渭干河-库车河三角洲绿洲土壤盐渍化动态分析及防治措施

[目的]新疆渭干河-库车河三角洲绿洲农业生产资源丰富,但遭受着土壤盐渍化的严重威胁.进行盐渍地时空动态变化特征分析及提出盐渍地防治措施,可以为区域农业及经济的可持续发展提供科学借鉴.[方法]采用基于知识决策树分类法构建模型提取研究区1989、2001和2007年盐渍化土壤专题信息,使用动态度模型分析研究区土壤盐渍化的动态变化.[结果]渭-库绿洲在1989～2007年,盐渍地总面积增加了192.76 km2.1989～2007年间盐渍地总面积的动态度达到0.232;.[结论]近20年间研究区土壤盐渍化呈现不断扩展的趋势,盐渍化危害程度加深.结合渭-库绿洲灌区的发展现状和区域特点,提出了水利工程、农业、生物和化学等方面的土壤盐渍化治理改良措施.     

玛纳斯河流域次生盐渍化弃耕地全面生态重建的新理念

土壤次生盐渍化是限制玛纳斯河流域绿洲农区农业可持续发展的重要因素,经过几十年与盐渍化的斗争,逐步总结出依靠现代科学技术及经济实力,倡导"以人为本"的新理念,贯彻以井灌井排为核心,结合机挖排渠、渠系防渗、膜下滴灌,刮除弃耕地表积盐以及以生物适应环境的新思维等全面生态重建的内部水土开发体系,辅以适宜盐渍化地的耕作、栽培措施,已经使土壤盐渍化得到有效控制,弃耕地已大量收复.对玛纳斯河流域次生盐渍化弃耕地的收复(生态重建)进行相关探讨,以期为干旱区内陆河流域绿洲农区防治土壤次生盐渍化提供模式.     

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。     

新疆耕地变化的时间特征及耕地保护的SWOT分析

[目的]新疆的后备耕地资源面积为1425.60×104hm2,占全国后备耕地资源的21.69;.在当前城市化、工业化步伐不断加快,人口不断增长,各业用地矛盾日益突出、粮食安全等问题十分严峻的情况下,新疆在我国耕地保护中的作用越来越突出.研究在通过对新疆耕地保护的优势劣势、面临的机遇和挑战进行全面分析的基础上,为耕地保护战略的制定及实施提供依据.[方法]SWOT分析方法.[结果](1)1997～2007年,全国的耕地面积呈减少的态势,而新疆则反之,耕地面积净变化率为3.23;.新疆的耕地面积变化可以划分为三个阶段,分别为1997～2001年为耕地的快速增长期;2001-2004年为耕地的快速下滑期;2004～2007年为耕地面积的缓慢恢复期.(2)新疆耕地保护的优势在于水土光热资源较为丰富,农业生产条件好,农产品品质好,比较优势明显;劣势在于资源性缺水较为严重,土壤贫瘠,水土流失、盐渍化问题严重.面临的机遇为周边区域和国家对新疆农产品的需求增大,耕地经济效益连续多年提高.国家和新疆加大了对耕地的资金投入,面临的挑战为新疆绿洲外围生态环境趋于不利化,生态需水向农业用水的保障提出了挑战,耕地可持续利用面临考验.[结论]通过SWOT分析可以得出,通过适当的方法能够使新疆耕地得到保护,农业获得可持续发展,水资源是新疆耕地保护的主要障碍因素.基于上述分析,新疆的耕地保护战略应该为在保持现有耕地面积的基础上,逐步提高耕地质量,加大土地整理力度,控制土地开发,提高耕地利用效率.     

新疆渭干河三角洲绿洲土壤盐渍化及影响因子特征分析

以典型干旱区新疆渭干河绿洲为例,分析了自然和人为影响因素对土壤含盐量状况的相对影响力及其变化特征。结果表明,耕地开发和对地表水资源的调节是研究区土壤含盐量最显著的影响因素,土壤含盐量各个影响因子的相对影响力差别较小,土壤盐渍化治理要注重它们的综合作用。在现代全球气候变化背景下研究区的气候特征向暖湿方向发展,有利于土地盐渍化的缓解。     

新技术的应用与耕地质量问题

新疆农业是典型的绿洲农业,新技术新品种的引进对绿洲农业系统的发展演变起到了积极的作用。棉花皮棉单产从1949年的150kg／hm^2增加到了2007年的1733．5kg／hm^2,粮食单产从1949年的975kg／hm^2增加到了2007年的6204．9kg／hm^2,但同时也出现了一些新问题。新技术的应用对耕地质量产生的负面影响已经凸现,如土壤沙化、次生盐渍化、土壤侵蚀、土壤污染等,引起了耕地数量和质量的衰减,耕地容量和生产力的下降。     

新疆农田排水技术治理盐碱地的发展概况

农田排水技术是解决土壤盐渍化的重要方式之一。近年来依赖合理的农业节水技术和管理理念对耕地进行改造,地下水位逐年降低,绿洲农业的快速发展使人们产生重灌轻排的思想。然而本质上盐分并未脱离土壤,耕地存在次生盐渍化风险,农田排水技术任重道远。实践证明,长期应用农田排水技术在盐碱地改良、提高作物产量、促进农业经济发展等方面起着积极作用。对解放以来新疆农田排水技术治理盐碱化的发展及概况进行梳理和总结,指出农田排水技术在实际发展中存在的实际问题,并提出新形势下通过排水技术治理盐碱化的措施与建议,为今后新疆滴灌盐渍区土壤治理提供参考。     

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.     

