盐碱地土壤水盐运动原理及其监测方法

本文介绍了土壤盐碱化监测的传统方法，阐述了盐碱地土壤中水盐运动的监测方法，方便实现对盐碱地土壤水盐运动进行定性、半定量和定量分析，有利于建立区域水盐模型，预测盐碱地水盐运动规律，提高监控效率，实现更大区域、更大范围的监控。     

土壤水盐信息区域最优估计

本论文根据区域水环境预测中水盐监测与评价的要求,进行了水盐空间信息区域最优估计的研究。利用内蒙古河套灌区内两个试验区的春季水盐采样数据,使用稳健变异函数进行区域普通克立格估计,为水环境评价与预测提供了基础资料。     

BP神经网络技术与稳健地质统计学在土壤水盐空间变异中的比较研究

本文以内蒙古河套灌区内一典型实验区的土壤水盐空间变异性为案例,进行了普通克立格、BP神经网络与稳健克立格估计对比分析。发现对于土壤水分预测,BP法可在一定程度上克服克立格法的平滑效应;在盐分预测中,稳健克立格与BP法对特异值影响估值问题尚未很好解决。BP神经网络技术对原始数据没有参数及严格地采样分布要求,简单而实用。     

土壤水盐信息的稳健性分析

本文根据区域水环境预测中水盐监测与评价的要求，进行了水盐空间变异性与稳健变异函数的研究。利用内蒙古河套灌区内一个试验区春季水盐采样数据，计算了传统地质统计学变异函数，进行了剔除特异值后计算变异函数的尝试，并直接计算了两种稳健变异函数，通过计算与分析表明，稳健地质统计学方法可以移植到农田水利与水土科学中应用。     

青铜峡灌区土壤盐化与水盐均衡问题探析

运用区域水盐均衡公式分析了土壤水均衡与土壤盐化的关系,并提出重、中、轻盐化土壤需要进行水盐调控才能演变为非盐化土,水盐调控应使土壤排水占引水量的18%左右,才能使土壤盐分维持在较低的水平上。     

基于BP神经网络GPR反演滨海盐渍土含盐量模型构建

滨海盐渍土水盐含量较高,水盐运移规律显著,利用探地雷达(GPR)反演土壤含盐量具有重要意义。针对目前GPR反演土壤含盐量模型多为内陆盐渍土单一影响因素模型现状,本研究采用BP神经网络方法,探究GPR信号的土壤介电常数、土壤层次振幅比与土壤含盐量之间的非线性关系,并以Matlab为平台,采用自编程序对实验数据进行网络学习和仿真,构建了多重GPR信号反演的土壤含盐量模型。模型输出准确率达到86.53%,表明该模型可以预测滨海盐渍土含盐量。     

基于神经网络的大豆叶片病斑的识别与研究

综合运用计算机数字图像处理技术与人工神经网络技术,建立了一个多层BP神经网络,实现了大豆叶片中病斑的自动识别与特征计算。首先通过计算机视觉技术采集叶片图像。其次,采用BP神经网络完成了对病斑图像的识别。最后,运用数字图像处理技术完成了对病斑区域相关特征值的计算。实验证明,该方法能有效地识别出病斑区域,识别率可达100%。该研究为将来病种的识别提供了理论依据。     

基于BP神经网络的重点行业企业周边土壤重金属污染预测及评价

对湖北省重点区域行业企业周边土壤理化指标和重金属含量进行监测;利用监测数据建立含有13输入、1个隐含层和6输出的3层BP神经网络模型,预测监测区域Mn、Co、V、Ag、Tl、Sb含量,综合重金属监测结果和预测结果,采用内梅罗指数对研究区域进行污染评价。结果表明,研究区域重金属存在不同程度超标情况,最大超标倍数范围为1.8～156.1倍;Mn、Co、V、Ag、Tl、Sb等6项重金属预测结果与实际测试结果相对误差范围在0.3%～19.9%,Mn、V、Ag、Tl、Sb在置信度为99%时均呈显著性相关(P0.01,n=11),Co在置信度为95%时呈显著性相关(P0.05,n=11),构建的BP神经网络预测模型具有良好的精准度;基于BP神经网络模型预测结果的内梅罗污染指数未超过警戒限的比例为77.3%,达轻度污染比例17.4%,达中度、重度污染比例均为4.0%。     

