开都河流域下游绿洲土壤盐渍化时空变化及其成因分析

以开都河流域下游绿洲为研究区,以1973年MSS、1990年TM、2010年ETM+影像和统计资料为基本数据源,运用RS与GIS技术对研究区土壤盐渍化的类型、程度、面积与空间分布信息进行提取,利用土地转移矩阵和盐渍化动态度模型对近40a研究区土壤盐渍化时空动态变化及其成因进行分析。研究结果表明:1)1973年土壤盐渍化面积为1293.14km2,2010年为659.68km2,减少633.46km2;其中重度盐渍化面积减少150.69km2,中度盐渍化面积减少370.56km2,轻度盐渍化面积减少112.21km2,均呈现下降趋势。2)1973～2010年,重度、中度、轻度土壤盐渍化向绿洲边缘移动;重度、中度、轻度盐渍化地之间相互转化,荒地是三类盐渍化地转入面积的主要部分。3)大陆荒漠性气候、成土母质富含硫酸盐和氯化物、低洼的地形、地下水位浅等自然因素是该区域土壤盐渍化发生演变的内因;大规模的绿洲土地开发利用和不合理的农业灌溉模式等人类经济活动是其发生演变的外因。     

近20a渭干河绿洲土壤盐分变化特征

土壤盐分空间分布和变化特征是了解水盐运移规律的关键,运用地统计学和GIS技术相结合的方法,研究近20 a渭干河绿洲土壤盐分变化特征。结果表明:1992年、2012年0~20 cm、0~100 cm土壤盐分呈现强变异性,且均呈现中等空间自相关性,空间相关距离分别为27.95 km和6.23 km。土壤盐分含量高的区域集中在渭干河绿洲的东南和西南的局部地区,同时呈现出表聚现象,土壤盐渍化由绿洲内部向外部转移,由中上部向下部转移。与1992年相比,2012年表层盐分减少,中度、重度、盐渍化土地的面积分别减少了422.7、818.19、1 489.38 km2,非盐渍化土地的面积增加了1 579.65 km2,轻度盐渍化土地的面积增加了1 150.61 km2,总体上土壤盐渍化趋势向好,表明绿洲环境质量趋良。     

基于遥感与GIS的扎鲁特旗土地盐渍化动态监测

以扎鲁特旗80年代末和2000年TM影像作为基本信息源,经合成、增强、几何纠正、镶嵌,并结合野外考察进行人机交互判读获取土地盐渍化空间数据,建立数据库。结果显示:在研究期内盐渍化土地面积增加不明显,但是程度恶化严重。从1988年到2000年研究区盐渍化土地面积由63919.5hm2增加到67949.4 hm2,净增4029.9hm2;年平均增长率为0.53%,占国土面积的比例由7.8%提高到8.3%;轻度盐渍化土地面积减少,而中度和强烈盐渍化土地以及盐土面积均增加,变化幅度分别为-58.8%,19.7%、117.6%和120.4%;中度以上盐渍化土地占全部盐渍化土地比例由52%提高到81%,强烈以上比例由25%提高到51%。空间上主要分布在乌力吉木仁河西北岸。土地盐渍化与研究区低洼的地形、地表水系特征、地下水以及干旱的气候条件密切相关,人类经济活动起到了促进作用。不断退化的盐渍化土壤结构恶化,有机质含量下降,土地生产力下降明显,严重制约了农牧业生产。为了控制因盐渍化而造成的土地退化,必须控制人口密度,加强土地管理,采取有效措施降低地下水位,恢复原生植被,对土地盐渍化进行综合防治。     

甘肃秦王川灌区土壤盐分特征及次生盐渍化预测

在秦王川灌区水文地质条件和土壤盐分含量特征调查研究的基础上,采用有限差分法建立了预测模型,对灌溉实施后1～5年间地下水位及其埋深变化进行了预测。结果表明,地下水位呈普遍抬升趋势,可导致约2000ha土地产生次生盐渍化。如果不及时采取防治措施,土壤次生盐渍化面积还会进一步扩大。     

