高矿化度水灌溉条件下土壤盐结皮层与下层土壤盐分特征差异初探

塔里木沙漠公路防护林生态工程沿线均采用高矿化度咸水灌溉,土壤盐分是该线新人工生态系统可持续面临的主要环境问题之一。为了探讨长期灌溉条件下土壤表层盐分与土体内部盐分差异性,在沙漠公路定点采样的基础上,运用统计分析、相关分析等对土壤盐结皮层与盐结皮层下(0-100cm)土层电导率、全盐量的关系、盐离子含量、各土层盐离子间相关性关系做了比较分析。结果表明:盐结皮层土壤盐分显著高于下层土壤,沿线不同层次土壤pH均呈碱性,处于弱变异程度,相比较盐结皮层更趋向于碱性。长期高矿化度水灌溉下,盐结皮层土壤盐分离子与结皮层下(0-100cm)盐分离子在剖面出现显著分异。盐结皮层以NaCl、CaSO4、MgSO4、MgCl2等盐类为主,而盐结皮下土壤以NaCl、Na2CO3、MgCl2、MgCO3盐类为主。这是极端干旱区长期高矿化度水灌溉下盐分离子淋溶-积聚的显著表现。     

施有机肥条件下的土壤溶液盐分变化动态

用定期取表层土样测定其电导率和在不同深度埋设盐分传感器探头的方法，在作物生长季节内，监测了施有机肥农田不同深度的土壤溶液含盐量变化。结果为：（1）田间施用有机肥可明显减少土壤表层盐分积累，并有利于灌水对土壤表层盐分的淋洗。（2）灌水使有机肥处理小区10cm深处土壤盐分含量迅速下降，并且灌水后10cm深土壤盐分的累积过程不明显。（3）施用有机肥可使30cm深土壤在灌水前的盐分累积过程变缓。灌水后盐分含量迅速下降，并不再回升。（4）有机肥处理小区的60cm深土壤溶液盐分大幅度降低出现在第二次灌水后，此后至作物收获，土壤溶液盐分含量保持在很低的水平并不再累积。     

伊犁绿洲土壤盐渍化与浅层地下水水化学特征分析

根据2009年伊犁河流域土壤盐分与地下水条件的监测和取样分析资料,运用相关分析法与主成分分析法,对伊犁河流域土壤盐分与地下水埋深、矿化度、电导率、p H值与主要离子之间的关系进行了分析。结果表明:1研究区土壤盐分垂直分布呈现强烈表聚性;研究区内58.18%地下水样为淡水,40.00%为微咸水,1.82%为咸水,地下水矿化度平均值为2.50 g·L-1左右,属于微咸水;研究区地下水矿化度、电导率与主要离子组成呈现强烈的空间变异性。2研究区垂直河道方向的各采样线土壤盐分与地下水矿化度的变化趋势基本相似;地下水埋深与矿化度受到灌区农业活动的影响,导致研究区土壤次生盐渍化。3主成分分析结果表明,影响研究区土壤含盐量的地下水环境因子可以归纳为地下水矿化度、EC、Cl-、Mg2+、Na+与地下水埋深。     

极端干旱区绿洲土壤盐分特征及其影响因素

选择克里雅河流域于田绿洲为靶区,以灌漠土、棕漠土、盐土和风沙土4种不同土壤类型为对象,结合通径分析开展了土壤表层盐分特征及其影响因素研究。结果表明：4种土壤类型表层全盐含量以盐土最高（60.62 g•kg-1）,并且显著高于其他3种土壤类型（盐土>棕漠土>风沙土>灌漠土）;各类型土壤盐分离子组成主要为SO2-4、Cl-和Na+。地下水埋深是影响该区域各类型土壤表层全盐含量的主要因子;此外,灌漠土与土壤水分和总碱度、棕漠土与土壤容重、风沙土与总碱度对各类型土壤表层全盐含量均有直接的正效应。     