石嘴山市惠农区耕地土壤盐渍化调查

通过对石嘴山市惠农区耕地土壤盐渍化分布现状进行调查,得出非盐渍化、轻盐渍化、中盐渍化、重盐渍化耕地的面积与比例,分析了盐渍化耕地的成因,并提出具体改良措施及改良的重点内容。     

新疆渭干河流域土壤盐渍化及其驱动力分析

运用RS与GIS技术,结合统计学方法研究了渭干河流域土壤盐渍化分布状况、表层土壤(0 cm-30 cm)盐渍化特征及其驱动力。结果表明:①流域盐渍化耕地总面积11.48×104 km2,占总耕地面积的39.83%。土壤盐渍化现象普遍,主要分布在绿洲的下部边缘地带,河流中下游、地势平缓低洼等区域。盐渍化土壤呈条形状分布,在绿洲边缘带呈片状分布,边缘的重度盐渍化土壤交错分布在轻度和中度盐渍化土壤中。②流域土壤pH值平均值为8.42,属于碱性土壤。土壤含盐量较高,平均值达到19.28g/kg,土壤盐渍化类型主要以硫酸盐和氯化盐为主。③渭干河流域土壤盐渍化是自然因素和人为因素相结合的产物,自然因素是形成条件,人为因素则促进了盐渍化的发展。     

北疆盐碱地空间分布特征分析

为了探究北疆盐碱地空间分布过程中盐碱化程度与经度、纬度及海拔高度之间的关系,基于1985年土壤调查结果,结合2015年Landest 8遥感解译去除人工绿洲结果,采用2 km×2 km网格单元,以盐碱地面积占总面积的比例作为检验区域盐碱化程度的指标,对盐碱地分布情况进行统计和分析。结果表明,北疆地区盐碱化程度受地形和降水的影响明显,特别是受土壤类型的影响更为密切;北疆地区盐碱化程度,由西向东呈增大趋势（P=0838）,主要集中分布在E90°～E96°范围内,盐碱土占总面积的比例为7562%;由南向北呈减小趋势（P=-0768）,主要集中分布在N40°～N43°范围内,盐碱土占总面积的比例为7782%;由低到高呈减小趋势（P=-0767）,主要集中分布在-160～500 m范围内,盐碱土占总面积的比例为4741%。北疆盐碱地空间分布特征的分析对于揭示北疆盐碱化程度的变化规律,促进北疆盐碱土资源的合理开发和维持地区生态安全具有重要的意义。     

新疆玛纳斯河流域灌溉技术对土壤盐渍化的影响

评价新疆玛纳斯河流域灌区灌溉技术对土壤盐渍化的影响程度。以石河子垦区为例,着重分析不同阶段灌溉技术对土壤盐渍化的影响;根据土壤盐渍化与灌溉技术水平的关系,用类比法对灌区盐渍化耕地的发展趋势进行初步预测。结果表明:在无排水条件下漫灌、畦灌等传统灌溉技术造成地下水位迅速上升,土层出现严重积盐。井灌井排技术有效地降低了地下水位,土壤明显脱盐,作物产量不断提高。目前大力推广的膜下滴灌由于其良好的节水和压盐效果,土壤中盐分含量逐年下降,随着滴灌年限的增加,土壤平均脱盐率逐渐提高;预计2010年大部分地区水资源达到合理利用后,灌区次生盐渍化耕地比例将下降到35%~40%,2020年区域水资源实现高效利用后,盐渍化耕地将减少到30%以内。随着灌溉技术水平的不断提高,不同类型土壤出现明显脱盐,灌区盐渍化耕地也将逐渐减少,但不会全部消失。     

1973-2015年塔尔湖农业区土地利用/覆盖变化分析

以河套农业区塔尔湖地区1973-2015年的5期遥感影像为主要数据源,应用分层提取和监督分类方法,获取了研究区土地利用/覆盖信息,并对土地利用/覆盖动态进行了分析.结果表明,近42年来,塔尔湖地区土地利用/覆盖格局没有发生显著变化.耕地面积除在1987-1995年有所降低外,基本保持着每年0.4％的速率增长.城乡工矿居民用地面积呈逐年增加的趋势.未利用土地面积逐年减少,其中以沙地面积减少最多.土地盐碱化总面积在1973-2006年稳步降低,而在2006年后转为增长.塔尔湖地区土地利用/覆盖变化受控于自然和人为因素的双重作用.1973-2015年研究区在土壤盐碱化改良和沙漠化防治等方面取得良好的效果,但2006-2015年不合理的灌溉和耕地的过度利用使得土壤盐碱化程度增加.     