荒漠植物功能性状和生物量对土壤水盐环境的响应

【目的】研究荒漠植物功能性状与生物量之间的关系随土壤水盐梯度的变化规律,为荒漠地区植物恢复和土壤盐渍化治理提供科学依据。【方法】测定植物的叶片形态、生理特征、植物生物量以及土壤的水分和盐分含量,并将水盐分为3个梯度,分析不同水盐梯度下植物生物量对功能性状的响应。【结果】(1) 植物冠幅面积 (S) 在3种土壤水盐梯度下均有显著性差异 (P < 0.05) ;植物叶片磷含量 (LPC) 在低水盐群落中适应性高于中高水盐梯度。(2) 植物地下生物量 (AGB) 低水盐梯度显著低于高水盐梯度 (P < 0.05) ;地上生物量在土壤水盐梯度上没有表现出显著性差异 (P > 0.05) 。 (3)对植物功能性状和生物量的冗余分析 (RDA) 在3种梯度下,植物冠幅面积 (S) 、株高 (H) 与生物量相关性均较高,植物在生长发育过程中表型性状S、H、SLA会对生物量增长有促进作用。 (4) 荒漠植物功能性状对生物量的指示能力是随着土壤水盐梯度的升高而逐渐减弱。【结论】艾比湖干旱荒漠地区植物的生物量随土壤水盐的增高而减少。在低水低盐土壤区域,植物的适应性较强;在高水盐土壤区域,植物叶片表型性状比生理性状更明显;在中水盐土壤区域,植物功能性状与生物量差异及联系不明显。干旱荒漠区土壤盐含量的增高已经对植物生长产生了迫害,造成了严重的生态环境问题,在干旱荒漠生态系统中,植物的功能性状及生物量减少会使荒漠土地退化,导致生态系统功能的变化。     

水盐运移研究进展与发展趋势

农业灌溉过程中,盐分的运移导致土壤盐碱化和次生盐渍化,严重影响了农业的可持续发展,对土壤水盐运移的研究为防治和治理土壤盐碱化提供有力帮助。根据国内外相关理论和技术的研究,在总结众多关于水盐运移理论和研究的基础上,对水盐运移的发展进行了综述,介绍了水盐运移的模型和诸多专家学者的研究成果;并对未来水盐运移的研究和发展趋势进行了展望。     

微咸水膜下滴灌对棉花净光合速率、蒸腾速率及产量的影响研究

微咸水资源的开发利用可有效缓解灌溉水源短缺问题,合理利用微咸水灌溉将是极端干旱荒漠区今后农业灌溉发展的必然趋势。通过开展不同微咸水配比混灌处理,研究了微咸水灌溉对棉花净光合速率、蒸腾速率及其产量的影响。研究结果表明：在阳光充足时,当灌水定额分别为20mm、25mm、30mm时,咸淡1：1和2：1配比灌溉后的棉花日净光合速率、蒸腾速率的均值满足20mm〉30mm〉25mm。在试验数据分析的基础上,建立了土壤水分与蒸腾速率,土壤水分与净光合速率相关关系模型。通过随机取值验算,2号试验地咸淡2：1处理后的蒸腾速率与土壤水分具有较好的相关关系,其实测值与计算值误差小于10％。     

基于高光谱数据的土壤含盐量BP神经网络模型研究

运用Hyperion数据,以黑龙江省大庆市某一实验区为例,进行了对土壤含盐量的定量研究,将BP神经网络模型(Back Propagation Network)应用到高光谱数据对研究地区土壤含盐量的反演中。通过对隐含层的传递函数、输出层的传递函数、训练算法的优化组合以及最适合隐层节点数量,得到最优的BP神经网络模型,实现了土壤含盐量的反演。对高光谱数据反演土壤含盐量采用BP神经网络具有一定的指导意义。     

盐、旱及其交叉胁迫对紫荆光合性能的影响

应用盆栽试验方法,采用完全随机试验设计,研究了1年生紫荆实生苗在不同土壤盐分和水分及交叉胁迫下的光合特性.结果表明:紫荆净光合速率、蒸腾速率、气孔导度随着胁迫强度增加呈现出降低的趋势,但在轻度水分胁迫时的降低最少;紫荆的细胞间隙CO2浓度随着胁迫强度的提高呈现出升高的趋势.紫荆能在较低的盐、旱交叉胁迫下正常生长,但是长时间的高强度的胁迫对紫荆是不利的.     