宁夏不同类型盐渍化土壤水溶盐含量与其电导率的关系

根据宁夏盐渍化土壤的分布区域,采集了不同类型盐渍化土壤样品(0~20 cm)141个,测定了土壤浸提液电导率与水溶性盐含量及其盐分组成,系统研究了残渣烘干法土壤水溶盐含量与电导率之间的关系。结果如下:(1)土壤水溶性盐分离子阳离子以钠离子含量最高,镁、钙离子含量次之,阴离子以氯离子含量最高,硫酸根离子含量次之;(2)从阴离子组成来看,供试土壤以硫酸盐-氯化物型、氯化物-硫酸盐型和硫酸盐型为主,从阳离子组成来看,以镁钙盐型、钙镁盐型和钠盐型为主;(3)从5种函数模式中筛选出土壤浸提液电导率与其残渣烘干法水溶盐含量之间的最优回归关系,当不区分土壤盐分类型时,可采用二次式(通式)y=0.1609x2+2.9176x-0.0141求解土壤含盐量;当已知土壤盐分类型时,有针对性地选用不同盐分类型最优回归式计算;(4)提出了电导率法测定土壤水溶盐含量校正为残渣烘干法水溶盐含量的关系式。     

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。     

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。     

高浓度氯化钠溶液对三种柽柳插穗的伤害作用

一些干旱和半干旱地区,由于蒸腾强烈,地下水上升,使地下水所含有的盐分残留在土壤表层;又由于降雨量小,不能将土壤表层的盐分淋溶排走,致使土壤表层盐分逐年积累,特别是一些易溶盐类,例如NaCl、Na_2CO_3、Na_2SO_4等,结果形成盐渍化土壤。土壤盐分过多时对植物可以产生胁迫作用,即盐胁迫。盐胁迫和其他胁迫(例如水分胁迫、低温胁迫等)一样,对植物都可以产生一定的伤害作用。相反,植物对盐胁迫具有一定     

克里雅绿洲浅层地下水与土壤特征的局部空间关系

通过优选的空间插值方法、网格单元法、地理加权回归(GWR)与最小二乘法(OLS)等方法的综合运用,系统研究典型干旱区绿洲的浅层地下水特征(埋深、电导率)与表层土壤特征(含水率、电导率)的空间分异与局部空间关系。结果表明:空间拟合方法上,表层土壤电导率与含水率的空间关系回归适用OLS模型,其余指标间空间关系采用GWR模型更优;空间关系上,土壤电导率与含水率的全局相关系数为极显著的0.85,局部相关性上绿洲西部明显高于东部;土壤电导率与地下水电导率的全局相关系数极显著(R=0.602),但局部相关性上同时具有正相关与负相关特征;土壤含水率与埋深、地下水电导率与埋深均呈全局负相关,但在局部出现正相关;地下水埋深由绿洲西北至东南逐渐增加,地下水电导率由西南至东北依次呈现低—高—低的特征,表层土壤电导率与含水率由西至东均呈现低—高—低—次高的特征; GWR较OLS方法能够反映更多的空间异质特征,通常在总体相关水平下,局部可能出现相关性相反或大小不同的相关性。     

新疆克里雅绿洲地下水与表层土壤特征的最优插值

选择合适的插值预测模型对揭示干旱区绿洲地下水与表层土壤特征空间变化特征具有重要意义。根据克里雅绿洲实测地下水(埋深、电导率、水温)与表层土壤(含水率、电导率、土温)数据,系统评价不同空间插值方法(RBF、IDW、Ordinary Kriging)对不同特征预测精度的影响。结果表明:克里雅绿洲区域地下水埋深主要在3 m以下,电导率在5 m S·cm-1以下,温度在15℃以下;表层土壤含水量主要在0.5以下,电导率在2.5 m S·cm-1以下,温度在13℃以下。地下水埋深采用RBF插值的精度较高,电导率采用IDW的精度较高,水温采用RBF的精度较高;表层土壤含水率采用Kriging插值的精度较高,电导率采用RBF的精度较高,土温采用RBF的精度较高;除土壤含水率外,其余指标采用对数转化后插值精度较高。     

沙漠地区咸水滴灌林地盐结皮层化学特征

盐结皮是咸水滴灌条件下塔里木沙漠公路防护林土壤表层形成的一种特殊层结。对塔克拉玛干沙漠腹地不同灌溉年限防护林土壤盐结皮层的化学特征分析表明:①有机质含量随着灌溉年限的增加而增加,但增加趋势逐渐减弱;②全N、全P均随着灌溉年限的增加而增加,全K先增加后降低;③全盐量远高于流沙地,但随着灌溉年限的增加而逐渐减少;④与流沙地相比,盐结皮层各离子含量有不同程度的增加,SO24-,Mg2+,Na+,C l-,K+,Ca2+含量随着灌溉年限的增加而逐渐减少,CO23-含量极微且基本没有变化,但HCO-3含量却随着灌溉年限的增加而逐渐增加;⑤pH值均呈碱性,随着灌溉年限的增加而逐渐降低。     

