干旱区绿洲土壤盐渍化动态变化及其影响因子分析研究—以渭干河-库车河三角洲绿洲为例

[目的]土地盐渍化是干旱、半干旱地区由于人类不合理的开发土地资源活动和脆弱的生态环境相互影响而引起的土地退化问题,它严重威胁着干旱区绿洲生态环境的稳定性,约束着社会经济的可持续发展.因此,监测盐渍地的分布范围及其盐渍化程度,分析其成因对绿洲生态环境和社会经济可持续发展有着重要的意义.[方法]以塔里木盆地北缘盐渍地普遍发育区域渭干河-库车河三角洲绿洲为例,利用 1989年TM,2001年ETM +和2007年ALOS 3个时期的遥感影像数据,在野外调查的基础上,采用监督分类方法,进行了盐渍地动态变化分析研究.[结果]1989～2007年的19 a中,重度盐渍地面积从1 177.78 km2增加到1 192.33 km2,中度盐渍地面积增加了1 353.25 km2,轻度盐渍地面积减少了3.40;,总盐渍地面积呈增加趋势,增加面积为981.30 km2.[结论]盐渍化影响因子中人为因素占主导地位.对水和土地资源需求的增加以及不合理利用导致了该区域生态环境的恶化,进一步加重了盐渍化问题.     

新疆渭干河——库车河三角洲绿洲土地覆被变化及驱动力分析

[目的]监测渭库绿洲1989,2001和2007年的土地覆被变化情况,进而分析土地覆被变化数量和结构及其驱动力.[方法]选择盐渍化比较严重的渭干河-库车河三角绿洲(简称渭库绿洲)地区为研究区域,从土地覆被/覆被变化的角度出发,结合当地的遥感和地理信息数据,利用遥感技术,对渭库绿洲1989,2001和2007年的土地覆被变化进行了监测.[结果]各土地覆被类型从数量和结构上都发生了较大变化.[结论]近十几年来随着研究区域经济的发展,人口的增加,用地需求量增加使得土地资源大规模开发进而使林地等自然覆被减少,农业用地增加.开垦后由于灌溉不科学,盐渍化加重,因而土地盐溃化成了该地区目前绿洲农业生产发展的最大问题之一[1].     

塔里木盆地北部典型绿洲土壤盐渍化类型

土壤盐渍化是影响区域生态环境稳定性以及制约农业生产发展的重要因素。以新疆典型盐渍化土壤—渭-库绿洲为研究靶区,采用传统统计学方法,利用研究区7次不同采样时间和空间的土壤含盐量、pH及盐基离子等野外调查数据,对研究区土壤酸碱度、盐渍化类型及程度进行了分级。结果表明:渭-库绿洲盐分有强烈表聚性,春季土壤含盐量大于秋季土壤含盐量,研究区盐渍化情况较严重,土壤含盐量往加重的方向发展;研究区土壤属于微碱性土,春季土壤碱化强于秋季;各层土壤盐渍化类型主要以氯化物-硫酸盐型盐渍土和硫酸盐渍土为主,土壤中的氯化物在土壤剖面中呈自上而下减少的趋势,而硫化物呈自上而下增多的趋势。     

塔里木盆地北部典型绿洲景观格局分析

为揭示近27年来塔里木盆地北部景观类型格局的变化趋势,以渭-库绿洲1989、2001、2006、2011以及2016年5期的TM/ETM+为数据源,通过遥感技术及景观格局分析方法,结合野外考察数据,分析了研究区各景观格局的变化情况。结果表明:其它地类及重度盐渍化地在总体上呈减少趋势,非盐渍地则呈持续增长态势。景观的复杂性及异质性在减少。1989-2011年,渭-库绿洲斑块类型形成了很好的连接性,景观破碎度呈逐渐下降趋势,整体斑块团聚程度呈增加趋势,而2011-2016年,渭-库绿洲整体斑块团聚程度呈下降态势,斑块类型的连接性也受到破坏,景观破碎度呈上升趋势,说明研究区受人类活动的影响在加重。     

基于马尔柯夫过程的干旱区景观生态环境动态分析——以新疆乌苏绿洲为例

[目的]采用1990年、2000年及2005年三期TM、ETM遥感影像为主要数据源,以新疆乌苏绿洲(乌苏-奎屯-独山子地区)为例,基于Markov过程原理,在景观尺度下分析该区域的生态环境动态过程与发展趋势,以期为关注干旱区生态环境动态变化,合理规划区域资源环境空间,促进绿洲可持续发展提供科学依据.[方法]研究以景观生态学理论和方法为指导,借助3S技术和图形处理软件.[结果]乌苏绿洲的区域景观生态环境动态变化主要表现为高山冰川退化、林草耕地化、土地盐渍化、低盖度草地荒漠化以及绿洲内林草地人居化;在空间动态上,农业发展主要为乌苏地区的奎屯河流域,城镇及工业化集中体现在奎屯、独山子地区,荒漠化、盐渍化主要发生在绿洲边缘地带,绿洲及其荒漠交错带的变化最为强烈.在发展趋势上,未来短期内绿洲一荒漠交错带面积减少,绿洲、荒漠的面积继续增大,但各景观类型的优势度并不会发生明显的变化,各景观类型仍然能够维持平衡.[结论]由于绿洲-荒漠交错带在荒漠绿洲平衡与共存机制中具有重要缓冲协调作用,一定程度上降低了生态环境压力,然而随着荒漠过渡带的减少,绿洲将面临更多新的生态问题,这在干旱区应受到应有重视.     

