黄河三角洲农田灌溉前后土壤盐分时空变异特征研究

分别采用传统统计学和地统计学方法,定量分析了灌溉前、后黄河三角洲田块尺度下不同深度土层含盐量的空间变异性并分析空间分布特征。结果表明:除灌溉前0～10cm土层土壤含盐量呈强变异性外,其余各土层含盐量均表现为中等变异强度;灌溉前土壤盐分主要积聚在0～ 10 cm和40～60cm土层,灌溉后主要积聚在40～60 cm土层;灌溉使得0～10 cm和10 ～ 20 cm土层土壤含盐量降低,脱盐效果较好;除灌溉后0～10 cm土层的土壤盐分含量呈现弱空间相关性之外,其它土层均呈现强空间相关性;灌溉后与灌溉前相比,除40～60cm层土壤含盐量外,其余各土层土壤含盐量明显降低、土壤含盐量的等值线密集程度减弱、空间分布趋势明显变平缓;灌溉前各土层土壤含盐量高值区均分布在试验区中部偏北,而低值区则分布在试验区西北角,灌溉后除0～ 10cm土层土壤含盐量高值中心分布在试验区中北部外,其余各土层均分布在试验田块的中南部或中部,而低值中心的空间分布规律相似,主要分布在试验田的北部。     

伊犁河谷察南灌区土壤盐分空间变异研究

以伊犁河谷察南灌区为研究区,运用EM38电导率仪测定及室内分析相结合的手段,获取土壤电导率值及0~30 cm、30~60 cm、60~100 cm土壤盐分含量。一方面对各土层土壤盐分含量进行了简单的盐渍化分级统计,另一方面应用地统计学方法,对土壤盐分特征因子进行半方差函数分析及空间插值分析。初步研究表明:察南灌区土壤电导率变异系数为1.31,各土层土壤盐分含量变异系数分别为1.31、1.10、1.49,均呈现空间强变异;0~30cm、30~60 cm、60~100 cm土层土壤中,盐化土所占比例分别为25.37%、21.79%、12.11%,形成了比较明显的盐渍化趋势;在空间分布上,土壤电导率及土壤盐分含量自灌区西北至东南方向总体呈现减小的趋势。另外,研究发现灌区各土壤盐分因子具有强烈的空间相关性,空间变异格局主要是结构性因素作用的结果。     

节水改造前后土壤盐分剖面特征及其空间分布——以内蒙古河套灌区中游临河区为例

综合运用地质统计学、聚类分析、描述性统计和表聚系数,系统研究并对比总结了节水改造前后内蒙古河套灌区中游临河区土壤剖面盐分特征和空间分布规律。结果表明：节水改造前后灌区土壤剖面盐分均可分为均布型和表聚型2类。根据不同土层的相似性,灌区0～100 cm的采样层可分为0～20 cm和20～100 cm两个层次;从整个研究区来看,节水改造前,土壤含盐量有从西部和东部向中部逐渐降低的趋势。节水改造后,有由西向东逐渐增加的趋势。节水改造措施的实施,使得研究区土壤剖面盐分类型向均布型发展,且整体上土壤盐分有所降低。该研究结果为河套灌区节水改造后土壤盐渍化的改良、土地利用分区和灌溉制度的建立提供理论基础和实践依据。     

河套灌区地下水埋深与土壤盐分对增强型植被指数的联合影响

为研究干旱半干旱地区地下水埋深与土壤盐分对作物生长的联合影响，以河套灌区解放闸灌域主要种植作物(小麦、玉米、葵花)为研究对象，利用遥感影像提取增强型植被指数，野外试验获取0～20、0～40 cm土层土壤含盐量及地下水埋深数据，构建双因素坐标系确定地下水埋深和土壤含盐量对植被指数的联合响应，统计得出适宜作物生长的土壤含盐量及地下水埋深范围，研究结果表明：(1)5—6月小麦生长地下水埋深最适宜的范围分别为0.99～2.01、1.03～1.54 m,其对应的土壤含盐量分别为1.00～1.30、1.53～2.02 g·kg^-1;(2)6—8月玉米生长地下水埋深最适宜的范围分别为1.56～1.80、1.82～2.00、1.43～2.31 m;其对应的土壤含盐量分别为1.24～1.68、1.25～1.55、0.98～1.40 g·kg^-1;(3)7—8月葵花生长地下水埋深最适宜的范围分别为0.75～1.70、1.20～1.61 m,其对应的土壤含盐量分别为1.46～1.70、5.55～5.84 g·kg^-1。     

