进行解译分类和验证,利用ArcGIS 9.3,Fragstats 3.3和相关统计方法,对肃州绿洲时空变化及绿洲稳定性进行分析研究.结果表明:近40年来,肃州绿洲空间变化表现为扩张和萎缩并存,整体上以扩张为主;绿洲面积总体上呈增加趋势,从1973年的945.49 km2增加到2013年的1190.09 km2,增长幅度达20.55%.绿洲变化表现出空间和时间尺度上的不均衡性,扩张和萎缩变化区域分布较零散,扩张多发生在绿洲--荒漠交错带和绿洲内部,表现为绿洲内部填充和边缘扩张,变化剧烈区域主要集中在三墩镇东北角和北部边缘区(即鸳鸯池水库周边)、总寨镇东部、上坝镇和下河清乡.近40年来肃州绿洲的景观稳定性呈现增强趋势.研究对干旱区绿洲水土资源高效利用和景观管理具有一定的参考价值.     

2003-2017年山东省土壤蒸发量时空变化特征

基于2003—2017年土壤蒸发数据,使用反距离插值、Mann-Kendall检验、线性趋势和相关分析等方法对山东省土壤蒸发量的时空变化特征及其影响因素进行了分析.结果表明：2003—2017年,山东省年均土壤蒸发量整体上呈显著(P<0.05)减少趋势,速率为-3.28 mm/a,其中春季土壤蒸发量减少速率最大,为-2.22 mm/a(P<0.05),秋季(-0.65 mm/a)和冬季(-0.57 mm/a)的减少速率相近,而夏季土壤蒸发量呈增加趋势,速率为0.18 mm/a).空间上,以山东北部沿海和西南部分地区的土壤蒸发量减少趋势最为显著,而山东省中部增加趋势明显.春冬季土壤蒸发受降水量和地表水资源量的影响较大,夏季主要受相对湿度的影响,而秋季主要与地表水资源量变化有关.研究结果对明确土壤水循环变化特征以及指导农业生产和管理具有重要的意义.     

黄河三角洲湿地土壤氮库沿水盐梯度的时空分布特征

为了分析湿地土壤总氮沿水盐梯度的时空分布规律,以黄河三角洲湿地为研究对象,沿自河向海的水盐梯度 设置3条样带(每条样带上包括假尾拂子茅湿地(S1)、香蒲湿地(S2)、芦苇湿地(S3)、柽柳和盐地碱蓬湿地(S4)和盐地碱 蓬湿地(S5)共5类湿地),于2014 — 2015年的4个季节在样带上的各类型湿地内采集50cm 深的剖面土壤并测定土壤 总氮及其他理化性状. 研究结果表明:在水平方向上,湿地表层(0~10cm)土壤总氮沿水盐梯度总体呈现先下降后上升 的趋势,最高值出现在低盐湿地的S2样地,最低值出现在高盐湿地的S4样地;但各类湿地0~50cm 的土壤总氮质量分 数基本上不存在显著差异(P>0.05). 在垂直方向上,低盐和中盐湿地总氮主要累积在20cm 以上土壤,占50cm 深土壤 氮储量的50%左右,中盐湿地底部土层氮储量也相对较高;低盐和高盐湿地土壤总氮质量分数及储量总体上沿土壤剖 面深度呈现下降趋势,中盐湿地土壤总氮则随深度增加呈现先下降后上升的变化趋势. 相关分析表明,土壤总氮质量分 数及储量与水土质量比、黏粒、粉砂粒和有机碳呈显著正相关关系(P<0.05),与钠离子、镁离子、氯离子、氯离子与硫酸 根摩尔比、钠吸附比、pH、容重、沙粒质量分数和碳氮比呈显著负相关关系(P<0.05)      