基于土地利用变化的渭干河-库车河绿洲生态系统服务价值分析

[目的]选取渭干河-库车河绿洲为研究区,分析与评价该区域生态系统服务功能价值.[方法]采用动态度模型、生态系统服务价值估算模型及生态系统服务价值敏感指数.[结果]1989 ～2007年间研究区生态系统总服务价值共增加了4.264 7×108元,年平均变化率为1.05;.在生态系统服务功能价值结构变化中,气体调节、气候调节、土壤形成与保护、食物生产和原材料的单项服务功能价值比例上升了,水源涵养、废物处理、生物多样性保护和娱乐休闲价值的单项服务功能比例下降.通过敏感性分析表明,生态系统总服务价值对生态系统服务价值系数缺乏弹性,研究结果是可信的.[结论]研究区生态系统服务价值的上升,反映了该地区生态系统为人类提供各种服务功能的能力有所上升,同时说明渭干河-库车河绿洲的土地利用类型的调整从宏观角度来看是基本可持续的.     

塔里木盆地北缘绿洲盐渍化地地物光谱特征分析

以新疆塔里木盆地北缘渭干河—库车河三角洲绿洲为研究区,采用CI700便携式野外光谱仪,通过大量的野外调查以及实地测点,分析了该绿洲盐渍化地区的几种典型地物(盐渍化地、细沙地、沙丘、棉花地等以及柽柳、骆驼刺、芦苇等)的光谱特性及其变化规律,尤其是对盐渍化地和盐生植被的光谱曲线的差异做出了分析,并根据实际情况,采用移动平均法进行了噪声去除,分析实测光谱数据噪声特征。同时利用导数光谱技术清除植被环境背景影响。并且也利用归一化的方法基本消除了不同程度的盐渍地光谱和同一采样点不同时期的盐渍地光谱由于采样时的光照条件、气候条件等所引起的光谱差异。在对实测光谱数据进行处理的基础上,并利用ENVI软件建立了小型的渭干河—库车河三角洲绿洲主要地物的光谱库,该库可服务于渭—库绿洲的地物调查、植被调查、植被分类和环境监测等遥感应用。     

南疆果园滴灌条件下土壤盐分离子的空间变异性分析——以农十四师224团典型地块为例

[目的]土壤盐渍化是制约干旱半干旱地区农业生产的主要障碍因子之一,在新疆,尤其是南疆,土壤盐渍化十分严重,系统认识和掌握盐分及其离子组成的空间变异特征对于治理改良盐渍土具有重要意义.[方法]基于区域变量理论,在GIS和地统计学技术支持下,通过地统计学的半变异函数和Kriging空间插值,以南疆和田地区农十四师224团典型地块为研究区,定量分析了试验区内不同层次土壤盐分的空间变异特征.[结果]各层总盐都表现出强变异性;K<'+>各层表现出中等变异性.0～10 cm土层,土壤中盐类主要为氯化物型;10～30 cm土层为硫酸盐-氯化物型;其它各层为氯化物-硫酸盐型.总盐及各离子理论模型主要为球状.各土层盐分及其组成的离子空间分布主要表现为条带状伴有斑块状分布.[结论]试验区土壤盐渍化与次生盐渍化的防治是近期农业管理中所必须考虑的重要因素.     

艾比湖土壤盐渍化动态变化

以1990、1998和2007年Landsat-TM影像为数据源,利用RS和GIS技术,采用最大似然法、土壤动态度和转移矩阵3种研究方法对艾比湖流域土壤盐渍地现状、程度和发展趋势进行定量分析。结果表明:在1990～2007年,艾比湖土壤盐渍化程度日益加剧。其中,重度、中度、轻度盐渍地分别增加了1.40、89.60、476.16 km2,而非盐渍地减少了567.16 km2;重度盐渍地集中分布在阿拉山口附近及湖滨区上部,中度盐渍地主要位于湖滨区中部和接近外围下风区的沙漠地带,而轻度盐渍地广泛分布于艾比湖外围和绿洲的交汇处;面积增加最少的重度盐渍地主要由中度盐渍地部分转化,增加次之的中度盐渍地主要由轻度盐渍地部分转化,增加最多的轻度盐渍地主要由非盐渍地部分转化,而非盐渍地逐年减少。     

