玛纳斯河流域土壤水分及斥水性空间变异性研究

【目的】研究新疆玛纳斯河流域七大灌区内的土壤含水率及斥水性(用滴水穿透时间表示)的空间变异规律。【方法】在玛纳斯河流域七大灌区布设了400个土壤样点,分别用烘干法和滴水穿透时间法测定各土样的土壤含水率和滴水穿透时间,应用经典统计学方法和考虑高程影响的CoKriging方法分析各灌区土壤含水率及滴水穿透时间的变异规律。【结果】新疆玛纳斯河流域0~10,10~20cm土层土壤含水率均值分别为12.00%和15.60%,平均土壤含水率以10~20cm土层更高;滴水穿透时间均值为1.64s,整体属于不斥水土壤。通过不同趋势效应下预测误差值及块金效应的比较,结果显示,0~10,10~20cm土层土壤含水率空间变异的最优模型分别为0阶指数模型和0阶球状模型,土壤滴水穿透时间空间变异的最优模型为2阶指数模型。0~10cm土层土壤含水率变化呈现出从东南和西北分别向西南和东北方向逐渐减小的趋势,10~20cm土层土壤含水率的变化呈现出从东向西、从南向北逐渐减小的趋势;0~10cm土层土壤含水率变异程度大于10~20cm土层。滴水穿透时间的变化呈现出从东南和西北分别向西南和东北方向逐渐减小的趋势,与0~10cm土层含水率的分布格局相似。【结论】灌区0~10与10~20cm土层土壤含水率的空间分布格局类似,滴水穿透时间的空间分布属于强变异。     

塔里木河中下游地区土壤有机质空间变异性研究

本文以新疆生产建设兵团农二师33团为研究区．根据植被的变化选取土壤样点，运用地统计学方法对土壤有机质的空间变异性进行定量分析，结果表明：土壤有机质含量呈正态分布，空间变异范围是0—1660m，变异函数的最优模型为球状模型。     

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。     

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.     

新疆玛纳斯河流域洪水灾害分析与防治探讨

新疆玛纳斯河近60年发生的洪水,均由山区气温持续升高产生的融雪与暴雨迭加形成,文章进一步阐述近20年洪水的特点和基本规律,进而探讨洪水灾害防治分析。     

玛纳斯河流域土地利用与土壤类型空间分布的关系

玛纳斯河流域土壤类型的空间分布在一定程度影响土地利用的空间分布格局和变化过程.随着人类活动的日益加强,土地利用的变化导致土壤类型发生变化.将地理信息系统与景观生态学分析方法相结合,运用ArcGIS、Fragstats软件,以玛纳斯河流域为例,研究了土地利用与土壤类型空间分布之间的相互关系.结果表明：地形对土地利用分布结构的影响明显,导致土地利用在局部空间聚集特征的形成.人为干扰较少的其他用地主要分布在Ⅲ1和Ⅲ2,裸露地主要在Ⅰ1分布,草地主要分布在Ⅰ1和Ⅰ2,林地主要分布在Ⅰ1和Ⅲ1,人文景观如居民点与特殊用地以Ⅱ2、Ⅱ4和Ⅱ1分布最多,耕地主要分布在Ⅱ3和Ⅱ4.土壤以草甸土面积最大,分布在Ⅰ1和Ⅲ2,其次是风沙土,分布在Ⅲ2和Ⅲ1,盐土分布在Ⅲ3和Ⅱ2,棕钙土分布在Ⅰ2,栗钙土分布在Ⅰ2和Ⅰ1.耕地主要分布在栗钙土和灰漠土,林地主要分布在灰漠土和草甸土,草地主要分布在草甸土和棕钙土.草甸土以居民点与特殊用地所占比例最多,风沙土和盐土以其他用地的面积最大,棕钙土的草地面积占98.09％,灌淤土分布的土地利用类型最复杂.土地利用与土壤类型存在一定的相关性,其平均斑块面积与其多样性指数呈负相关,而区总面积与多样性指数之间的相关性较差,但土壤的多样性指数与区总面积的相关性要比土地利用类型的好.在土地利用类型与土壤之间,类型面积与平均斑块面积、多样性指数存在相关性.     