新疆喀什噶尔河流域土壤盐渍化分布特征及时空演化分析

喀什噶尔河流域位于新疆喀什地区,属干旱半干旱气候,受自然条件及人类农业活动影响,流域内土壤盐渍化问题十分严重。以喀什噶尔河流域为研究对象,根据取样检测的土壤易溶盐数据及收集到的研究区往年土壤盐渍化相关数据,采用地统计学、地理信息系统(geographic information system, GIS)技术、动态度模型、重心迁移模型等方法,总结了研究区土壤盐渍化分布特征,并分析了时间尺度上的盐渍化演化规律。结果表明：研究区内轻度、中度土壤盐渍化分布在流域中上游,重度、极重度盐渍化则分布在流域中下游。整个研究区内土壤盐渍化在1970—2010年总体上呈加速恶化的态势,在之后的2010—2019年,盐渍化程度呈波动式减缓的态势;研究区内轻度和中度土壤盐渍化重心向西南方向及阿克陶及英吉沙一带移动,重度和极重度盐渍地的重心则往东北方向及伽师县和岳普湖县一带移动。研究结果对研究区的土壤盐渍化治理及农业可持续发展具有现实意义。     

民勤青土湖区不同土地利用类型土壤盐渍化特征

以民勤青土湖区3种不同土地利用类型的土壤为研究对象,对其土壤盐渍化程度、类型以及土壤全盐和盐分离子的变化进行分析.结果表明,民勤湖区土壤pH 7.18～7.82,呈弱碱性,w(土壤全盐)=6.48×10-3,属于重度盐渍化土壤;土壤中阳离子以Ca2+和Na+为主,阴离子以SO42-和Cl-为主,土壤盐分以硫酸盐为主,其...     

上海浦东噪声污染时空变化特征研究

利用上海市浦东新区15个测站点2007-2010年的噪声监测数据,建立了基于GIS技术的浦东噪声污染时空变化模型,并对时空变化趋势进行了分析研究.研究结果表明:上海浦东地区受到的噪声污染与空间、时间高度关联,其总体污染程度相当严重,但也有部分区域的污染由于成功治理而呈现出减弱的态势.本研究具有定性、定量、定位以及可视化的特点,为环境噪声评价的实地开展提供新方法,对该区噪声环境治理具有指导价值.     

石河子垦区绿洲温度的时空变化特征

本文对古尔班通古特沙漠及其南部不同距离绿洲温度进行了分析。结果表明,由石河子至147团至150团至沙漠其温度变化幅度逐渐增大。各观测点气温变化呈单峰曲线,峰值均出现在14：00,从沙漠到石河子其峰值逐渐减小;地表、10cm和20cm温度峰值出现时间相继滞后2h左右,沙漠地表峰值比石河子、147和150分别高12．8、9．3和5．7℃。温度的梯度性分布是造成从沙漠边缘到绿洲腹地棉花生育期不同的原因,这对棉花的播种、田间管理等有一定的指导意义。     

额济纳旗土壤特性分析

为了探讨额济纳绿洲土壤的特性,在额济纳旗选取了四个采样点,对土壤的理化特性进行分析,其结果主要如下:该地区土壤含水量较低,碱性较强,pH值均达8以上,具有明显的盐碱化趋势和特征.表层土壤的pH值相对较低.该地区土壤有机质含量不高.就土壤深度而言,表层含量最高,逐层降低.土壤的含盐量较高.由实验结果可知,额济纳旗土壤呈现出干旱地区土壤的显著特征.     

基于TM数据的敦煌绿洲土壤盐碱化信息提取研究

干旱、半干旱地区的绿洲盐碱化威胁着生态环境.随着空间信息技术的发展,遥感已被广泛应用于土壤盐碱化监测与制图.当前基于遥感技术的盐碱化信息提取方法主要归为基于图像光谱的直接提取方法和基于辅助数据的间接提取方法两大类.间接提取方法精度相对较高,但在缺乏辅助信息时并不可行,此时提高基于图像光谱特征的直接提取精度就尤为重要.本研究提出了一种优化波段组合的盐碱地提取方法,并引入了热红外波段,提高了直接提取方法的精度.以敦煌绿洲为研究区域,基于Landsat TM遥感图像中盐碱地的光谱特征,采用最佳指数因子确定盐碱化信息提取的最佳波段,结合图像变换及数据融合等图像处理方法,利用最大似然分类器进行了图像分类,提取出了敦煌绿洲盐碱地的分布区域.将不同波段组合、不同图像处理方法的分类精度检验结果进行比较得知,陆地卫星TM3,5,6和7波段组合的总体分类精度和盐碱地提取精度最高,增加热红外波段可使总体分类精度提高9%,盐碱地提取用户精度改善最高可达18%.     