新疆开都河流域下游绿洲盐渍化土壤特征

[目的]探究新疆开都河流域下游绿洲盐渍化土壤特征。[方法]采用传统统计学方法,分析开都河流域下游绿洲的土壤含盐量及主要盐基离子的特征值。[结果]研究区0~10 cm土层土壤属于重度盐渍化土壤,10~30和30~50 cm土层土壤属于中度盐渍化土壤,土壤盐分具有一定的表聚性。各层的盐渍化类型主要是以氯化物-硫酸盐型盐渍化土为主,其次是硫酸盐渍土,其他类型盐渍土比例极小。不同采样深度内,各层盐基离子含量呈自上而下变小趋势。[结论]该研究可为精细农业研究提供基础数据。     

渭干河—库车河三角洲绿洲土地利用/覆盖结构变化及荒漠化响应

利用渭干河—库车河三角洲绿洲1989—2007年的遥感数据,采用ENVI4.5遥感影像处理系统对研究区3个时期的数据进行处理,同时使用ARCGIS统计分析和计算,最终得到研究区土地利用/覆盖动态变化规律,并建立数据模型,探讨其荒漠化响应趋势。研究结果表明:在人类有意识的干扰下,进行科学的生态环境建设,将有利于合理的土地利用格局的形成和对土地荒漠化的遏制。     

基于遥感的干旱区典型绿洲土地利用/覆被变化研究

以新疆渭干河—库车河三角绿洲为例,选用2001和2010年的LandsatTM影像,利用遥感技术,并从土地利用/覆被变化的研究角度出发,结合研究区的自然以及社会因素,监测并分析渭干河—库车河三角绿洲2001和2010年的土地利用/覆被变化。分析结果表明,研究区内土地覆被类型在结构和面积上都有较大变化,结合当地社会因素以及自然因素,认为近年来随着当地社会经济的发展及人口大规模迁入,导致大规模的开发土地资源,造成林地等自然覆被减少或者破坏,耕地面积增加。但是在开垦后由于不科学的灌溉方式,导致耕地土壤盐渍化程度加重,所以土地盐渍化成为了研究区目前农业发展的瓶颈,进而阻碍当地经济发展。     

绿洲灌区土壤盐分平衡分析及其调控

土壤次生盐碱化是威胁新疆绿洲灌区持续灌溉农业的关键因子.以水盐平衡原理为指导,以渭干河灌区多年实际监测数据为基础,深入分析了灌区不同尺度的土壤盐分分布特点与平衡措施,重点探讨了维持耕地根系层尺度上的盐分平衡的淋洗需水量的计算问题.针对水土资源开发水平的高低与土壤盐碱化的实际状况,提出了防控土壤次生盐碱化的不同对策：在塔里木河流域灌区,以加强渠道防渗和提高田间水利用率为主;对石河子地区,重点在于以冬灌方式实现作物根系层的盐分平衡.     

安西白马河与昆水河地望探析

新疆库车县是国家历史文化名城,也是龟兹文化的核心区域。渭干河—库车河三角洲绿洲承载、哺育了龟兹文化。文章对渭干河、库车河历史时期主要发展脉络做了梳理,并对相关历史遗址、遗迹有些分析和论述。     

棉粕对盐碱胁迫下棉花生长及生理特性的影响

【目的】 分析新疆优势资源棉粕对盐碱胁迫下棉花生长及生理特性的影响,研究棉粕对盐碱胁迫下棉花生长及生理特性的差异。【方法】 采用田间小区试验,以棉花品种新陆早60号为材料,采用两因素随机区组试验设计,测定不同盐碱含量条件下配施不同含量棉粕对棉花生长指标和生理特性的影响。【结果】 随着棉粕施用量的增加,棉花的株高、干物质、叶绿素含量均有不同程度增加,而过氧化物酶、丙二醛含量、可溶性糖含量随着盐浓度的增加呈先增加后减少的趋势。【结论】 棉粕对盐碱胁迫下棉花的生理性状影响效果不同,对盐碱胁迫下棉花生理抗盐碱性有着明显的增强作用。     

绿洲不同生态区资源变异及水土开发模式研究

水土资源的开发始终是绿洲农业发展的核心问题,通过对冲积洪积扇绿洲、冲积平原绿洲、干三角洲绿洲等绿洲不同生态区水土资源空间组合差异及水土资源的开发特点分析,提出了不同生态区水土开发利用要点,认为在冲积扇及冲积平原区域,通过合理井灌井排、人工种植草场及机械化除盐等技术进行恢复盐渍化弃耕地为主来扩大耕地,避免重新开荒后又弃耕的发生;在流域下游干三角洲及沙漠边缘区域,通过高效节水技术防止地下水位抬升,造成土壤次生盐渍化,为绿洲农业资源的优化配置和农业结构调整提供理论依据。