层次分析法在新疆平原灌区土壤盐渍化研究中的应用

本文结合新疆平原灌区土壤盐渍化形成、治理以及现状,利用层次分析法,探讨了灌区内部土壤盐渍化的发生原因和治理措施的有效性。结果表明:干旱荒漠化气候和土壤历史积留盐分是灌区内土壤盐渍化的主导因子,贡献率达69.3%;地下水水位过高是引起土壤盐渍化的重要原因,贡献率11.1%;不完善的排水系统和不合理的灌溉方式也是土壤盐渍化的重要因素。各个治理措施组合权重的分配格局相对均衡,其中建立现代化的排水系统和通过平整土地、植树造林治理土壤盐渍化的效益较高,组合权重达31%。层次分析法可为灌区土地资源的管理、土壤盐渍化的治理提供定量依据。     

变化环境中土壤盐渍化过程研究-以洮儿河中下游地区为例

变化环境中土壤盐渍化过程是流域内物质、能量和信息体系综合作用的结果。本文着重分析了影响土壤盐渍化过程的气候因子(蒸发、降水等)、土地利用/土地覆被动态变化及流域水文过程的演化,并借助ARC/INFO 8.3等软件支持分析了土壤盐渍化动态变化与水域、草地的空间关系。分析结果表明气候因子并不是近年来土壤盐渍化加重的主要驱动因子。人类无序的活动导致地表土地利用/土地覆被变化及其对地表水文过程调节造成中下游地区干旱化是近年来土壤盐渍化过程主要驱动因子。     

种植枸杞对次生盐渍化土壤活性有机碳和碳库管理指数的影响

以次生盐渍化弃耕地为对照,研究种植枸杞对次生盐渍化土壤有机碳、活性有机碳、非活性有机碳及碳库管理指数的影响。结果表明:与弃耕地相比,4 a、7 a、11 a枸杞地0~100 cm土壤有机碳分别增加41.6%、46.5%、51.1%,活性有机碳分别增加57.1%、57.9%、54.4%,非活性有机碳分别增加24.0%、33.2%、47.3%,增加量在0~10 cm和60~80 cm土层最为明显;次生盐渍化土地种植枸杞后碳库活度和碳库活度指数有所增加,碳库指数和碳库管理指数明显增加,土壤质量得到改善。土壤总有机碳、活性有机碳、非活性有机碳和碳库指数与土壤肥力提高、含盐量和p H的降低密切相关,可作为表征次生盐渍化土壤质量改善的指标。     

新疆阿瓦提灌区土壤盐渍化现状及特征分析

运用统计特征值、对应分析等方法，探讨了研究新疆阿瓦提土壤含盐量、盐分化学组成及其空间分布特征。结果发现：区内有50％的土地处于中强盐渍化和盐土状态，且主要为氯化物-硫酸盐型盐渍化；在灌区内土壤盐分随灌溉和排水而呈现季节性变化，但整体上处于脱盐状态。区内土壤盐渍化是在自然和人类活动共同作用下形成的，通过节水灌溉、合理开发地下水、完善灌排系统等措施可有效地改良盐渍土。     

前郭尔罗斯灌区土壤盐渍化与农业可持续发展

前郭尔罗斯灌区是东北四大灌区之一 ,土壤盐渍化是影响灌区农业可持续发展的重要因素。近几十年来受自然因素和人为因素的影响 ,土壤盐渍化的面积扩大 ,程度加重 ,生态环境质量下降。通过综合调控灌区人地系统 ,建立可持续发展模式和合理发展途径 ,采取水利工程措施、农业技术措施、生物改良措施等 ,可使土壤盐渍化得到有效防治 ,使灌区环境向良性发展。     

干旱区盐渍化土地三系统治理技术研究

运用工程改良、生物种植改良、养殖业发展增加土壤有机质的“三系统”治理盐渍化土地技术把“食物链－生产链－产业链”有机地连成一条主线,实现了农林牧互促相长的盐碱地治理利用可持续发展的目的。在干旱区临泽县小泉子盐渍化土地中实施4a来,使土壤含盐量降低40．6％－76．3％,土壤有机质增加29．2％左右,土壤孔隙度提高4．28％,全氮增加11．7％;示范区粮食产量增加了69．13％,示范农户经济收入增加23．37％。     