民勤绿洲灌区表层土壤盐分空间变异性研究

土壤盐渍化是干旱半干旱区土地退化的主要原因之一,揭示土壤盐渍化程度与空间分布特征是区域盐渍化防治与治理的重要依据。文中以民勤灌区表层土壤盐分数据为基础,结合经典统计学与地统计学方法,研究该区土壤全盐及盐基离子的空间变异特征和分布规律。结果表明:该区表层土壤总体上偏碱性,阳离子以Na~+为主,阴离子以SO_4~(2-)为主,Cl~-和HCO_3~-离子呈中等变异性,而全盐和K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、SO_4~(2-)离子则呈强变异性。全盐和各盐分离子均表现出强烈的空间相关性,空间自相关距离为4.62-11.13km,表明全盐及各离子在空间自相关范围内具有很大的相似性。Ca~(2+)、Mg~(2+)、SO_4~(2-)和Cl~-离子与全盐的空间分布具有较高的一致性,低值区集中在灌区西南部和北部中心地区,高值区主要分布于灌区中部、北部偏东和偏西的一些区域。     

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。     

不同灌溉方式下棉田土壤盐分变化分析——以玛纳斯河中游典型灌区为例

采用田间取样、土样实验室分析以及统计分析等方法,对新疆玛纳斯河中游灌区漫灌、滴灌2种灌溉方式下棉田土壤含盐量在棉花全生长季的变化进行定量分析。结果表明:从土层角度分析,漫灌棉田0-100cm整个剖面土层以及各土层土壤平均盐分值低于滴灌棉田;漫灌棉花生长期内土壤盐分主要集中在40-60cm土层,而滴灌棉田土壤盐分主要集中在20-40cm土层;滴灌棉花生长期内各土层土壤盐分分布较漫灌棉田土壤盐分更均匀。从时间角度分析,漫灌棉田0-100cm整个剖面土层以及各土层盐分峰值出现的时间早于滴灌棉田;漫灌棉花生长期内各土层盐分峰值出现在5月或6月份,而滴灌棉田各土层盐分峰值出现在6月或7月份,6月或7月是漫灌、滴灌棉田垂直土层盐分分布比较均匀的时间。研究结论对减缓土壤盐渍化、指导灌溉施肥管理以及改善可持续土地利用的可能措施均有积极意义。     

基于EM38的封丘县土壤盐渍化调查研究

针对目前封丘县存在的土壤盐渍化问题,利用EM38磁感应电导仪在田闻定位、定点测量,对其土壤盐渍化现状进行调查.运用经典统计学方法,研究了土壤盐分的变异特征.利用Kriging插值方法,绘制了0～30、30～60、60～90、90～120 cm各层土壤盐分空间分布图.结果表明,EM38所测样点的表观电导率测定值EMH(水平位)和EMv,(垂直位)的相关系数均达到了90%以上,测定数据准确,其结果均具有较高的可信度.根据统计分析,对于0～30,30～60 cm土层的土壤电导率宜采用EM38水平测量模式(EMH)的表观电导率进行解译,而60～90,90～120 cm土层的土壤电导率宜采用EM38垂直测量模式(EMv)进行解译.从含盐量的平均值来看,各土层变化范围在0.498～0.543 g/kg,各层土壤盐分含量的变异系数分别为0.582、0.249、0.304与0.367,属于中等变异强度.研究区土壤盐溃化评价结果:盐渍化土壤主要集中在东南部,呈现明显的趋势效应,并且在整个剖面,盐分表层最高,随着深度增加呈先减小后增大的趋势.     

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。     

膜下滴灌条件下盐荒地土壤盐分变化规律研究

基于对下野地灌区、金沟河灌区的试验监测,从土壤盐分年内、年际变化及其与地下水埋深的关系两个方面,研究膜下滴灌条件下盐荒地土壤盐分变化规律。研究结果表明:在年际间,下野地灌区、金沟河灌区实施膜下滴灌6～8 a的盐荒地块,深度在60～100 cm的土层土壤含盐率分别保持在0.5%、0.8%上下,形成稳定积盐层,在60cm以上土层土壤盐分基本处于动态平衡;在年内,盐荒地土壤盐分整体上呈现随生育期的推后而降低的趋势,0～60cm土层脱盐效果较为明显,春秋季是两个积盐的高峰期;下野地灌区、金沟河灌区地下水埋深年际均值为3.60、2.26 m,土壤含盐率年际均值为0.49%、0.77%,土壤盐分随地下水埋深的减小而增加,说明石河子垦区土壤含盐量受地下水埋深影响较为明显。     