塔克拉玛干沙漠浅层地下水位对单井抽水的响应过程研究

为了研究人工抽水行为对周边地下水位的影响,在塔里木沙漠公路防护林生态工程第69号水源井处布设了抽水试验观测场,利用连续定位观测数据,分析了地下水位降深与时间的关系、地下水位的空间差异性规律;在此基础上利用Neuman井流模型方法,分析了含水层的传导性和贮水性,确定了该区域的相关水文地质参数;并利用Theis预报方法,对抽水引起的水位变化进行了短期预报。研究结果表明:抽水过程水位上升和下降过程均可分为快速和慢速两个阶段,含水层具有弹性释水和重力释水作用的特征;计算得出部分水文地质参数为:T=1.50E+1m3/d,Kh=3.74E+1 m/d,σ=1.12E-2;预测得出持续抽水1000 min时的抽水影响半径约为400m。文中研究所得出的水文地质参数符合该地区的水文地质条件,可作为相似区域水文地质学研究的参考;地下水位在抽水行为结束后,能够恢复到抽水前的水平;抽水行为对周边地下水位的影响范围不大,多个水源井之间不会形成相互干扰,不会引起天然地下水位的持续下降。研究结果可为沙漠公路沿线地下水资源的可持续利用和防护林生态工程整体的稳定性及长久运行提供一定的理论依据。     

塔克拉玛干沙漠腹地参考作物蒸散量与蒸发皿蒸发量的对比分析

利用2005-2010年塔克拉玛干沙漠腹地气象资料计算了极端干旱区塔克拉玛干沙漠腹地参考作物蒸散量(ET0),并与气象站蒸发皿蒸发量(Ep)进行了对比分析及影响因素的灰色关联度排序。结果表明:极端干旱区ET0最大值出现于7月,最小值则出现在1月;Ep最大值分别出现在6月,最小值出现在12月。灰色关联分析表明,在年时间尺度上与ET0关系最为紧密的气象因子是Umean,其次是Tmax,而影响Ep气象因子最为紧密的气象因子是Tmax,其次是Umean;在春、夏、秋、冬四个季节尺度上夏季对影响ET0和Ep的气象因子差异最大。ET0与Ep在春、秋、冬三个季节都成极显著关系,而在夏季呈显著线性关系,因此在不同时间尺度上二者可以进行互相替换。     

塔里木沙漠公路防护林土壤盐结皮化学特征及其对土壤蒸发的影响

盐结皮是广泛分布于塔里木沙漠公路防护林土壤表层的一个特殊层次,目前对其化学特征及其对土壤蒸发的影响尚无系统研究。文中对塔克拉玛干沙漠腹地不同定植年限防护林土壤盐结皮有机质含量、全盐量、八大离子含量和pH值进行了分析,并进行了盐结皮抑制土壤蒸发试验,结果表明:土壤盐结皮有机质含量随着防护林定植年限的增加而增加;全盐量、各离子含量、pH值均随着防护林定植年限的增加而逐渐降低。其中,全盐量均远高于流沙地;各离子含量与流沙地相比有不同程度的增加,Cl-、Na+和SO24-增加量最为明显,Mg2+、K+、Ca2+和HCO-3次之,CO23-含量极微且基本没有变化,pH值均呈碱性,定植11年防护林盐结皮pH值甚至低于流沙地;盐结皮可以有效的抑制土壤水分的蒸发。     

塔里木沙漠公路风沙危害形成研究

塔里木沙漠公路南北横贯塔里木盆地 ,全长 5 6 2km ,其中近 80 %的路段穿行于塔克拉玛干沙漠之中 ,是世界上穿越流动沙漠最长的等级公路 ,因而风沙危害是制约沙漠公路正常运行的主要病害。研究表明 ,1)沙漠公路沿线风力强劲 ,沙丘形态各异 ,地表组成物质松散 ,为风沙危害形成提供了动力条件和奠定了物质基础 ;作为风沙危害的受灾对象 ,沙漠公路防沙体系结构以及公路纵横断面也直接作用于风沙危害形成过程 ;2 )沙漠公路风沙危害主要源于防沙体系沙物质的侵入和防沙体系内部因近地面气流变异而产生的风蚀与堆积 ;目前沙漠公路风沙危害的主体是防沙体系 ,危害的形式包括风蚀、风沙流滞留积沙和沙丘前移压埋。     

