内蒙古义长灌域土壤盐分变化特征分析

土壤盐渍化是影响作物产量与制约农业发展的重要因素.本文根据义长灌域2012年5-12月份的野外实测资料,分析了试验区土壤含盐量在垂向剖面上的分布特征和变化规律;研究了地下水埋深和矿化度季节性变化规律及其对土壤盐分运移的影响.研究结果表明:强烈的蒸发促进盐分向土表运移,随土层深度的增加,土壤含盐量呈降低趋势;土壤积盐脱盐交替频繁,交替周期与灌水周期相对应;地下水埋深受灌排系统影响较大,作物生育期内地下水矿化度无较大波动;由于土壤盐分运移受多种因素影响,在野外试验条件下,单一因素如地下水埋深或地下水矿化度与土壤盐分运移的关系不显著.研究结果可为义长灌域土壤盐渍化防治与水土利用提供理论依据.     

典型干旱区绿洲植被-地下水埋深-土壤盐分的空间分异与耦合分析

干旱区绿洲内部植被与水土的相互作用直接影响到绿洲的稳定。为了探索绿洲植被-地下水埋深-土壤盐分的空间分异与耦合关系,本文以典型干旱区绿洲——新疆和田地区克里雅绿洲为实例,根据归一化植被指数(NDVI)、地下水埋深和土壤盐分数据,采用地统计、3S技术、回归分析及K-S检验等方法,在耦合系数模型的基础上,研究植被覆盖、地下水埋深及土壤盐分的空间分异规律及相互关系。结果表明:(1)植被覆盖空间格局围绕克里雅河新老河道、平原绿洲内稻田区和绿洲外围过渡带等景观呈梯度分布;(2)克里雅绿洲区域内地下水埋深整体上由北向南逐渐增加,土壤表层含盐量整体上由西至东呈带状分布;(3)研究区植被覆盖、地下水埋深及土壤盐分的空间分异趋势比较一致;(4)克里雅绿洲地下水埋深、土壤含盐量及植被覆盖指数三者存在较高的耦合关系,耦合度在0.6以上,属中级协调。     

地下水水位变动对土壤盐分运移的影响规律研究

通过对室内均质土柱试验,研究了地下水埋深在80cm．60cm、40cm的情况下,土壤盐分运移的变化及规律。结果表明：地下水埋深对土壤剖面的盐分分布影响显著。不同地下水埋深土柱积盐规律相似。随着地下水埋深逐渐增大,积盐的时间依次延长。当地下水埋深达到80cm时,在试验条件下以毛管水形式上升的地下水已经无法快速到达土柱表面,在该地下水埋深条件下土壤积盐强度不大。灌水后,土壤表层盐分随水分向下运动。     

精河流域表层土壤盐分空间变异和格局分析

土壤盐渍化是影响干旱区农业可持续发展、制约绿洲稳定性的重要因素,分析土壤盐分对土壤盐渍化的动态变化有着重要意义。文章以精河流域为研究靶区,基于GIS和地统计学方法,研究了精河流域表层(0-10cm)土壤盐分的空间变异性。结果表明:(1)表层土壤盐分电导率平均值为6.13ms·cm-1,属于中度盐渍化类型,变异系数较高,呈强变异性;(2)土壤表层盐分变异函数最优模型为指数模型,决定系数0.766。空间变异比为9.4%,表层盐分变异与空间强烈相关,格局受制于土壤自身性状;(3)研究区表层土壤盐分空间上整体呈条带状分布,局部表现为斑块格局;(4)土壤盐分与土壤水分状况显著相关,线性拟合R2为0.769;(5)土壤含盐量与土地利用相关分析表明,人类活动干扰具有明显正向影响。     

