黄河三角洲地区土壤盐渍化特征及其剖面类型分析

通过主成分分析和Q型聚类方法,研究了黄河三角洲地区典型地块土壤盐渍化特征,并对该地区土壤盐分剖面构型的分类进行了探讨。结果表明:研究区土壤含盐量普遍较高,总体上盐分分布呈较强的表聚性和变异性;土壤积盐可由盐分含量、离子组成特征、碱化特征以及外源影响因子4个主成分来反映,其累计贡献率达86.21%。聚类分析结果表明,研究区土壤盐分剖面可以明显分为表聚型、底聚型和平均型3类,在数量上以表聚型和底聚型为主;其中表聚型分布于研究区东部和南部,底聚型分布在西部和西北部;不同盐分剖面类型反映了植被类型和土地利用方式的差异,人为农业措施是形成底聚型和平均型盐分剖面的最直接因素。该研究结果为黄河三角洲地区盐渍土地的分区、改良、管理以及合理利用提供了理论基础和实践依据。     

盐渍化灌区耕地-荒地-沙地水盐分布及盐分累积特征

以河套灌区不同利用类型土地为研究对象，旨在探究耕地、荒地、沙地土壤水分变异及土壤积盐特征与盐分离子对土壤积盐量的影响。结果表明：耕地、荒地、沙地土壤水分分布不均，含水率变异系数随土层深度加深而减小，沙地表层变异性较大，变异系数为104.5%；耕地积盐主要集中在春季和秋季收获期,春汇后土壤脱盐约2.1 t·hm^-2，灌水间歇期毛管作用下土壤积盐约0.76 t·hm^-2；荒地70%盐分聚积在表层，春汇后最多可积聚39.85 t·hm^-2；耕地积盐量与荒地积盐量呈显著负相关关系，与沙地积盐量呈显著正相关关系,相关系数分别为-0.249、0.712；HCO^-₃、Na⁺在耕、荒地间随水移动性较强，耕、沙地间SO^2-₄、Mg²⁺随水移动性较强。主成分分析表明影响耕地积盐量主要是SO^2-₄和Cl^-,影响荒地和沙地积盐量主要是Na⁺和Cl^-。采用逐步回归分析方法建立耕、荒、沙地1.2 m深土壤积盐回归预测模型。     

基于HYDRUS-2D模型模拟耕荒地水盐运移规律

在野外实测资料的基础上,利用HYDRUS-2D模型对作物生育期耕地与盐荒地间土壤水盐的迁移进行了模拟和分析。结果表明,在强蒸发作用下,盐分在表层土壤中积聚,20、40、70 cm土层分别上升了67.23%、62.37%、37.2%。经检验,HYDRUS-2D模型对土壤含水率和含盐率运移的模拟具有较高精度,反映出盐分积聚和水分运移规律。     

基于主成分分析的宁夏银北地区龟裂碱土盐分特征研究

为探明宁夏银北地区龟裂碱土的盐分状况,并构建滴灌利用龟裂碱土过程中具有代表性和限制性的盐分特征因子,利用经典统计和主成分分析方法对龟裂碱土原状土剖面和滴灌利用下的土壤盐分特征进行了研究。结果表明,龟裂碱土剖面盐分离子含量总体呈现"T"字型分布,0~40 cm土壤SAR值较大,均高于15(mmol/L)0.5,土壤pH值9.5左右;Cl-和Na+是该土壤中最主要的阴阳离子;HCO3-含量在100 cm以下的土层中逐渐增加;土壤可溶性总盐(TSS)与Cl-和Na+的相关性较大,相关系数分别为0.967和0.910(P<0.01),TSS与饱和浸提液电导率(ECe)亦存在着显著的正相关(P<0.01);主成分分析表明影响土壤利用的4个主成分依次为土壤盐化状况、土壤结构状况、土壤碱化特征以及除Na+、Mg2+和Ca2+等离子之外的其它离子含量状况,其累积方差贡献率为87.18%。由此可见,在宁夏银北地区龟裂碱土具有干旱区盐碱土壤盐分表聚特征,在利用过程中仍需要首先降低土壤盐度,通过改变离子组成减小土壤碱度,改善土壤结构。     