Damage by wind-blown sand and its control measures along the Taklimakan Desert Highway in China

Desertification is one of the most serious environmental problems in the world,especially in the arid desert regions.Combating desertification,therefore,is an urgent task on a regional or even global scale.The Taklimakan Desert in China is the second largest mobile desert in the world and has been called the'Dead Sea'due to few organisms can exist in such a harsh environment.The Taklimakan Desert Highway,the longest desert highway(a total length of 446 km)across the mobile desert in the world,was built in the 1990s within the Taklimakan Desert.It has an important strategic significance regarding oil and gas resources exploration and plays a vital role in the socio-economic development of southern Xinjiang,China.However,wind-blow sand seriously damages the smoothness of the desert highway and,in this case,mechanical sand control system(including sand barrier fences and straw checkerboards)was used early in the life of the desert highway to protect the road.Unfortunately,more than 70%of the sand barrier fences and straw checkerboards have lost their functions,and the desert highway has often been buried and frequently blocked since 1999.To solve this problem,a long artificial shelterbelt with the length of 437 km was built along the desert highway since 2000.However,some potential problems still exist for the sustainable development of the desert highway,such as water shortage,strong sandstorms,extreme environmental characteristics and large maintenance costs.The study aims to provide an overview of the damages caused by wind-blown sand and the effects of sand control measures along the Taklimakan Desert Highway.Ultimately,we provide some suggestions for the biological sand control system to ensure the sustainable development of the Taklimakan Desert Highway,such as screening drought-resistant species to reduce the irrigation requirement and ensure the sound development of groundwater,screening halophytes to restore vegetation in the case of soil salinization,and planting cash crops,such as Cistanche,Wolfberry,Apocynum and other cash crops to decrease the high cost of maintenance on highways and shelterbelts.     

塔里木沙漠公路在复合型纵向沙垄区的道路沙害

塔里木沙漠公路穿越高大复合型纵向沙垄段２７５ｋｍ,占到穿越流动沙漠总长度的６１．６％,公路沙害的类型和程度因地貌部位不同而异。通过大量野外调查和观测,并结合成因地貌分析,给出高大复合型纵向沙垄区典型地貌部位的主要沙害形式。     

塔里木沙漠公路防护林凋落物的持水特性

采用野外典型抽样和室内浸水的方法,对4种定植年限不同的塔里木沙漠公路防护林带内凋落物的储量、持水量和吸水速率进行研究。结果表明：① 不同定植年限防护林内凋落物储量依次为：13 a林带 (42.3 t•hm^-2) >6 a林带 (39.6 t•hm^-2) > 10 a林带 (39.1 t•hm^-2) > 7 a林带 (16.2 t•hm^-2)。② 沙漠公路防护林的林下未分解层凋落物持水量的排序为：梭梭 >柽柳>沙拐枣;而半分解层凋落物持水量的排序是：柽柳>梭梭>沙拐枣,且防护林内凋落物最大持水量半分解层均大于未分解层。③ 各林龄不同树种不同分解程度的凋落物持水量与浸水时间之间呈对数关系,最佳拟合关系式为W=b+a lg t,吸水速率与浸水时间之间呈幂函数关系,关系式为：V=ktⁿ,凋落物吸水速率在0～1 h内急剧下降,4 h以后下降平稳,其吸水作用逐渐减小。     

塔里木沙漠公路沿线机械防沙体系效益评价及防沙带合理宽度的初步探讨

本文通过对塔里木沙漠公路肖塘段（起始段）至塔中段的风沙危害和现有防沙体系进行评价，指出了目前公路沿线防沙体系存在的问题，并给出了沿线防护体系的合理宽度模型及模拟计算结果。     

塔里木沙漠公路景观评价研究

塔里木沙漠公路是开展塔克拉玛干沙漠旅游的重要组成部分。公路沿线旅游景观的视觉好坏,直接影响游客的心理感受和对景观质量的认可度。通过对以往研究的总结与实地调查,从旅游研究视角,运用AHP法建立了3层级27个指标因子的塔里木沙漠公路景观评价体系,并验证了评价方法的有效性。进而对沙漠公路沿线景观质量进行系统评价,结果表明：沙...