膜下滴灌不同灌溉定额对土壤水盐分布和春玉米产量的影响

【目的】研究膜下滴灌条件下,不同灌溉定额对土壤水盐时空分布特征、春玉米产量和水分利用效率的影响。【方法】在石羊河流域中游,通过2014-2015两年的灌溉试验,对春玉米生育期设置不同灌溉定额（4 800、4 200和3 600 m³·hm^-2）,测定0-100 cm土层内,土壤水盐时空分布特征,春玉米播种前和收获后土壤全盐量在年内和年际间的变化,春玉米产量及其构成要素。【结果】随灌水定额的增加,0-60 cm土层土壤含水率增加明显,当灌水定额从420 m³·hm^-2增加到480 m³·hm^-2时,春玉米吐丝扬花期0-60 cm土层平均含水率可保持在24.52%以上。在作物需水关键期,当灌水定额为480 m³·hm^-2时,能明显增加深层土壤的蓄水量。当灌溉定额低于360 m³·hm^-2时,灌水量严重不足,土壤水分亏缺明显。在非灌溉期,土壤盐分随水分蒸发在表层耕作土壤中积聚。垂直方向上,在0-40 cm土层发生积盐现象,80-100 cm土层发生脱盐现象。在灌溉期,在垂直方向上,随着灌溉定额的增加,土壤淋洗深度呈增加的趋势。不同灌溉定额条件下,0-20 cm土层土壤发生脱盐现象,40-100 cm土层发生积盐现象。但0-100 cm土层内,土壤全盐量盈亏量总体基本平衡。在水平方向上,土壤盐分以滴头为中心向滴灌带两侧运移,滴头间土壤水分的交汇作用将原耕层的部分盐分迁移到滴灌带的湿润锋边缘处。各处理土壤含盐量均表现为滴灌带间较滴头间增加明显。不同灌溉定额对春玉米穗长、穗行数、行粒数影响不显著,对穗粗、秃尖长、百粒重影响显著。降低灌溉定额可增加春玉米的穗粗和百粒重,但对作物增产无显著作用。【结论】膜下滴灌条件下,春玉米耗水量受灌水量影响,适度水分亏缺能提高水分利用效率（WUE）,但使春玉米产量降低4.45%-20.99%。春玉米全生育期灌水10次,灌水定额为420 m³·hm^-2,灌溉定额为4 200 m³·hm^-2的灌溉制度节水、压盐、增产效益最优。     

不同灌溉施肥方式对马铃薯产量及土壤盐分迁移的影响

[目的]研究不同灌溉方式、施肥方式对马铃薯产量及耕层土壤水溶性盐迁移的影响。[方法]通过田间试验和土壤检测,分析水溶性盐分在土壤中的移动规律。[结果]漫灌处理,4层土壤总水溶性盐总量从上到下依次递增,各层土壤水溶性盐量漫灌施肥处理均高于漫灌不施肥处理;滴灌的2个处理,0~60 cm水溶性盐总量从上到下依次递增,60~100 cm明显降低;土壤各层水溶性盐总量滴灌基施均高于滴灌追施;0~100 cm土层水溶性盐量滴灌基施高于漫灌基施。[结论]不同灌溉施肥方式以滴灌+追肥效益最高;漫灌土壤盐分从上向下淋溶明显,滴灌土壤盐分淋溶不充分,盐分在20~60 cm有积聚作用;同等条件下,施肥量越高土壤盐分残留量越大,土壤次生盐渍化与施肥量关系密切。     