渭干河-库车河绿洲土壤盐渍化时空变化及其影响因素分析

文章以新疆土壤盐渍化较为典型的渭干河-库车河绿洲为基础,运用RS/GIS技术和统计分析方法,结合野外调查,对该绿洲1989、2001、2006、2011和2016年5个时期的盐渍化土壤时空动态变化特征及其驱动力进行了分析。结果表明:(1)渭干河-库车河绿洲土壤盐渍化类型有很大的变化,总体呈逐渐减轻的趋势,其中,重度盐渍化地面积减少比较明显,累计减少了1420.715km2,年均减少了52.62km2,中轻度盐渍化地面积总体上变化不大,累计增多了71.81 km2,非盐渍化地面积呈一直增加的趋势,累计增加了1574.6km2,是研究区各景观类型中面积最大的类型;(2)经研究区的地物转移分析发现,各土地覆盖类型之间面积转换频繁,研究区非盐渍地面积增加了很多,但也存在部分非盐渍地转化为中轻度盐渍化地和重度盐渍化地的现象。整个研究时段内,重度盐渍地面积减少了很多,各时期重度盐渍地、中轻度盐渍化地及其它地类转化为非盐渍地的转移概率也比较大;(3)干旱的气候条件、丰富的盐分来源、较浅的地下水位埋深并且较高的地下水矿化度等自然因素决定了土壤盐渍化空间分布的大体趋势,大规模绿洲水土资源开发利用间接地影响土壤盐渍化的空间变化过程。这一研究为掌握渭干河-库车河绿洲盐渍化土壤时空变化趋势及土地资源的可持续利用提供科学依据。     

黄河河口湿地潮汐作用下土壤盐分异质响应研究

对黄河三角洲潮间带与潮上带土壤盐分的空间分布特征分析,结果表明:(1)受海水及较低植被盖度的影响,潮间带地区变异性较低,而潮上带地区具有较强的变异性.垂直方向上,各土层的含盐量极值比以及变化幅度均成明显下降趋势.(2)潮上带,地下水埋深越深表层土壤盐分含量越低,而近海岸以柽柳为优势种的潮间带地区,土壤表层盐分较高而其地下水埋深相对较深.(3)不同群落中土壤盐分剖面分属于表聚型、平均型和底聚型,垂直方向上,随着土壤深度的增加,土壤盐分变异系数逐渐变小.(4)柽柳群落、碱蓬群落与芦苇群落的土壤盐分类型均为氯、钠型;朝间带地区土壤氯、钠离子的含量随不同植被的变化规律为芦苇柽柳碱蓬,反映出碱蓬植物较高的耐碱与吸盐能力.     

克拉玛依农业综合开发区土壤水盐运移特征与影响因素的分析

克拉玛依大农业区自2000年开发至今出现了明显的地下水水位上升和土壤盐渍化问题,严重制约了该区可持续发展。为探求该区土壤盐渍化的原因和防治措施,本研究选取22个长期观测井和11个典型土壤测坑,通过对水文地质、水量计算、土壤盐分、水位变化及水化学参数等基础调查和测试,综合分析该区采取水肥一体化的节水灌溉措施致使地下水水位持续上升及土壤盐渍化过程中,土壤水盐运移特征及其影响因素,结果表明:1997-2014年研究区域内平均水位上升了6.93 m,地下水的矿化度已整体处于高位,大部分已经是无法利用的盐水,p H7说明2013、2014年整个区域的地下水水质呈碱性化;水肥一体化管道引水灌溉模式每年带入该区的盐量平均为2.54万t,现状条件下大农业区处于积盐状态;铵态氮和土壤盐分显著正相关,表明大量施用含氮的化肥(如尿素)也是造成土壤盐分增加的一个主要原因。为实现研究区的可持续发展,本研究提出了该区应该加强暗管排水排盐和生物排盐措施、调整种植业结构和全面实施精准灌溉和精准施肥措施等方面的建议。     

内陆干旱半干旱盆地地下水生态环境指标研究

探讨了内陆干旱半干旱盆地地下水生态环境指标.内陆干旱地区主要生态环境问题是人工绿洲土壤次生盐渍化和天然绿洲植被衰败.不同区域地下水生态环境指标不完全相同,人工绿洲主要是土壤含盐量和地下水位临界埋深等指标,天然绿洲则主要是土壤含水量、土壤含盐量、潜水矿化度和地下水生态水位等指标.上述指标中最重要的地下水生态环境指标是地下水位埋深,其它指标如土壤含盐量、土壤含水量等指标可通过调节地下水位埋深来进行控制.人工绿洲临界埋深随气候和下垫面条件的变化而变化,年内不同时段指标阈值不同,天然绿洲的生态水位是适宜大多数植被生长的共同潜水埋深,为2.0～4.5m.表2,参9.     