CLM4.5对中国区域夏季土壤湿度的模拟研究

利用CESM(Community Earth System Model)框架最新发布的陆面模式CLM4.5模拟得到中国区域1991~2010年7月份0~10 cm的土壤湿度数据集;并以中国农作物生长发育和农田土壤湿度旬值数据集的土壤湿度作为实测值,与模拟结果进行了比较分析。结果表明CLM4.5能够揭示中国区域7月份0~10 cm土壤湿度的空间分布特征,与实测数据土壤湿度的年际变化趋势保持着较好的一致性。利用曼-肯德尔法进行突变现象检测表明,模拟和实测得到的二十年的土壤湿度在华北、东北地区有逐年减小的趋势,尤其是东北地区土壤变干现象尤为明显;而华东、华中地区的土壤湿度以2~3年为周期增减,并没有一个持续稳定的变化趋势。CLM4.5模拟的土壤湿度值普遍偏高,最大偏差超过0.1 mm3·mm-3,这可能与模式的参数化方案有关,在以今后的研究中有待进一步探索。     

盐渍土区生态水文过程及其盐渍化效应

盐渍土区生态、水文过程及其耦合作用机制是当前盐渍化、次生盐渍化产生的根源。目前的研究主要是从土壤水盐动态、地表水文格局及其生态效应、生态地下水位、生态需水等角度对盐渍土区生态水文过程进行研究和探讨,尚未能揭示清楚盐渍土形成和演化的生态水文学机制。未来需要就生态、水文过程及其耦合作用机制,地表水、地下水以及土壤水之间的相互转化关系及其生态效应,基于生态水文过程的生态需水,以及构建流域尺度盐渍化生态水文模型等进行深入研究,以便为盐渍土区生态环境的维护和恢复、生态与社会经济的和谐提供理论与实践指导。     

土壤水资源特性分析

提出了土壤水资源的定义,利用实验和观测资料分析了土壤含水量、包气带蓄水量、以及土壤蒸散发量的空间分布特点,通过观测和模型模拟计算的成果分析了土壤蓄水量和土壤蒸散发量多年平均变化过程,分析了不同地下水埋深时的大气降不及地下水对土壤水资源的补给过程和补给特点。     

近20 年来我国农作物病虫害时空变化特征

基于农作物播种面积和病虫害发生面积的统计数据, 分析我国近20 年来农作物病虫害的时间变化趋势和空间分布特征, 同时探讨农作物病虫害发生与气候因素的关系。结果表明: 在时间序列上, 我国农作物病虫害发生面积和病虫害发生面积率分别以8520.05 千公顷次/年和每年0.05%的速度显著增长(p<0.01); 在空间分布上, 播种面积最大的山东省和河南省, 病虫害发生面积也最大, 发生面积均达到3.0×10⁵ 千公顷次以上; 从病虫害发生面积率来看, 空间分布不均匀, 上海市、浙江省和江苏省的病虫害发生面积率较大, 同时各个省份病虫害发生面积率都呈增加趋势, 其中上海市和浙江省的病虫害发生面积率增加较快, 年增幅分别为0.17%和0.12%, 而内蒙古自治区、新疆维吾尔自治区、甘肃省、青海省、四川省、云南省等地发生面积率增加幅度较小, 这种增加趋势由沿海向内陆递减。与气候因子的相关性分析表明, 89.3%的省份病虫害发生率距平与平均温度距平呈正相关关系, 其中46.4%的省份呈显著正相关关系(p<0.05), 与年降水量距平的相关关系不明显。     

