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。     

基于遥感的玛河流域绿洲土地资源利用状况分析

遥感数据的现势、实时特点在土地资源动态监测中有无可替代的优势.研究以玛纳斯河流域为试验区,利用ERDAS IMAGINE遥感图像处理软件,对玛纳斯河流域绿洲不同时期(1976、1989、2000年)遥感影像进行分析,探讨利用ERDAS IMAGINE对该区TM影像进行监督分类的方法,并进一步分析其土地利用的演变过程.不同时相的卫星影像反映出:随着年代的推近,未利用地面积明显增加;耕地扩张很快,而土壤盐渍化面积仍然居高不下.土壤资源呈现出"开垦-弃耕-开垦"的反复局面.林地、居民地以及水域面积有不同程度的增加,草地面积则出现明显的下降趋势.     

玛纳斯河流域下游土壤的盐分特征分析

[目的]了解玛纳斯河下游土壤的盐渍化类型及盐分特征,为该地区土壤盐渍化治理及发展提供科学依据.[方法]以冲积洪积扇缘的142团和冲积平原的121团为例,依照Cl<'->/SO<,4><'2->的当量比对两种地貌的土壤进行分类,并利用SPSS13.0软件对土壤可溶性离子进行统计及相关性分析.[结果]两种地貌的土壤盐分在表层存在差异,142团0～40 cm属氯化物-硫酸盐或硫酸盐-氯化物类型,121团则属于氯化物类型.两种土壤的含水率都随土层深度的增加而增加,电导率则相反.通过对各离子变异系数的比较发现,属于强变异性的有142团的CO<,3><'2->与Cl<'->,以及121团的CO<,3><'2->;两种地貌土壤pH变异系数都低于10;,属于弱变异性;其他离子变异系数都为中等变异.142团的土壤可溶性盐与土壤含水率关系密切,121团则与土壤pH的关系较为紧密.[结论]玛纳斯河冲积扇扇缘至冲积平原的表层土壤盐分是由氯化物-硫酸盐为主过渡至氯化物为主.不同地貌下的土壤含水率、pH以及可溶性盐分离子之间确实存在着不同程度的差异性与相关性.     

玛纳斯河流域不同生态区地下水资源利用与开发模式研究

干旱区内陆河流域的地下水具有重要的生态地质作用。本文对玛纳斯河流域地下水开发方式及存在的问题进行了分析,针对不同地貌部位可供开采的地下水资源的特点及差异,提出不同生态区地下水资源的开发利用方式和注意事项。考虑到干旱区脆弱的生态环境,今后应严格管理和控制地下水开采量,保持合理的生态水位和合理比例的生态用水量,注意防止地下水过度开发引发新的生态环境危机,实现农业生产的可持续发展。     

基于遥感影像的新疆玛纳斯河流域土壤盐渍化分类

【目的】研究新疆玛纳斯河流域盐渍化严重程度及分布情况,为治理土壤盐渍化提供参考。【方法】采用2007-08-19的玛纳斯河流域Landsat TM影像图,通过主成分分析选出典型波段,计算归一化植被指数和归一化差异水体指数,并结合近红外波段进行决策树分类,获取不同程度盐渍化土壤的分布情况。【结果】根据归一化植被指数、归一化差异水体指数、近红外波段及第3主成分,构建了玛纳斯河流域土壤盐渍化决策树分类流程,分类结果显示:玛纳斯河流域各个灌区都有不同程度的土壤盐渍化,其中重度盐渍化土壤主要分布在安集海灌区、132团灌区及玛纳斯河流域附近,约占玛纳斯河流域耕地面积的0.5%;轻中度盐渍化土壤主要分布在绿洲与沙漠过渡区、莫索湾灌区、136团灌区、石河子灌区、121团灌区以及重度盐渍化土壤周围,约占耕地面积的28%。地下水位埋深较浅的区域盐渍化程度严重。【结论】利用决策树分类法,通过内陆河小流域的遥感影像进行土壤盐渍化分类具有一定的可行性。     