玛纳斯河流域农田土壤水分空间变异性研究

[目的]了解玛纳斯河流域土壤水分的空间分布规律,为玛纳斯河流域灌溉水的高效利用、土壤盐渍化的改良提供更为精确的理论参考和科学依据.[方法]以玛纳斯河流域内的玛纳斯灌区和莫索湾灌区为例,在灌区农田内,利用GPS技术定点、采集土壤样品;利用室内分析技术测定出其土壤水分含量;并应用地统计学和传统统计学的方法对土壤水分空间分布特征进行分析.[结果]玛纳斯河流域农田O～20与20 ～40cm深度土壤含水量的最小值、最大值的变化趋势是随着深度的增加而增加,均属于强空间相关性,且0～20cm深度的结构性好于20～40 cm.0～20 cm深度土壤水分空间变异较大,而20～40 cm深度土壤水分空间变异不大.[结论]玛纳斯河流域农田0～20 cm与20～40 cm层土壤含水量属于中等变异程度,且0～20 cm深度土壤水分空间变异程度大于20～40 cm深度.     

基于组合模型的玛纳斯河流域农田土壤盐分反演

盐渍化是影响土壤质量和作物生长的重要因素之一,利用遥感技术大面积获取土壤盐分信息具有重大意义。以新疆玛纳斯河流域农田为研究对象,将偏最小二乘回归模型(PLSR)和BP神经网络模型(BPNN)相结合,构建组合模型来反演土壤盐渍化状况。结果表明,与土壤盐分相关性较高且具有代表性的遥感指数为归-化植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)和土壤调整植被指数(SAVI),其相关性系数分别为-0.746、-0.663和-0.733。单项预测模型中偏最小二乘回归模型的预测精度最高,其决定系数(R²)为0.759,均方根误差(RMSE)为3.159。组合模型R²为0.797,RMSE为3.611,其验证精度较单项预测模型有所提高,较PLSR模型提高了0.038,较BPNN提高了0.094。组合模型可更准确地预测出玛纳斯河流域农田土壤盐分空间分布状况。玛纳斯河流域农田土壤盐渍化以轻度和中度盐渍化为主,所占比例达到35.34%和25.66%,与实测结果一致。组合模型较单项模型可以获得更准确的土壤盐分空间分布状况,为新疆玛纳斯河流域农田土壤盐渍化治理和土地资源...     

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。     

玛纳斯河流域棉铃虫发生规律初探

1997～1998年我们在玛纳斯河(以下简称玛河)流域采取黑光灯诱蛾、田间调查和室内人工饲养等方法,对玛河流域棉铃虫的发生规律进行了初步研究,以期为当前北疆棉铃虫的有效控制提供可靠的依据.     

玛纳斯河流域不同绿洲生态系统棉田土壤水分-盐分-养分空间变异特征

为探讨干旱区山盆体系下不同绿洲生态系统农田的土壤水盐与养分的季节变化和空间变异规律,于2019年5、8、10月在玛纳斯河流域山前绿洲、人工平原绿洲和绿洲与荒漠过渡带采集膜下滴灌棉田土壤,对土壤水分、盐分、铵态氮和硝态氮进行分析。结果表明：不同区域的棉田土壤水盐与养分具有季节性变化特征,变异强度属于中等或强变异;各区域的土壤水分和盐分在垂直剖面上呈现随土层加深而增加的趋势,土壤铵态氮和硝态氮在各土层无明显规律性。不同区域的土壤性质差异较大,土壤含水量表现为绿洲与荒漠过渡带(12.89%)>人工平原绿洲(12.80%)>山前绿洲(12.55%),土壤盐分表现为人工平原绿洲(3.44 g·kg^-1)>绿洲与荒漠过渡带(2.69 g·kg^-1)>山前绿洲(1.93 g·kg^-1),人工平原绿洲和山前绿洲土壤盐分存在显著差异,人工平原绿洲土壤属于轻度盐渍化。土壤铵态氮表现为绿洲与荒漠过渡带(3.77 mg·kg^-1)>人工平原绿洲(3.53 mg·kg^-1)...     