三峡工程对长江河口土壤盐渍化演变影响

为研究三峡调蓄对长江河口土壤水盐动态和土壤盐渍化演变的影响情况,进行多年数据监测、土样采集和分析,通过对三峡运行前后河口土壤水盐动态变化的对比分析和对该区不同水文年土壤盐渍化状况和特点的主成分分析和聚类分析,探讨三峡工程对河口土壤水盐平衡影响的权重及规律.结果表明:三峡运行后的河口枯水年份北支江水位月均降幅20cm左右,咸潮入侵加剧,雨季地下水和土壤积盐加剧危及作物生产;三峡运行后的枯水年汛末秋季河口土壤盐渍化加剧,土壤呈Na质盐碱化趋势,土壤剖面盐分以表聚为主,丰水年份土壤盐渍化明显改善,土壤剖面盐分以底聚淋洗主;三峡调蓄后河口不同水文年土壤盐渍化演变的较大差异性表明该区土壤水盐平衡的影响因素中气候因素更显著,三峡10~12月蓄水易增加河口枯水年份秋冬季咸潮入侵和土壤盐渍化风险,应采取合理的农耕灌排措施和Na质盐碱土改良措施防控河口枯水年份夏秋季土壤盐渍化风险.     

察汗淖尔干涸湖区土壤盐渍化对地下水位响应

土壤盐渍化是产生坝上高原盐尘暴的主要物质来源,干涸湖区土壤盐渍化防控对于京津冀地区空气质量安全具有重要意义。本次研究以坝上高原察汗淖尔干涸湖区为例,探究地下水位埋深和溶解性总固体（Total dissolved solids,简称为TDS）与土壤盐渍化的影响,确定土壤盐渍化的地下水位防控阈值,为地表土壤盐渍化治理提供依据。室内实验获取研究区土壤含盐量、沙粒、粘粒百分含量,地下水TDS值,野外调查地下水位埋深,收集研究区蒸发量、降雨量资料,利用皮尔逊相关系数法及协方差矩阵分析选取线性关系较小的影响因素,绘制回归曲线探究土壤含盐量与地下水位埋深之间的关系。研究结果表明,TDS值为0~1000mg/L、1000~3000mg/L、3000~6000mg/L、6000~23000mg/L及0~23000mg/L时,土壤发生盐渍化的阈值分别为4.08m、5.47m、6.84m、7.94m、7.37m;TDS值为0~3000mg/L时土壤基本不发生盐化。TDS值为3000~6000mg/L、6000~23000mg/L及0~23000mg/L时土壤盐化阈值分别为2.05m、2.44m、1.97m。本研究利用回归分析,确定察汗淖尔流域平原区各TDS分区不同盐渍化程度对应的地下水位埋深,可针对性进行地下水位调控。     

小尺度土壤盐分及养分空间变异特征分析--以艾比湖湿地博，精河下游为例

文章以新疆博,精河流域下游小尺度区域为研究对象,利用2011年该区域土壤STS（土壤总盐含量）、SMC（土壤水分含量）、pH 和SOM （有机质含量）数据,采用描述性统计法、地统计学方法和空间分析法,讨论研究区土壤盐分、水分、pH、有机质的分布特征,并初步探讨其影响因素。结果表明;土壤盐分与土壤水分含量值属于中等变异程度,变异系数分别为906．1％和658．2％,p H 值属于弱变异程度,变异系数为26．9％,有机质含量属于强变异程度,变异系数为1532．3％。研究区的空间变异比率范围在616．～958．％之间,其中土壤盐分含量属于中等空间相关性,土壤水分含量、有机质含量和p H 值均属于弱空间相关性。空间分布上土壤盐分含量的分布呈中间高于周围的分布趋势,水分含量西南高于东北,pH值的空间分布基本上均匀,精河区域的比博河区域较高一点,有机质含量呈中间高于周围,西南部高于东北的分布趋势。土壤盐分含量与水分,有机质含量呈显著正相关,尤其是与有机质呈强相关性,土壤水分含量与有机质呈显著正相关,pH与盐分、水分、有机质含量呈负相关,尤其是与土壤盐分呈显著非相关。     

Analysis on water potential of Populus euphratica oliv and its meaning in the lower reaches of Tarim River, Xinjiang