玛纳斯河流域土壤水稳定同位素特征及运移机制

干旱区土壤水分垂直方向运移与分配,特别是膜下滴灌绿洲地区土壤水分垂直方向分布现状与运移机制尚不清楚。为探究干旱区农田生态系统水分层贡献问题,阐明农田土壤中水分运移过程,于2019年沿新疆玛纳斯河流域农田土壤进行分层采样,依次为0~5、5~10、10~20、20~40、40~60、60~80、80~100 cm。测定了稳定同位素δD和δ¹⁸O值,对同位素δD和δ¹⁸O值进行数据分析。结果表明： δD和δ¹⁸O最大值位于0~5 cm土层,分别为-25.64‰和-0.19‰; δD和δ¹⁸O最小值位于20~40 cm土层,分别为-108.32‰和-8.19‰。0~5 cm土层δD和δ¹⁸O值较高,表明上层比下层更易受水分蒸发作用影响,存在强蒸发效应。随土层深度增加,δD和δ¹⁸O值呈减小趋势,其中80~100 cm土层变化趋势缓慢。氘盈余值表现为山地>平原>荒漠>山前。研究表明,受长期膜下滴灌影响,加之蒸发作用强烈,玛纳斯河流域土壤水分迁移过程发生改变。     

玛纳斯河流域扇缘带不同植被类型下土壤物理性质

对生长在玛纳斯河流域扇缘带上的柽柳、盐穗木、白刺、猪毛菜4种植被类型下的土壤物理性质进行了研究.结果表明:在水平方向上,1m剖面内柽柳土壤pH值、全盐含量、土壤容重最小,分别为8.75、0.97g/kg和1.42g/cm3;土壤有机质、含水率、总孔隙度、毛管孔隙度均最大,分别为9.04 g/kg、16.67％、45.57％和36.18％,表明柽柳能够显著降低土壤盐分,改善土壤结构.沿垂直剖面,4种植被类型在表层0-20 cm土壤盐分均达到最高,出现盐分“表聚”现象而形成“盐霜”;随着土层深度增加,含水率和土壤容重均呈显著性升高,土壤有机质、田间持水量、总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度均呈显著性降低(P＜0.05).相关性分析显示,土壤有机质是引起其他土壤物理性质变化的主要原因.相比空裸地,4种植被覆盖类型1 m剖面内土壤有机质、总孔隙度和毛管孔隙度均呈显著性提高,土壤容重显著性降低,有机质分别提高了162.94％、82.94％、85.59％和27.94％,总孔隙度分别提高了44.90％、20.83％、36.06％和15.80％,毛管孔隙度分别提高了58.27％、30.71％、43.48％和25.72％,土壤容重分别降低了18.86％、10.86％、17.14％和7.43％,表明干旱荒漠区盐碱土上生长的不同盐生植物能够显著改善土壤质量.     

黄淮海平原水盐调控灌排一体化渠系规划与设计

针对黄淮海平原水土资源短缺和农田灌排系统不完善问题,根据水量平衡原理和灌排理论,结合不同典型区的灌溉排水特点,提出黄淮海平原明渠灌溉排水一体化渠系规划布置设计方案,编制了渠系布置参数计算软件,分析不同典型区渠道参数的主要影响因素和变化规律。结果表明:在灌溉排水控盐区以及灌溉排水并重区,渠道间距随地下水位埋深和排渍时间的增大而增大,但随排渍深度的增大而减小。渠道间距随着土壤质地由粘性到砂性的转变而逐渐增大。在灌溉排水补源区,渠道深度和渠底宽度随设计流量的增大而增大,但随渠底坡降的增大而减小。与传统渠系布置相比,在灌溉排水补源区的一体化渠系布置可减少渠系占地面积约55%,工程土方量70%。     

玛纳斯河流域中下游土壤盐分空间变异性研究

[目的]以玛纳斯河流域中下游三种典型地貌的盐渍土为研究对象,对该区盐渍土进行分类和空间变异性研究.[方法]对采集不同区域土壤样品,进行基本理化性质的分析,并结合统计学软件分析.[结果]不同地貌下的土壤盐分组成及含量呈明显差异,流域中游的冲积扇扇缘带盐渍土属氯化物-硫酸盐类型;中下游的冲积平原土壤属氯化物类型;位于下游干三角洲属硫酸盐-氯化物类型.三种地貌土壤pH值在碱性与强碱性之间,变异系数都低于10;;各种盐离子均为中等变异.[结论]通过对土壤含水率、总盐及各盐离子含量相关性分析表明,含盐量与Na+含量显著相关,但其它组分间的相关性在不同地貌下表现不尽一致.     