喀什葛尔河流域盐渍化土壤盐分特征分析

土壤盐渍化是喀什葛尔河流域农业发展面临的主要问题之一。采用相关分析法与主成分分析法分析了喀什葛尔河流域盐渍化土壤盐分特征。结果表明:土壤盐渍化类型以硫酸盐渍土为主,盐渍化程度为重度及中度盐渍化;土壤总盐与SO24-、K+、Na+呈显著正相关,揭示了土壤盐分大小与SO24-、K+、Na+有关;表层的总盐、各盐分离子含量均高于其余土层,即土壤盐分垂直分布呈现表聚性;盐分离子按质量分数大小在土壤剖面基本上呈自上而下的垂直分异特点;盐分组成中,阳离子以K+和Na+为主,阴离子以SO42-为主;8月份表层、0～20cm、20～40cm、40～60cm、60～80cm、80～100cm总含盐量均高于2月份。主成分分析结果表明,SO24-、K+、Na+作为研究区土壤盐渍化状况的特征因子。     

景电灌区盐碱耕地土壤剖面盐分时空演替特征研究

为了研究西北干旱引黄灌区长期综合改良条件下盐碱耕地土壤化学性质的时空演替特征，以甘肃省景泰川电力提灌灌区（以下称“景电灌区”）为例，采集灌区不同耕种年限（5、10、15 a）盐碱耕地0~80 cm土层土壤样品，同时选取试验地附近未耕作盐碱荒地作为对照。对土壤水溶性总盐（TS）、pH值和各盐分离子指标进行测定与分析，研究了不同耕种年限盐碱耕地土壤剖面盐分的时空演替特征。结果表明，随着耕种年限的增加盐碱耕地土壤脱盐效果明显，土壤TS由未耕种时的4.081 g·kg^-1下降到耕种15 a后的0.411 g·kg^-1；而土壤pH值则随着耕种年限的增加呈现出缓慢增加趋势，由未耕种时的8.30上升至耕种15 a后的9.05，说明土壤在脱盐过程中出现了碱化趋势；其余盐分指标除HCO^-₃随着耕种年限的增加呈现缓慢增加趋势，钠吸附比（SAR）、Cl^-/SO^2-₄以及其余各盐分离子均随着耕种年限的增加而降低。可见随着耕种年限的增加，土壤条件得到了很大的改善，有利于作物的生长，但长期的土壤脱盐改造同时也诱发了土壤碱化倾向。     

内蒙古河套灌区典型耕、荒地水盐动态分析

为了探究河套灌区在实施节水灌溉下的水盐平衡机制,在河套灌区永济灌域选择1个典型研究区,通过观测耕地和盐荒地土壤含水率及含盐量、地下水位埋深及矿化度,分析耕、荒地水盐动态规律及其主要影响因素,探讨盐荒地对耕地的"旱排"作用。结果表明:在灌溉和降雨的影响下,耕地土壤含水率比盐荒地土壤含水率变化更剧烈,耕地土壤含水率的主要影响因素是灌溉及降雨、作物生长、地下水位埋深和土壤质地,盐荒地土壤含水率的主要影响因素是耕地灌溉和地下水位埋深;耕地土壤含盐量在3.5 g·kg^-1以下,为轻度盐碱化土壤,盐荒地土壤含盐量较高,其中心区域的土壤含盐量在4.0～10.0 g·kg^-1,为重度盐碱化土壤,耕地土壤含盐量的主要影响因素是灌溉和作物生长,盐荒地土壤含盐量的主要影响因素是地形地貌和地下水位埋深;盐荒地地下水位埋深低于耕地地下水位埋深,耕地地下水矿化度在3.0 g·L^-1以下,为微咸水,盐荒地中心区域地下水矿化度平均在8.5 g·L^-1左右,为重度咸水。在无地表排水措施条件下,分布于耕地之间的盐荒地是耕地水盐的排泄区...     