新疆盐碱地成因及改良措施研究进展

土壤盐碱化不仅导致土壤生产力降低,而且引发诸多生态环境问题。新疆受不同程度盐碱危害的耕地面积约占新疆耕地总面积的1/3,盐碱化已经成为新疆农业开发和持续发展的重大限制条件和障碍因素。随着土地资源的紧张,必须寻求有效措施防治和改良盐碱土壤。文章主要阐述了新疆盐碱地的现状与分布,并根据国内外研究进展,回顾与分析了新疆盐碱地的成因与改良技术发展状况,最后对今后需进一步研究的问题进行了展望。     

基于遥感技术的银川土地盐渍化动态监测研究

为了了解银川平原土壤盐渍化动态变化特征,更好地保护该地区生态环境,对其土地盐渍化进行动态监测研究。在分析和处理2000年和2005年2个时期的TM遥感图像后,通过缨帽变换与RVI方法,结合GIS有效地提取银川平原土壤盐渍化信息,并对其数量变化、空间变化特征进行了分析。结果表明,20世纪70～80年代盐渍化程度减轻,80年代后期有所增加,90年代盐渍化程度减轻;银川北部地区主要表现为耕地面积增加,非盐渍化耕地面积增多,盐渍化耕地面积减少,盐碱荒地面积减少,耕地盐渍化程度减轻;银川南部地区土壤盐渍化程度明显减轻。     

基于中分辨率遥感影像土地利用类型信息提取及动态1）

为了监测与评估荒漠绿洲地带的土地利用／土地覆盖信息及其动态变化,进而分析生态环境变化等影响因素。以新疆自治区喀什地区为研究区域,采用1990年、2000年、2011年3期Landsat TM 和ETM＋遥感影像数据,应用最大似然法提取土地利用类型信息及对土地利用类型信息动态变化进行分析。结果表明：研究区1990年、2000年、2011年3期分类精度分别为90．62％、86．38％、93．85％;Kappa系数分别为0．92、0．87、0．84。研究区土地利用类型独特,未利用地面积占研究区总面积的70％,而且3个时期所占比例变化不大。1990—2011年,研究区耕地面积比例增长了5．00％、林地下降了3．44％、草地下降了1．62％,其他地类面积变化不明显;土地利用程度变化量为3．53,土地利用程度变化率为2．39％。     

GIS支持下的县域土地利用动态变化分析

利用GIS技术和数理统计分析方法,借助土地利用变化指数模型,定量分析了山西省怀仁县1989年第一次土地调查至2009年第二次土地调查的土地利用变化时空特征。研究表明,怀仁县土地利用类型以耕地、林地、草地为主;林地、交通运输用地、城镇村及工矿用地大幅度增加,耕地、其他土地大幅度减少;同时,土地利用数量变化存在明显的区域差异。综合分析表明,人口、经济、政策在土地利用变化中起着主导作用。     

基于冗余分析的宁夏平罗耕地土壤盐渍化特征研究

对平罗县101个耕地土壤样点的进行统计分析和冗余分析,得到各层土壤盐分数据的基本特征,以及各要素的相关性和影响盐渍化指标的主要离子。结果表明:1)该区各层土壤都呈盐渍化状态,有明显的盐分表聚现象。2)RDA结果显示前2个排序轴反映了该区80%以上的土壤盐渍化信息,排序轴与环境因子的线性结合程度较好的反映了盐渍化指标与盐分离子之间的关系。3)与常规统计方法相比,RDA所包含的信息量更大,而且能够更直观地表达研究区土壤盐渍化特征以及影响盐渍化指标的主要因素,是分析盐渍化信息的有效方法,能够为区域盐渍化评价和治理以及土地利用管理提供科学依据。     

1998—2014年阿克苏河流域耕地景观时空变化研究

以新疆阿克苏河流域为研究对象,利用遥感和GIS解译了研究区1998年、2002年、2006年、2010年、2014年5个时相的Landsat TM/ETM/OLI遥感影像数据。针对耕地信息,分别从耕地面积动态变化、耕地重心空间迁移、耕地景观格局变化等分析阿克苏河流域耕地近16年的变化过程,并从人口增长、社会经济增长、水利设施建设等方面分析这些因素对该流域耕地变化的影响。结果表明：整个流域耕地面积持续增加,上、中、下游耕地面积增加幅度有所不同,下游耕地面积增幅最大,上游次之,中游最小;流域上、中、下游耕地重心坐标在不同时段内分别向不同方向迁移,但总体表现为上游向东迁移,中游向南迁移,下游向北迁移;流域内耕地间逐渐聚拢,空间上接连成片,斑块面积不断增大,景观异质性降低;阿克苏地区人口和社会经济的持续增长是流域耕地面积持续扩张的重要原因,水利设施的配套建设保证了不断增加的耕地的用水灌溉。