玛纳斯河流域平原区土壤螨类群落特征研究

[目的]了解玛纳斯河流域平原区不同生境土壤螨类群落特征,为开展绿洲土壤环境质量的生物学评价提供理论依据。[方法]采用野外采样和改进的Tullgren法采集螨类,并对不同生境土壤螨类群落特征进行比较分析。[结果]获得土壤螨类共24 797只,隶属于4目67科88属,其中尖棱甲螨属、若甲螨属、全盾螨属、嗜粉螨属4属为优势类群,分别占总捕获量的11.49%、12.27%、15.83%和11.53%,而小奥甲螨属、洼甲螨属、三皱甲螨属、上罗甲螨属、礼服甲螨属等13属为常见类群,占总捕获量的37.91%。四奥甲螨属、珠足甲螨属、表珠甲螨属等71属为稀有类群,占总捕获量的10.97%。土壤螨类个体数和类群数在6种不同生境间均存在显著差异,其个体数大小顺序依次为人工林、灌木林、草地、葡萄园、菜地、耕地,类群数大小顺序依次为人工林、灌木林、菜地、草地、葡萄园、耕地。垂直分布表现为螨类主要集中分布于表层土壤,即0~5 cm土层最多,其次为5~10 cm土层,在10 cm以下的土层中土壤螨类数量急剧减少,不同土层间的个体数差异极显著。不同生境土壤螨类在不同季节均有显著差异,其个体数大小顺序依次为9月、4月、7月、11月。[结论]玛纳斯河流域平原区不同生境土壤螨类群落结构具有明显的生境和季节变化特征,植被、土壤和人为干扰是影响其群落结构及季节动态变化的主要因素。     

不同因子对玛纳斯河流域农田土壤盐分的影响

选取玛纳斯河流域内玛纳斯灌区和莫索湾灌区为研究区．利用遥感影像和GPS定位技术布设土壤盐分采样点,研究分析土壤质地、作物类型及地形因子对农田土壤盐分的影响。结果表明,研究区农田表层土壤（0～20cm层、20～40cm层）的盐分含量大小为：粘壤土〉粉壤土〉砂壤土;不同作物种植条件下农田土壤盐分状况表现为：棉花地〉葡萄地〉玉米地;不同地形部位农田土壤盐分含量表现为：冲积洪积扇下部〉冲积洪积扇中部〉沙漠边缘〉冲积洪积扇上部,各地形部位农田土壤盐渍化程度均表现为轻度盐渍化;不同海拔农田土壤盐分状况表现为：400500m〉500～700m〉400m以下,土壤盐分含量随着海拔的升高呈先增加后降低的趋势。     

调亏滴灌对土壤水盐分布与河套蜜瓜产量的影响

研究不同生育期调亏及亏缺程度对土壤水盐分布和河套蜜瓜产量的影响。采用田间滴灌试验,分别在蜜瓜伸蔓期和结果期进行20%、30%和40%灌水量亏缺处理。试验结果表明:充分灌溉处理(T1)的土壤剖面含水率随时间波动最为剧烈,伸蔓期和结果期亏缺处理的土壤剖面含水率平均极差分别比T1低48.5%和80%。各处理的土壤剖面盐渍度随时间均有增长趋势,T1的土壤剖面平均电导率在生育期前后的增幅为0.026ds/m,亏缺灌溉处理的增幅为0.073~0.098ds/m。伸蔓期和结果期亏缺处理的产量平均值分别比充分灌溉处理显著降低16.0%和20.5%,但2个时期亏缺处理的产量之间不存在显著性差异。伸蔓期亏缺处理的平均灌溉水利用效率比T1低11.6%,而结果期亏缺处理比T1高6.5%。在结果期亏缺处理中,进行30%灌水量亏缺的T7产量最高,并与伸蔓期各亏缺处理相对于T1的减产幅度相差不大,但灌水量比T1低25.0%,灌溉水利用效率比T1高9.0%。因此,为取得较好的节水效应和灌溉水利用效率,T7是滴灌条件下河套蜜瓜覆膜起垄种植的最佳选择。     