干旱区绿洲土壤盐分特征

以内蒙古阿拉善盟腰坝绿洲为研究区,根据野外实地调查、样品采集及室内实验分析,采用描述性统计法、相关分析法、主成分分析法,分析腰坝绿洲表层土壤的含盐量及各盐分离子分布。结果表明:腰坝绿洲表层土壤呈碱性氯化物-硫酸盐型盐渍化土,土壤阳离子聚积以Ca~(2+)和K~++Na~+为主,阴离子聚积以HCO_3~-为主,土壤全盐量呈西南部高东北部低的分布特征;土壤中K~++Na~+、SO_4~(2-)和Cl~-呈强变异性,全盐量、Ca~(2+)、Mg~(2+)和HCO_3~-呈中等变异性,p H呈弱变异性;土壤全盐量与SO_4~(2-)、Ca~(2+)、K~++Na~+、Cl~-和Mg~(2+)之间存在着极显著正相关,p H与Mg~(2+)、Ca~(2+)、Cl~-和SO_4~(2-)之间存在着极显著负相关;通过主成分分析,选取了反映土壤盐分组成和碱度的2个主成分因子,得出表征土壤盐渍化的特征因子为SO_4~(2-)、K~++Na~+、Ca~(2+)、Cl~-,并进一步建立了主成分综合得分方程,计算出了42个土样的综合得分,分值范围为3.6~10.7,平均值为5,标准差为1.5,呈中等变异性。该研究可为研究区土壤盐渍化防治提供理论和实践依据。     

沙漠绿洲区平原水库下缘盐荒地水盐动态规律

为揭示平原水库周边无灌溉盐荒地及防风林生长区水盐分布特征,在沙漠绿洲区多浪水库南库区周围布设了地下水监测井和土壤监测点,进行了为期2 a的逐月地下水埋深监测和土壤含水率及含盐量的定点取样测定试验。结果表明:库区周边盐荒地地下水埋深随监测时段变化变幅不大,2 a内均值为1.28 m;不同土壤含水率整体随土层深度增加呈升高趋势,其中60~100 cm的土壤含水率较其他土层波动较大。2 a间盐荒地的土壤含盐量在0.48~8.86 g·kg~(-1)之间变化,不同土壤总盐含量随土层深度增加呈减小的趋势,0~40 cm土层含盐量变化较为明显,具有显著的盐分表聚现象,其中,防风林地土壤含盐量在0~40 cm土层内较天然生态林地明显降低。     

艾比湖流域风沙土盐分特征分析

以艾比湖流域风沙土土壤为研究对象,对不同植被类型覆盖条件下土壤总盐含量、可溶性离子等指标进行测定,通过相关性分析以及主成分分析,确定土壤盐分特征。结果表明：研究区不同植被覆盖下的风沙土土壤盐分含量较高,差异较大,总盐含量呈现强烈的空间变异特征;土壤中总盐含量与Cl-、K＋＋Na＋及SO42-含量之间存在极显著的正相关关系,总盐含量与HCO3-的相关性最弱;土壤中阴离子以Cl-,SO42-为主,阳离子以K＋＋Na＋为主,据主成分分析结果将其确定为盐渍化的特征因子。研究区风沙土盐渍化类型以氯化物-硫酸盐型和硫酸盐型为主,判断该区域风沙土的盐渍化类型为盐土。     

于田绿洲土壤盐渍化遥感监测研究

首先对含有7个多光谱波段的TM图像分别做了主成分、缨帽变换.然后在对遥感数据及其派生数据分析的基础上,得出可见光、近红外波段之一和第三主成分及绿度特征.做RGB彩色合成能够较好地揭示干旱区盐渍化土壤信息,此方法处理的效果受表层土壤含水量的影响.最后对合成图像分类,得出研究区盐渍地的数量和空间分布状况.     