Combined with materials measured on leaves water potential of Populus euphratica ofiv in the process of ecological water delivery in the lower reaches of Tarim River, the influence of ground-water depths and soil salinity on leaves water potential of P. euphratica was analyzed. We found that there was evident negative correlation between the leaves water potential of P. euphratica and ground-water depths. The deeper the ground-water depths were, the lower the leaves water potential of P. euphratica was, the more serious drought stress P. euphratica suffered from. Besides, there was evident negative correlation between the soil salinity and the leaves water potential of P. euphratica. The bigger the soil salinity was, the lower the leaves water potential of P. euphratica was, the more serious drought stress was indicated from which P. euphratica suffered. For sections rather distant for Daxihaizi Reservoir as well as for those places of wells rather distant from the river course, ground-water depths and the soil salinity were high; the leaves water potential of P. euphratica was low. The leaves water potential of P. euphratica can reflect the degree at which P. euphratica suffers from drought and salt stress, and has an important reference meaning in analyzing proper ground-water depths for the survival and growth of P. euphratic in the lower reaches of Tarim River.     

Analysis on water potential of Populus euphratica oliv and its meaning in the lower reaches of Tarim River,Xinjiang

Combined with materials measured on leaves water potential of Populus euphratica oliv in the process of ecological water delivery in the lower reaches of Tarim River, the influence of ground-water depths and soil salinity on leaves water potential of P. euphratica was analyzed. We found that there was evident negative correlation between the leaves water potential of P. euphratica and ground-water depths. The deeper the ground-water depths were, the lower the leaves water potential of P. euphratica was, the more serious drought stress P. euphratica suffered from. Besides, there was evident negative correlation between the soil salinity and the leaves water potential of P. euphratica. The bigger the soil salinity was, the lower the leaves water potential of P euphratica was, the more serious drought stress was indicated from which P. euphratica suffered. For sections rather distant for Daxihaizi Reservoir as well as for those places of wells rather distant from the river course, ground-water depths and the soil salinity were high; the leaves water potential of P. euphratica was low. The leaves water potential of P. euphratica can reflect the degree at which P. euphratica suffers from drought and salt stress, and has an important reference meaning in analyzing proper ground-water depths for the survival and growth of P. euphratic in the lower reaches of Tarim River.     

长江三角洲典型地区农田土壤速效钾时空演变特征及其驱动力

研究农田土壤速效钾的时空演变规律对改善土壤管理和提高土壤质量具有重要的指导作用．以长江三角洲地区的江苏省如皋市为例，对不同时期农田土壤速效钾的时空分异进行了研究．结果表明，自1982—1997—2002的20多年来，虽然速效钾在空间分布模式上变化不大，但近年来，空间分布趋于复杂化．土壤速效钾具有明显的时间分异特征，总体上经历了先下降后又有所回升的动态演变过程，在90年代中期土壤速效钾普遍亏缺，但近年来有显著回升．不同土壤类型速效钾的时空分异特征有明显差别．由江淮冲积物或长江现代冲积物发育而成的，质地较粗的雏形土（磨头系、郭园系和张黄港系）20年来持续下降，但下降幅度较小．由浅湖相冲积物发育而成的，质地较细的水耕人为土（白蒲系）和长江现代冲积物发育而成的，质地较细的潮湿雏形土（长青沙系）早期下降幅度较大，但近年来回升幅度也较大．其余土系则遵循先下降后上升的总体规律．影响土壤速效钾变化的驱动力分析表明，造成这些时空演变规律的主要因素包括：秸秆还田、施肥管理、种植结构和土地利用方式的改变等．且随着时间的推移，这些因素的影响趋于多元，导致农田土壤速效钾的空间变异性逐渐增强．     