水肥互作对滴灌红枣产量、品质与土壤养分的影响

以成龄红枣为试验材料,设置2个灌溉水平(W1,6 000 m³·hm^-2;W2,6 600 m³·hm^-2)和3个基肥水平(S1、S2、S3,生物有机肥施用量分别为1 200、1 650、2 100 kg·hm^-2),以不施用生物有机肥的作为对照(W1CK,W2CK),共8个处理,开展田间试验。结果表明：同一灌溉水平下,随生物有机肥施用量的增加,红枣梢长、梢粗、叶绿素相对含量、果实形态,及0～150 cm土壤有效钾、速效磷、铵态氮含量逐渐增加。在相同生物有机肥施用量下,随灌水量增加,0～150 cm土壤有效钾、速效磷、铵态氮含量减少。与对照(CK)相比,W1和W2灌溉水平下施用生物有机肥处理的单株产量分别增加4.65%～19.83%和8.17%～19.08%。施加生物有机肥可提高红枣的总糖、维生素C、可溶性固形物含量,降低总酸含量。各处理对比,W1S3处理的果实形态、单株产量和品质指标均不劣于W2CK处理。基于新疆干旱少雨的气候特点,在6 000 m³·h...     

光谱与纹理信息结合的黄河三角洲土壤盐渍化信息提取——以垦利区为例

土壤盐渍化是制约黄河三角洲农业发展的关键问题，及时准确地掌握土壤盐渍化信息对土地资源保护和开发利用具有积极意义。本研究以黄河三角洲核心区域垦利区2019年4月17日的Sentinel-2遥感影像为数据源，在ENVI和e Cognition软件支持下，利用灰度共生矩阵法提取遥感影像的二阶矩、对比度、熵、相关性等纹理特征信息，结合归一化植被指数（NDVI）、盐分指数（SI）等光谱特征信息，通过预设分类规则实现对黄河三角洲垦利区的盐渍土分类。结果表明，加入二阶矩、对比度、熵、相关性4个纹理特征统计量，再结合光谱信息对垦利区盐渍土进行分类，总体分类精度为92.4%，Kappa系数为0.89，相较于仅利用光谱信息的分类方法，总分类精度提高了10.5个百分点；各分类类别的生产者精度与使用者精度较仅依靠光谱信息分类的分类结果均明显提高，其中中度盐渍土的分类效果最好，其生产者精度与使用者精度最高，分别为95.0%、95.9%。本研究提出利用遥感光谱结合纹理特征实现滨海区盐渍土信息的提取方法，提高了盐渍土分类精度，为准确掌握研究区土壤盐渍化信息提供了新途径。     

玛纳斯河流域不同地貌和植被类型下土壤物理性质研究

[目的]定量研究玛纳斯河流域(以下简称玛河流域)不同地貌类型和植被覆盖下的土壤物理性质,以期为深入研究玛河流域盐碱土改良和农业生产耕作提供科学参考.[方法]综合考虑玛纳斯河流域干三角洲、冲积平原和冲积扇扇缘带三种主要地貌类型和植被覆盖的不同,对其上生长的柽柳(Tamarix ramosissima)、盐穗木(Halostachys caspica)、猪毛菜(Salsola spp.)、小叶碱蓬(Suaeda microphyll)四种植被覆盖类型下的土壤含水率、土壤容重、颗粒组成和有机质进行研究,并利用SPSS13.0软件对土壤各项物理指标进行方差分析.[结果]从干三角洲到扇缘带,0 ～100 cm剖面内土壤平均含水率和有机质逐渐升高;土壤平均容重表现为干三角洲＞扇缘带＞冲积平原区;颗粒组成干三角洲砂粒含量为58.04;,达到最大,冲积平原区主要以粉粒为主,为56.21;.在立地垂直剖面上,随着土壤深度的增加,土壤含水率和容重均表现出显著性升高;土壤有机质显著性降低.相比对照的空裸地,四种植被类型在0～100 cm剖面内土壤平均含水率分别提高了19.03;、8.93;、8.20;、13.18;;土壤平均容重分别降低了13.07;、7.95;、16.48;、2.84;,平均土壤有机质含量分别提高了70.44;、39.41;、5.63;、14.05;;平均砂粒含量分别降低了35.57;、27.50;、15.97;、17.72;.[结论]玛纳斯河流不同地貌和植被类型下的土壤物理性质存在在显著差异性;相比空裸地,耐盐盐生植物,可以增加植被覆盖度,提高土壤保水能力,对流域农业垦区盐碱土的改良具有重要的意义.     