土壤含水率与像素颜色之间关系的BP人工神经网络模型

建立像素颜色RGB值与土壤含水率之间的数学关系，是染色入渗法的应用基础。结合沟灌染色入渗试验。研究了染色入渗过程中土壤含水率与像素颜色分量之间关系的BP人工神经网络模型。分析土壤含水率与像素颜色分量之间的关系，确定BP人工神经网络的拓扑结构，以像素颜色分量的相对值作为输入因子。土壤含水率作为输出因子，建立了包含1个隐层的BP人工神经网络。结果表明，该模型具有较高的拟合精度和验证精度，优于二次多项式模型。     

塔里木河上游荒漠河岸林土壤水盐分布规律研究

对塔里木河上游荒漠河岸林不同覆盖度下土壤水盐分布规律的研究,为土壤盐渍化防治,干旱地区生态环境重建提供重要依据。通过对研究区不同植被覆盖度条件下（0~0.2,0.2~0.5与0.5以上）的盐渍化土壤进行分层取样,测定其盐分和水分含量,分析在水平方向和垂直方向上的水盐变化规律。结果表明:相同深度土壤盐分随覆盖度的增大呈现减少的趋势,相同土层以5月份盐分含量最高,4月最低;而土壤水分随覆盖度的增大呈增高的趋势,相同土层含水量随时间上没有明显的差异,含水量4月份稍高,6月稍低。在相同覆盖度条件下随着土层由浅到深盐分积累逐渐减少,表层0~60 cm 3个土层随时间推移盐分含量变化明显,其他土壤层次变化不大;而土壤水分与土层深度的关系不明显,随时间变化为4月份土壤含水量相对较多,6月份较低。在不同覆盖度不同土层盐分随水分含量变化规律为4月份覆盖度在0~0.2时,土壤盐分与含水量呈显著负相关,覆盖度在0.5以上时,土壤盐分与含水量呈极显著正相关,其他月份相关性不显著;因此,塔里木上游荒漠河岸林土壤水分、盐分的变化与覆盖度、季节有很大关系。     

中国6种地带性土壤红外光谱特性研究

利用土壤原样研究了中国 6种典型地带性土壤的红外光谱特征。结果表明 ,砖红壤、红壤红外光谱属于高岭石型图谱 ,显著的 36 95 ,36 2 0 ,10 35 cm- 1峰以及 35 2 7cm- 1峰可作为用红外光谱判断热带、南亚热带地带性土壤的特征峰。黄棕壤、褐土、黑垆土、黄绵土红外光谱为蒙脱石型图谱 ,较弱的 36 2 1cm- 1峰 ,3435和 10 2 8～10 32 cm- 1的强宽带 ,以及显著的 14 37cm- 1峰可作为温带半湿润 -半干旱地区石灰性土壤红外光谱的特征标志。黄棕壤是石灰性土壤向热带、南亚热带地区过渡的地带性土壤 ,其红外光谱标志为较宽的 3435 ,10 32 cm- 1吸收带和明显的 36 2 0 cm- 1吸收峰 ,以及较弱的 36 95 cm- 1峰 ,但没有 14 37cm- 1峰。中国从南到北 ,土壤红外光谱的36 96 ,36 2 1cm- 1 峰、石英双峰 (798,780 cm- 1 )的 797cm- 1 峰吸收强度逐渐减弱 ,而石英双峰的 780 cm- 1 峰吸收强度逐渐增强。     

新疆棉田地下滴灌土壤水盐运移变化规律的研究

为探讨新疆棉田地下滴灌方式地下滴灌下土壤水盐运移的规律,在棉花不同生育期运用烘干法和电导法,从水平方向和垂直方向测定棉田距离滴灌带不同距离的土壤含水量和土壤盐分,结果表明地下滴灌条件下棉花整个生育期土壤含水量的运移规律为:0~35 cm各土层苗期与蕾期较低,盛花期较高,吐絮期又较低,35~55 cm各土层在苗期与蕾期较低,花铃期至吐絮期均较高;土壤盐分含量的变化与土壤含水量的变化刚好相反。