滨海湿地生态系统工程师对潮间带土壤环境的影响机制

在气候变化背景下,人类活动加剧了黄河三角洲盐沼湿地的退化进程,了解生态系统关键生物组成结构,尤其是生态系统工程师对环境塑造能力,对于开展基于生态系统关键生物过程的生态修复具有重要作用. 本文通过在黄河三角洲盐沼湿地进行野外现场观测和控制实验,研究了由天津厚蟹和日本大眼蟹主导的蟹类生态系统工程师的洞穴挖掘行为对潮滩地形地貌的影响,进而揭示地形地貌变化下的土壤理化指标差异性特征. 研究结果表明:蟹类挖掘洞穴的本能过程,是导致潮滩地形凹凸不平、地貌空间异质性的重要因素;经过蟹类挖掘松动后的穴居区域,土壤硬度和盐度显著降低,水土质量比增加. 蟹类的挖掘能够形成正反馈效应,改变了地形地貌,改善了土壤理化指标,有利于吸引更多的蟹类打洞、定居,进而促进洞穴挖掘面积的扩张. 本研究也表明人为模拟生态系统工程师过程,改变潮滩地形地貌特征, 构建凹凸不平的微地形地貌单元,能够起到改善土壤质地的作用,因此对开展基于生态系统过程的生态修复具有重要指示意义.      

渭-库绿洲土壤盐渍化时空变化特征研究

在特定的时间和空间尺度上,某一区域的土地退化（如盐渍化等）及演变必然会导致该区域范围内土壤特性的空间变异性。本文运用RS／GIS技术,采用相关分析、传统统计学和地统计学相结合的方法,分析渭一库绿洲土壤含盐量、矿化度、电导率、含水率、PH值、八大离子等土壤特性的时空变异情况,揭示其绿洲土壤特性的时空变异规律及相互之间的关系,以便更准确地了解土壤特性时空变异和区域生态环境之间的关系。     

土体物理参数及空间构形的分形研究

土是由土的颗粒组成,存在着大量的孔隙.研究表明,土体中的颗粒和孔隙表现出分形特征.本文从两个方面介绍了土体物理性质的分形研究:(1)分形用于定量描述土体的的密度,孔隙表面积等物理参数;(2)分形用于定量描述土体的构形,如土体微观结构,孔隙尺寸分布,颗粒尺寸分布等物理性质.     

黄河三角洲土壤表观电导率空间变异稳健性分析

针对目前黄河三角洲地区存在的土壤盐渍障碍问题,结合电磁感应仪EM38移动测定系统的田间测量,对表征该地区土壤盐分的土壤表观电导率进行了空间变异特征分析,研究了变异函数随样点数量变化的稳健性,并探讨了Kriging插值精度与样点数量之间的关系.结果表明,土壤表观电导率的变异函数表现出多层次叠加的尺度效应,其变异函数较好地符合球状套合模型,短程变异是构成空间异质性的最主要部分.变异函数对样点比例的减少总体不敏感,当样点比例低于lO%,变异函数开始发生形变.Kriging插值精度与空间相似性均随样点比例降低呈下降趋势,当样点比例在20%-80%时,Kriging插值精度对样点比例的降低不敏感;在保证得到稳健的变异函数图的前提下,样点比例降至30%,基本不会损失Kriging插值得到的空间分布信息.     

纳木错湖淡水浓度和湖泊盐度分布分析

在分析和研究纳木措湖三维动力循环系统数学模型在六个观测站点处淡水的浓度和湖水盐度分布数值模拟实验的过程中,阐述各个观测点处淡水浓度和湖水盐度分布情况并分析形成这种分布格局的原因。模拟试验结果显示：柯氏力在没有湖水分层作用的结合下,对淡水浓度和盐度分布的影响小,但是与湖水分层结合之后,它对淡水浓度和盐度分布起着至关重要的作用。同时湖底的地形对水流的运动起着举足轻重的作用。湖水分层在没有柯氏力的作用下,湖中心特别是湖心表面的淡水浓度和水流的运动却比柯氏力的作用下更高、更活跃。     

太湖流域典型丘陵区分布式水文模拟

针对水文过程对降雨、土壤、植被、地形等参数的空间变化十分敏感且具有很强的时空变异性的特点,应用基于物理机制的分布式水文模型系统模拟太湖流域典型丘陵区的次降雨事件水文响应过程.该模型耦合了垂直方向的水流运动(土壤水、河道-地下水水量交换)与水平方向的水流运动(坡面流、河道汇流、地下水流)过程.在产流模块中分别采用了经验的SCS曲线数方法和具有物理机制的Green-Ampt方法.结果表明,模型能较好地模拟研究区域降雨事件的水文响应过程,Green-Ampt方法的模拟结果优于SCS曲线数方法的模拟结果.