内蒙古河套灌区紧邻排干沟土壤盐渍化与肥力特征分析

合理改良河套灌区紧邻排干沟盐碱地,能够有效促进灌区盐碱地生态修复与农业可持续发展。结合描述性统计与主成分分析的方法,对河套灌区乌拉特灌域紧邻排干沟土壤盐碱化与肥力特征进行了分析。结果表明:(1)研究区土壤属于重度氯化物型盐化土;Mg^2+为土壤盐化程度高的关键阳离子,Mg^2+含量过高减缓了Na+的吸收速度,加剧了土壤碱化进程。(2)0~40 cm土层土壤碱化度在13.0%~28.6%之间,土壤碱化度高的原因包括两个方面:一方面是由于CaCO3不能阻止土壤吸附Na+,另一方面是因为土壤中Mg2+不能促进Na+吸附;土壤pH与碱化度、总碱度均存在正相关关系。(3)主成分分析结果表明,研究区可将土壤含盐量、Cl^-、Ca^2+、Mg^2+、pH、总碱度和碱化度作为土壤盐渍化的主要特征因子。(4)研究区土壤钾素含量偏高,其他营养元素含量偏低。紧邻排干沟的土壤属于氯化物盐化土与碱化土复合型盐碱地,导致土壤具有土粒分散、湿时泥泞、不透气、不透水、干时硬结、耕性极差的特点;同时土壤养分偏低,应大量补充除钾素以外的其他土壤营养元素。该研究对于分析河套灌区紧邻排干沟盐碱土、制定合理土地利用政策与生态改良措施和实现区域可持续发展等方面具有重要作用。     

伊犁绿洲土壤盐渍化与浅层地下水水化学特征分析

根据2009年伊犁河流域土壤盐分与地下水条件的监测和取样分析资料,运用相关分析法与主成分分析法,对伊犁河流域土壤盐分与地下水埋深、矿化度、电导率、p H值与主要离子之间的关系进行了分析。结果表明:1研究区土壤盐分垂直分布呈现强烈表聚性;研究区内58.18%地下水样为淡水,40.00%为微咸水,1.82%为咸水,地下水矿化度平均值为2.50 g·L-1左右,属于微咸水;研究区地下水矿化度、电导率与主要离子组成呈现强烈的空间变异性。2研究区垂直河道方向的各采样线土壤盐分与地下水矿化度的变化趋势基本相似;地下水埋深与矿化度受到灌区农业活动的影响,导致研究区土壤次生盐渍化。3主成分分析结果表明,影响研究区土壤含盐量的地下水环境因子可以归纳为地下水矿化度、EC、Cl-、Mg2+、Na+与地下水埋深。     

宁夏平原沟渠边坡植物群落多样性的影响因子分析

沟渠边坡是物种传播的廊道之一,在物种传播与演替进程中起重要的作用。采用主分量分析和PCA排序的方法,对宁夏平原沟渠边坡的优势植物群落与其环境影响因子进行了定量分析。结果表明：宁夏平原沟渠边坡植物群落的主要影响因子是土壤水分和土壤有机质,且土壤盐分与植物群落的优势度和生物多样性之间有Y2=0.516-0.005X1+0.506X2的关系,可以根据此模型对宁夏平原沟渠湿地的土壤盐分和植物种群多样性及生态优势度做出具体的数学解释。同时表明,沟渠边坡水分梯度和土壤养分是决定其植物分布的主要影响因素。沟渠作为干旱半干旱区绿洲的重要水利设施,从获取最大用水效率、减少水分损失角度,可以高效地通过植物群落控水控肥;而从沟渠强化水文生态效益的角度,则可以提高沟渠湿地的水文循环效率。     