新疆生物改良盐碱地效益研究

生物改良盐碱地主要是通过将种植业与养殖业有机的结合起来,培肥地力,从而提高盐碱地(盐渍化土地、碱化土地)的经济效益。在土壤盐分含量较高时,通过2a直接种植比较耐盐的禾本科牧草,0～40cm土壤的脱盐率可达67．3％以上;种植直根系作物枸杞3a后,0～40cm土壤的脱盐率为78．7％。而利用灌水洗盐方式改良盐碱地耗水量大,是生物改良方式的1．6倍。在土壤盐分含量高于1．5％时,利用生物方式改良后土地的产量高于灌水洗盐后的产量。生物改良盐碱地是生态、经济和社会效益兼优的改良盐碱地模式。在以硫酸盐为主的干旱区盐碱地,种植耐盐牧草结合正常灌溉改良盐碱地切实可行。     

清代河南盐渍化土地分布初步研究

清代河南盐渍化土地面积较大,史籍对之或有直接记载,或有间接反映。通过文献分析和统计:清代河南至少46个州县分布有盐渍化土地,其中开封、卫辉和归德三府面积较广;怀庆、陈州、彰德、许州四府的部分州县较严重;河南、汝宁、南阳三府有零星分布;陕州、汝州和光州三府较轻。据此勾划出的盐渍化土地分布图显示:清代河南盐渍化土地主要分布在豫东和豫北的黄、淮、海冲积平原,集中在黄河故道及黄河河道两侧。大面积土地盐渍化成为清代河南农业生产乃至经济发展的重要环境制约因素。     

盐碱地上耐盐小麦复播玉米综合效益的研究

在盐渍化地上直接种植耐盐小麦后复播玉米，既是作为快速改良盐碱地的技术措施之一，又是充分利用土地、光热、水分等自然资源的重要手段。在北疆条件下，本研究的结果为：土壤盐分（0－50cm)含量为1．07％的盐碱地上种植耐盐冬小麦并复播玉米，比一般的种植方式增产67％－152％，土壤当年的脱盐率达84％以上，光热资源和水资源的利用较高。这种种植方式有较高的生物产量，增加了农田的载畜量。同时既提高了经济效益，又有利于培肥土壤、改善土壤结构。     

松嫩沙地荒漠化现状和原因

通过对松嫩沙地2000年的遥感监测表明:松嫩沙地共有盐渍化土地面积1613.17 km2和沙漠化土地面积3765.38km2,分别占整个沙地面积的3.13%和7.3%。盐渍化最严重的是大安,共有盐渍化土地894.19 km2,占到总盐渍化土地面积的55.43%;在沙漠化土地中,草场沙漠化土地3130.51 km2占沙漠化总面积的83.14%,耕地沙漠化土地634.87 km2占沙漠化土地总面积的16.86%。其中以轻度和中度沙漠化土地为主,分别占50.72%和36.81%,重度沙漠化土地占12.23%,严重沙漠化土地面积较少,仅占0.24%。土地沙漠化最严重的是大庆,占整个行政区域面积的19.15%,面积达到969.65km2。在文章的结尾,简要分析了松嫩沙地荒漠化发生的自然和人为原因。     

人类胁迫对松嫩平原土壤盐渍化的灰色关联分析

在广泛搜集资料和实地土壤采样调查的基础上,系统分析人为干扰下松嫩平原水盐运动规律及土壤盐渍化过程。利用灰色关联分析方法对该区50年的资料进行定量分析,探讨人为因素引起的松嫩平原水土环境的空间结构变化与土壤盐渍化的耦合关系。研究结果表明植被退化和流域内流化是松嫩平原盐渍化形成与演化的直接原因;短时期内人为因素对土壤盐渍化面积变化影响显著,其贡献率大于气候因子变化对盐渍化面积的影响。     