沿黄灌溉盐渍区杜仲引种的研究

杜仲是原产于我国中亚热带至暖温带的珍稀特有经济树种,并具有潜在的抗盐特性。通过近5年引种栽培试验,采取低穴种植、增大种植密度、套种绿肥植物等避盐种植技术措施,在沿黄灌溉盐渍区兰州试验地引种杜仲获得成功,为盐渍化土地生物治理与经济开发提供了一个发展前景广阔的经济树种。     

不同灌水方式下干旱区盐碱地土壤水盐运移特征分析

采用滴灌、漫灌和沟灌的灌溉方式,分析了新疆干旱区典型盐碱地灌水前后土壤水分、盐分时间和空间运移规律.结果表明,滴灌后表层土壤含水量水平差异较沟灌、漫灌大;滴灌形成近倒圆锥型的土壤湿润区,沟灌则形成近似U型的土壤湿润区;滴灌在湿润层外围形成盐壳,沟灌的沟顶部分在返盐的作用下形成积盐,漫灌总体压盐效果较滴灌和沟灌好;与沟灌...     

有机废弃物菌糠和醋糟对次生盐渍化土壤修复效果研究

针对兰州市秦王川引大灌区的次生盐渍化土壤地区耕地盐碱综合防治的研究目标,以菌糠和醋糟两种有机废弃物为材料,通过大田试验,系统分析了4种有机废弃物处理（菌糠7 500 kg·hm^-2,JKⅠ;菌糠15 000 kg·hm^-2,JKⅡ;醋糟7 500 kg·hm^-2,CZⅠ;醋糟15 000 kg·hm^-2,CZⅡ）对盐渍化土壤的容重、pH值、电导率以及小麦不同生育期叶片电导率和产量的影响。结果表明：醋糟对次生盐渍土壤的质地疏松、盐分抑制和修复改良效果总体上优于菌糠。施加有机废弃物耕种一季作物后,土壤容重下降6.45%～10.93%,土壤pH值下降0.59%～0.93%,土壤电导率下降36.84%～44.44%,且达到显著水平;有机废弃物对成熟期小麦叶片电导率影响最为明显,JKⅠ、JKⅡ、CZⅠ、CZⅡ4个处理分别显著低于CK 14.75%、16.76%、10.07%和20.14%;CZⅡ处理小麦产量最高,增产11.16%。     

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。     

伊犁河谷不同植被类型的水土保持效果

[目的]分析伊宁市铁厂沟地区多种植被的水土保持效果,为保护伊犁河谷的生态环境及减少水土流失导致的经济损失提供参考植被。[方法]通过实地统计法和烘干法,分析以苹果、杏树、榆树、怪柳、合欢树、黑枸杞、榛子、苜蓿、狗牙根、角果黎组合共16个小区的产流量与产沙量及平均侵蚀模数值。[结果]同等覆盖度下不同林木种类中以苹果小区的侵蚀模数最小;草类植被中以85%角果黎的侵蚀模数最小;85%角果黎的水体保持效果优于30%角果黎的水土保持效果。[结论]在同等覆盖度下最适宜伊宁市水土保持效果的植被是苹果。鉴于高密度角果黎的水土保持效果也较好,可采用苹果树与角果黎搭配栽种的方式来保持当地的水土。