土壤盐分和水分对浆果猪毛菜(Salsola foliosa)种群分布的影响

研究了准噶尔盆地土壤盐分和水分含量对浆果猪毛菜种群分布、幼苗存活的影响。结果表明:浆果猪毛菜在苗期对土壤表层盐分含量非常敏感。表层土壤盐分含量显著影响浆果猪毛菜种群优势度、密度和盖度。土壤含水量仅在表层土壤盐分含量较低时,影响浆果猪毛菜种群密度和分盖度。深层土壤盐分含量(90 cm)显著影响浆果猪毛菜种群在群落中的优势度,土壤含盐量增加,浆果猪毛菜种群优势度降低,个体数量减少。     

应用膜下灌排联动技术对提高土壤淋洗效果的影响

膜下滴灌结合暗管排水技术是一种复合型节水灌排技术,为了进一步研究在新疆的影响,在新疆生产建设兵团141团安集海地区通过设置膜下滴灌结合暗管排水(T1)、膜下滴灌无暗管排水(T2)和无膜下滴灌无暗管排水(T3)3个不同处理进行棉花田间试验。结果表明:(1)相同土层下T1、T2、T3处理土壤含水率的变化幅度依次为6.32%、10.03%、14.32%,即:T1T2T3,表明T1处理较T2、T3处理能更好的保持土壤水分的稳定,不同处理下土壤的保水效果为T1T2T3;(2)T1处理在0～60 cm土层土壤含盐量均降低,20 cm、40 cm、60 cm土层土壤含盐量分别下降了63.06%、60.62%、48.42%;在棉花生育后期,T2处理在20 cm、40 cm土壤含盐量下降,60 cm土壤含盐量增加,即表层土壤脱盐会造成深层土壤积盐;T3处理生育期末期出现表层返盐现象;(3)棉花生育末期,T1处理下20 cm、40 cm、60 cm土层土壤有机质含量均增加,未铺设暗管的T2、T3处理有机质含量减少;(4)膜下滴灌结合暗管排水技术0～60 cm以内随土层深度增加土壤渗透性改善越好。(5)暗管排出水的pH、含盐量均大于灌溉水,说明暗管排水的同时带走了土壤中的盐分,有助于土壤盐碱的改良。     

宁夏红寺堡扬黄灌区土壤盐渍化特征

为探究影响红寺堡扬黄灌区土壤盐渍化的主要影响因素，采用相关性分析法和主成分分析法对0～100 cm土壤剖面盐渍化特征进行研究，结果表明：(1)研究区土壤整体为强碱性土，下层20～100 cm土壤pH值显著高于上层0～20 cm土壤p H值(P<0.05)，并随着土壤深度的增加而增加，土壤全盐含量同样随土壤深度的增加而增加，呈底层高表层低的底聚型剖面特征，各层土壤全盐含量差异性不显著(P<0.05)，各层土壤pH值均属于弱变异性，在空间上分布较为均匀，土壤全盐在上层0～20 cm深度属于中等变异性，在下层20～100 cm深度属于强变异性，空间分布上随着深度的变化出现差异。(2)研究区内主要阳离子为Na⁺+K⁺，各阳离子间含量差异性显著(P<0.05)，阴离子主要为SO₄^2-，相较于其他阴离子含量差异性显著(P<0.05)，各离子含量SO₄^2->Na⁺+K⁺> Ca^2+...     

基于HYDRUS-2D的滨海地区膜下滴灌土壤水盐运移模拟研究

以春玉米“郑单958”为供试作物，采用膜下滴灌灌水方式，设定2种不同灌水定额，分别是单次灌水定额20 mm和10 mm，测定试验区土壤水分、盐分含量，利用HYDRUS-2D模型对土壤水盐运移进行模拟，将模拟值与实测值进行对比分析，探究滨海地区盐碱化土壤水盐运移规律。结果表明：滴灌过程中，水平方向土壤盐分由膜下向膜边运移，膜下土壤淋洗效果好于膜边；竖直方向0~20 cm土壤水分、盐分变化幅度最大，土壤含盐量降低16.1%，淋洗效果明显；下层土壤盐分淋洗效果一般，土壤含盐量降低值仅为9.6%。土壤水分重分布过程中，0~20 cm土层土壤含水率和含盐量变化幅度比20~60 cm土层大。0~20 cm、20~40 cm和40~60 cm土层高灌水定额（20 mm）处理对土壤盐分的抑制作用分别比低灌水定额（10 mm）处理高26%、11%、19%，并且高灌水定额滴灌将土壤盐分淋洗到60 cm土层以下，而低灌水定额滴灌未能将土壤盐分淋洗到60cm土层以下。HYDRUS-2D模拟得到的土壤含水率与含盐量和实测值基本吻合，模型可靠。     

开都河下游灌区土壤盐渍化特征分析

以开都河下游灌区为研究区,在野外考察与样品实验分析的基础上,研究绿洲土壤盐渍化各特征值空间分布规律,运用相关分析和回归分析方法研究该绿洲土壤盐渍化特征之间的耦合关系.结果表明:土壤pH值的平均值大干8.0,属于微碱性土壤;土壤含盐量较高,0～10 cm土层中的含盐量最大,平均值达到2.83%;土壤阳离子主要以Na+、K...     