基于景观格局分析的土壤侵蚀时空关系研究

利用RUSLE模型分别对研究区1998年和2008年的土壤侵蚀状况进行模拟并评价;在此基础之上,从景观生态学的角度对研究区10年间土壤侵蚀时空变化特征进行分析。主要结果如下：（1）研究区土壤侵蚀以微度侵蚀和中度侵蚀为主,其中海拔在250m以上的地区、坡度为8 o ~15 o的地区是土壤侵蚀风险高的主要地带。研究区上游土壤侵蚀情况明显要高于中游和下游。（2）研究区侵蚀面积明显减少,侵蚀量降低,其中剧烈侵蚀变化率最大,达到了46.36%。（3）研究不同时间小流域的农业景观格局与土壤侵蚀的关系表明, 2008土壤侵蚀与所对应的景观指数进行单因子相关性都高于1998年,说明人为干预是研究区土壤侵蚀减少的主要原因。     

武夷山不同海拔植被带土壤微生物量磷的时空变异

为了阐明我国中亚热带森林区土壤微生物量磷的时空变异特征及其主要影响因子,在福建省武夷山国家自然保护区选择了常绿阔叶林(EBF,海拔500 m)、针叶林(CF,海拔1 200 m)、亚高山矮林(SDF,海拔1 800 m)和高山草甸(AM,海拔2 100 m)共4种不同海拔植被类型作为实验样地进行了相关实验研究。结果表明:土壤微生物量磷含量随着海拔高度的增加显著增加,其中在0～10 cm的表层土壤中,EBF、CF、SDF和AM 4种植被类型土壤微生物量磷年均值分别为12.35、14.63、23.98和31.99 mg/kg,除EBF与CF两种植被类型之间土壤微生物量磷差异不显著外,其他不同海拔植被类型之间土壤微生物量磷含量均差异显著(p<0.05)。土壤微生物量磷含量在0～10 cm土壤表层最高,随着土壤深度的增加而逐渐减小。不同植被类型及不同土壤层次中土壤微生物量磷均具有明显的季节动态变化且变化规律一致,均表现为冬季最高,秋季次之,夏季最低。相关分析表明,在0～10 cm土层影响土壤微生物量磷沿海拔梯度空间变异的主要因子是土壤湿度和土壤有机质含量,而影响土壤微生物量磷季节性变异的主要因子是土壤湿度和土壤温度。     

Modeling spatial and temporal variations in soil moisture in China

On the basis of station observations, an atmospheric field (ObsFC) was constructed for the Community Land Model version 3.5 (CLM3.5). The model (CLM3.5 driven with ObsFC, hereafter referred as to CLM3.5/ObsFC) was used to simulate soil moisture (SM) from 1951 to 2008 in China. The resulting SM was compared with in situ observations, remote-sensing data and estimations made by various land models, indicating that CLM3.5/ObsFC is capable of reproducing the temporospatial characteristics and long-term variation trends of SM over China. Using an in situ observation-based forcing field improves the simulation of SM. Analysis of SM simulated using CLM3.5/ObsFC shows that the overall spatial pattern of SM was characterized by a gradually decreasing and alternating distribution of arid-humid zones from the southeast to northwest. Regionally averaged SM was the driest over southern Xinjiang Province and western Inner Mongolia, while the most humid regions were located over the Northeast Plain, Jianghuai region and the Yangtze River basin. The long-term variation trends of SM were generally characterized by increases in arid and humid regions and decreases in semiarid regions. Moreover, the variation was relatively intense from the mid-1970s to the mid-1990s in the arid region. The time series was more stable in the humid region except for a period near 1970 and after the year 2003. A downward trend was most prominent in the semiarid region from the 1990s to the end of the time series. For 1951–2008, in the arid, semiarid and humid regions, the SM volume percentage changed by 2.35, −1.26 and 0.08, respectively. The variation trends and intensity remarkably differed among the different regions, with the most notable changes being over the arid and semiarid regions north of 35°N.     

盐渍土盐化防渗与强度性能

为了提高盐田底板盐渍土土层的防渗性及强度性能,根据盐渍土的物理化学性质,结合工程实例,采用盐化处理和盐化处理+碾压两种方法进行处理. 现场原位渗透实验和室内物理力学实验结果表明:处理后盐渍土的防渗性和土层的承载力得到了明显改善,两种方案均能满足工程设计要求.