土地利用方式对盐渍化农田土壤理化特性的影响

在甘肃河西地区选择种植大麦和苜蓿的不同程度盐渍化农田为研究对象,研究了土地利用方式对干旱区盐渍化农田土壤理化特性的影响。结果表明:(1)在0-10 cm耕作层土壤有机质和碱解氮含量,在大麦地的大小顺序为非盐渍化农田(S0)轻度盐渍化农田(S1)中度盐渍化农田(S2)重度盐渍化农田(S3)严重盐渍化农田(S4),在苜蓿地为S1S0S2S3S4,且两种利用方式各梯度农田间的差异不同;(2)在生长季,大麦农田土壤水分的剧烈变化层只在0-20cm土壤层,苜蓿农田土壤剖面水分剧烈变化层在0-80cm;虽然沿盐渍化梯度的降低,两种农田土壤剖面含水量随时间的变异均增加,但大麦地各梯度农田增加的幅度小于苜蓿地各梯度农田;(3)两种利用方式下不同程度盐渍化农田的土壤含盐量的垂直分布和峰值出现的位置不同。在可溶性盐离子的组成和比例上,两种利用方式下相同程度盐渍化农田之间近似,但大麦地中S0和S1的Cl-、Na++K+浓度明显高于苜蓿地中对应盐渍化农田,且沿盐渍化梯度各离子的浓度变化幅度小于苜蓿农田。     

干旱区平原水库坝后排水沟对下游农田土壤水盐运移的影响

干旱区平原水库的渗漏会抬高坝后农田地下水位,使土壤发生盐渍化,许多土地因此减产甚至弃耕。坝后设置排水沟是一种有效控制农田地下水位的措施。本研究采用排水沟调控坝后农田的地下水位,并利用HYDRUS模拟出在不同地下水位和深度的条件下土壤含水率与含盐量的变化情况,将实测数据与模拟数据相互对比,检验出模拟值的可靠度。研究结果表明:地下水位通过排水沟从1 m降到3 m,表层含盐量相差1.49～33.19 g·L~(-1),因此排水沟遏制地下水位越深,水盐运移越不明显,次生盐渍化越不容易发生,反之,则容易发生土壤盐渍化;地下水位相同时,土体种植植物可以降低含水率和含盐量,其中含水率最大变化为6.33%,含盐量仅相差0.08～4.56 g·L~(-1)左右,而且随着土层深度增加其影响的程度也逐渐减小。设置排水沟是解决坝后农田土壤盐渍化的较好方式。     

新疆有前途的耐盐栽培小麦“石冬5号”

中国科学院新疆生态与地理研究所培育的耐盐小麦“石冬 5号”除了高度“耐盐”外 ,还具有丰产、抗旱、抗寒等特点。在“硫酸盐”或“氯化物——硫酸盐”类型土壤的盐分含量 1 5g/l时种植“石冬 5号”,生长接近正常 ,保苗面积可以达到 85% ,产量可以达到 30 0 0—— 3750 kg/ha;在含盐量小于 1 0 g/l的盐渍化的上种植 ,产量可以达到 450 0—— 60 0 0 kg/ha。“石冬 5号”新疆南北农区盐渍化地种植 ,发展速度很快 ,到 1 999年为止 ,种植面积超过 1万公顷。     

基于地统计学和GIS的灌区盐渍化土壤制图及评价

利用土壤质地、质地层次组合和总盐含量为指标,进行千旱区盐渍化土壤分类.结合野外调查采样,利用地理信息系统等数字土壤技术,对研究区盐渍化土壤进行制图研究,定量评价土壤质地和盐渍化状况.结果表明:研究区土壤以轻盐化(36g/kg)为主,面积为1 535.7 kM2(64.7% );3种类型盐渍化土壤(全a轻盐化土、表a轻盐化土壤和腰黏轻盐化土壤)的总面积为1517.4 kM2(63.9%),土壤黏粒含量是影响盐渍化的一个重要因素.制作完成的盐渍化数字土壤图为研究区盐溃化土壤的改良及利用提供了基础数据.     

清代河南盐渍化土地改良及利用探析

土地盐渍化是清代河南农业生产的重要环境制约因素。面对困境,河南官民总结了丰富的改良和利用经验,他们在治黄的过程中兼顾土壤治理,并通过改进耕作方式和灌溉技术以达到脱碱、淋盐的目的。在生产实践中,河南农民调整种植结构,因地制宜发展粮、菜、棉和林业生产,结合抗逆作物种植,使不少盐渍化土地得到改良和利用。政府则从政策角度鼓励开垦盐渍化荒地,"折亩"或直接豁除赋税以提高百姓开垦的积极性。官民结合、技术与政策结合,使清代河南土壤改良和利用取得一定成果,其思路和方式仍有现实意义。