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。     

EM38在土壤盐分分带中的运用研究

通过分析EM38所测的大地电导率与土水比（1∶5）浸提液电导率之间的相关关系,建立以土壤浸提液电导率（EC）为因变量,大地电导率（EM）为自变量的预测模型。在预测模型建立的基础上,对其精度进行了评定,以确保预测模型在土壤盐分含量预测中的可信度。利用EM38所测的大地电导率来预测土壤中盐分含量,进而分析土壤盐分含量的空间变异性。结果表明：研究区土壤盐分的空间变异特征为表聚性、分带性;并且分析了土壤盐分含量的带状走向,其浅层（0～30 cm）的走向与中层（30～60 cm）、深层（60～90 cm）、底层（90～120 cm）盐带走向的夹角在5°以上,而其他各层相差3°以内,尤其是浅层（0～30 cm）土层的盐分含量走向与植被的带状走向一致,较好地拟合了研究区的地貌变化特征。     

干旱区绿洲土壤盐分空间异质性及人为驱动力分析

通过对渭干河-库车河三角洲绿洲土壤含盐量空间异质性及人为驱动力分析,结果表明:土壤含盐量在0-10cm、10-30cm和30-50cm具有一致的空间分布格局,在绿洲的东部、南部和东南部含量分布相对较高,绿洲西部和西北部的含量分布偏低,而在绿洲北部和西南部,土壤含盐量具有中等水平的空间分布。人口的增长以及人类不合理的经济活动致使绿洲部分区域受人为活动影响严重,灌区地下水位上升、土壤弃耕严重,致使盐分在土壤中急剧增加,表聚强烈。因此,改变不合理的经济增长方式,研究先进的农业种植技术,有效控制人口增长速度以及制定相应的盐渍化防治措施是目前渭干河-库车河三角洲绿洲急需解决的首要问题。     

冻融对北疆盐碱地长期滴灌棉田土壤盐分的影响

为了解北疆积雪覆盖条件下,冻融作用对盐碱地膜下滴灌棉田土壤盐分分布及变化的影响。采用时空变异法,以连续应用膜下滴灌0、4、6、8、10、15 a 6块棉田初春土壤盐分的变化为例进行分析。结果表明,"冻层滞水"及积雪消融入渗对80~100cm深度土体中盐分具有天然淋洗作用,冻融前后土壤盐分分布呈"广口杯"状。4月5日至14日在水分(直接驱动力)运动影响下,60~80 cm土层含盐量降低,其中一部分随毛管水向上蒸发,滞留于0~40 cm土壤;另一部分受重力水作用向下淋洗,80 cm以下土层含盐量升高。滴灌0 a地块0~140 cm土体内储盐量为29 063.00 g,滴灌15 a后,降至5 778.86 g。冻融对盐分的淋洗作用在应用滴灌年限较短地块表现得相对明显,即土壤中含盐量越高,淋洗作用越显著;冻融后滴灌0 a棉田0~140 cm土体储盐量降低8 941.33 g,滴灌15 a棉田降低614.62 g。提出冻融循环对土壤中盐分的天然淋洗作用是北疆盐碱地长期膜下滴灌棉田土壤盐分降低的重要因素之一。     

玛河灌区膜下滴灌棉田表层土壤盐分空间变异性

应用区域采样点数据,结合地统计学与空间简单克里金插值等分析方法,分析了玛纳斯河流域中游平原灌区膜下滴灌棉田表层土壤盐分的空间变异性。结果表明:棉花采收后表层土壤含盐量变异系数为35.617%,表现为中等强度变异性,服从正态分布;具有强二阶趋势效应,灌区中部趋势影响力变化剧烈;块金系数小于25%,具有很强的空间相关性,其变异主要受空间结构性因素的影响;沿等高线方向表现为各向异性,垂直等高线方向表现为各向同性;棉花采收后表层土壤含盐量具有明显的连续变化,灌区内不存在盐土、重度盐化土和中度盐化土,轻度盐化土在整个灌区占主导地位并广泛分布于各子灌区,非盐化土主要分布在南部山前地区和东北局部地区。