塔河下游典型绿洲灌区土壤盐分空间变异特征

【目的】 研究典型绿洲灌区不同深度土壤的盐渍化特征和空间分布状况。【方法】 运用GPS定位技术进行调查与采样,并结合室内样品测定结果,对塔里木河下游31团灌区土壤盐分含量和各盐分离子含量进行地统计分析和Kriging空间插值。【结果】 研究区内土壤总体呈碱性,盐分组成以氯化物-硫酸盐为主,受季节及灌溉影响,秋季蒸发强烈处于积盐阶段,根域层(0~60 cm)土壤盐分均大于深层(60~100 cm)土壤盐分。根域层盐分、Cl^-、Mg²⁺、SO^2-₄的半方差函数拟合模型符合指数模型,深层盐分、K⁺+Na⁺符合高斯模型,HCO^-₃、Ca²⁺符合球状模型。根域层盐分大多处于轻、中度盐渍化,重度盐渍化区域主要集中在研究区中部荒漠化程度高、地形复杂的区域,深层土壤盐分受秋季潜水蒸发影响,绝大部分处于轻度盐渍化,变化范围小,分布较为均匀。各土层中阴离子均以SO^2-₄为主,阳离子均以K⁺和Na⁺为主,SO^2-₄、Cl^-、K⁺+Na⁺与根域层土壤盐分有着相同的分布特征。【结论】 31团灌区土壤含盐量较高,各层土壤均处于不同程度的盐渍化状态,47.12%的根域层(0~60 cm)土壤盐分处于中度盐渍化状态,90.01%的深层(60~100 cm)土壤盐分处于轻度盐渍化状态。     

地统计学在土壤性状空间变异性研究中的应用

介绍了土壤性状研究中引入地统计学的科学依据、地统计学的基本原理和地统计学在红壤稻田土壤养分研究上的应用前景。在地统计学的区域化变量理论和变异函数的基础上,建立了一套对红壤稻田土壤养分的空间变异性进行定量化的较系统的研究方法。     

黄河三角洲典型地区地下水位与土壤盐分空间分布的指示克立格评价

针对目前黄河三角洲地区存在的土壤盐渍障碍问题,以该地区典型地块为研究对象,综合运用GIS和非参数地质统计学的指示克立格法,对地下水埋深与0～40cm深度土壤盐分这两个指标的空间分布进行了分析,并给出了地下水埋深与土壤盐分满足一定条件的概率分布图。结果表明,地下水埋深与土壤盐分均不符合正态分布且存在特异值,但采用指示克立格方法可以获得较为稳健的变异函数;受结构性因素与随机性因素共同影响,地下水埋深与土壤盐分的指示半方差均表现为中等的空间自相关性,且单元指示克立格与多元指示克立格插值结果表明,地下水埋深与土壤盐分的概率分布存在空间上的规律性与相似性。依据综合概率分布图对从农田到区域尺度上的农业水土资源利用的风险性和利用措施进行了评价。     

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.     

东莞林科园土壤水分的空间异质性

基于20个150 m×150 m的网格对东莞林科园进行土壤剖面取样,探讨其土壤水分的水平与垂直空间分布规律.研究结果表明:土壤水分的水平分布规律是除自然含水量为显著差异(P=0.026 8)外,土壤容重(P=0.000 3×10-4)、最大持水量(P=0.003 0)、田间持水量(P=0.001 4)、毛管持水量(P=0.001 9)和总孔隙度(P=0.000 2×10-4)均为极显著差异;垂直分布规律是土壤容重随土层深度的增加而增加,但异质性不显著(P=0.381 2),最大持水量(P=0.010 2)、田间持水量(P=0.018 2)、毛管持水量(P=0.082 2)和土壤总孔隙度(P=0.413 6)随土层深度的增加而减少,但其中毛管持水量和土壤总孔隙度的差异不显著,土壤自然含水量表层0~20 cm的较小,土层20~40 cm的最小,土层40~60 cm的最大,且各层次之间的自然含水量的异质性不显著(P=0.755 8).对5个土壤水分指标进行主成分分析(PCA)表明,第一和第二主成分分别解释了68.56%、18.71%的变异,即土壤水分特征主要由最大持水量、田间持水量,毛管持水量和总孔隙度决定的.