渗水地膜覆盖条件下原生盐碱荒地盐分累积特性研究

渗水地膜覆盖是一项新的农艺技术,其保墒性可有效地控制地表蒸发从而抑制土壤盐分表聚,其单向渗水性可在一定程度上控制土壤水分运移从而控制土壤盐分累积。本试验在朔州市应县原生盐碱荒地区,设覆盖渗水地膜、覆盖普通地膜和不覆盖三种处理方式,跟踪观测2007年10月19日到2008年10月30日不同覆盖措施条件下原生盐碱荒地的土壤盐分分布状况。结果表明:渗水地膜具有更为明显地抑制盐分表聚的作用,土壤剖面的盐分变化量和透过地膜进入土壤中的水量存在负相关关系,可利用渗水地膜来控制土壤盐分累积,基于透过地膜的水量叠加可以逐步减小土壤剖面的总含盐量,进而达到逐步淋洗脱盐的效果。     

准噶尔盆地人工林地土壤全盐的高光谱反演

随着高光谱遥感技术的快速发展,通过其定量估测土壤化学成分具有很好的可行性。使用ASD Pro FieldSpec3便携式光谱仪,测量准噶尔盆地人工林地风干土壤样品的可见光-近红外光谱,利用土壤反射光谱值预测全盐的含量。首先,通过皮尔森相关系数分析方法,计算土壤全盐与土壤反射光谱之间的相关性,其中土壤光谱值的二阶导数与土壤全盐的相关系数最高为0.806,均方根误差最小为1.508。其次,在基于光谱反射率的基础上,通过多元统计回归分析,表明土壤光谱在1 130 nm、1 430 nm和1 930 nm波段的全盐反演模型预测的效果较好,可以利用这3个波段建立回归方程,对土壤全盐进行反演估算。     

东亚飞蝗产卵及蝗卵孵化与土壤含盐量的关系

1.在黃海蝗区自然条件下观察,东亚飞蝗选择芦葦地、茅草地及獐毛草地产卵,不选择盐蒿地。分析結果表明选择的产卵地与土壤含盐量及含水量有密切关系。 2.以人工配制不同浓度的盐土,任飞蝗自由选择产卵,結果証明飞蝗对不同浓度盐分具有明显的选择能力。两种盐土含盐量的差異在0.25％以下时,所产的卵数約各占一半;若两者差異在0.3％以上时,产在低浓度盐土内的卵数比高浓度內显著增多。由此可知,雌蝗产卵时能选择的最低含盐量临界为0.3％。在一般中度盐土內,含盐量的差異愈大,选择力愈明显。 3.沿海蝗区蝗卵的孵化温积,因所在环境的土壤盐分、土壤水分、植被盖度以及腐植质的多少而異。芦葦地、獐毛草地的含盐量都较低。在其他条件相近的情况下,此二种植被地內的蝗卵发育温积均低于盐蒿地,由于盐蒿地土壤內盐溶液浓度大,影响卵正常吸水,因而延缓了发育期。 4.未吸水的蝗卵在人工配制的不同浓度盐土中孵育,浓度愈低,孵化率愈高。孵化的最高浓度极限为0.35％。吸水卵在含盐量1.0％以上的土壤中,其孵化率随盐分上升而递減,最高孵化的盐量极限为3.5％,二者对盐分的抵抗力差别甚大。     

膜下滴灌棉田冻融期土壤水分盐分变化特征

通过分析2014年11月—2015年3月北疆地区膜下滴灌棉田冻融期土壤盐分、水分与温度变化,探讨了不同土层水热盐在冻融期的变化和耦合关系。结果表明:冻融期土壤表层和深层含水量较高,中间层含水量较低;土壤剖面盐分在0~80 cm呈现层状分布,浅层土壤发生盐分明显累积,土壤盐分变异系数20 cm土层为0.525、40 cm土层为0.257、80 cm土层为1.041。在冻融期,土壤水分盐分沿剖面分布发生明显变化;土水势梯度、土壤温度梯度是冻融期土壤水分盐分迁移的主要因素,土壤水热盐之间变化具有高度的耦合性。