基于地下水位插值与遥感解译的盐碱化等级划分

为探明受地下水位影响的干旱荒漠区土地盐碱化形成概率,选取甘肃省景泰川电力提灌工程灌区为研究区,以1994、2001、2015年TM影像数据与年均地下水埋深数据为本底数据,采用Arc GIS监督误差分类法对区域遥感影像进行不同程度盐碱地提取分类,运用克里金空间插值将实测地下水位进行空间转换,在此基础上,将分类结果和插值结果通过重分类消除量纲并进行等权重合并,同时把合并结果等间距分5级来表示受地下水位影响土地盐碱化形成概率。结果表明:1994-2015年灌区盐碱地呈现扩张趋势,增长率为61.87%,年均增长率为2.95%;地下水插值结果显示区域内整体地下水位抬升,年均抬升量为0.125 m,东北部地下水位变化最为剧烈;自西南到东北部土地盐碱化形成概率等级逐渐增加,土地等级转变较为明显,盐碱化等级为1、2级的土地明显增加,水位抬升对土地盐碱化等级增加影响突出。研究可为干旱荒漠区区域地下水利用提供理论依据。     

内陆河流域绿洲灌区盐碱地改良分区及治理模式探究——以新疆焉耆县平原灌区为例

干旱区土壤盐碱化是土地退化的主要问题,并威胁着绿洲农业的可持续发展,而盐碱地改良分区是因地制宜、综合治理盐碱地的前提。通过综合运用地理信息系统的各种空间数据分析功能,以焉耆平原灌区为典型区域,将土地盐碱化现状分为:非盐碱地、轻度盐碱地、中度盐碱地、重度盐碱地、盐土等5个区,并结合地下水、土壤、植被、岩性等调查资料,进行成因分析,建立了内陆河流域绿洲灌区盐碱地改良分区模型。立足土地盐碱化的现状,充分考虑地下水埋深和矿化度,把焉耆平原灌区按改良难易程度分为:易改良区、较难改良区、难改良区、不宜改良区,并针对不同的盐碱地改良分区特征、水盐平衡模型和现状灌排模式,提出了相应的综合治理对策。     

农业灌区盐碱地综合治理与开发措施分析——以甘肃省景电灌区为例

【目的】景电灌区工程具有覆盖面广、覆盖面积大、流量大、阶梯多、扬程高等特点,由于灌区内降水量少、蒸发量大等原因,导致土壤盐分积聚不规律,盐碱地范围逐渐扩大,一方面严重浪费了土地资源,另一方面影响了生态环境,因此治理盐碱地刻不容缓。【方法】课题组以甘肃省景电灌区为例,阐述了景电灌区工程概况,从自然原因、人为因素、农田灌溉因素三方面分析了景电灌区盐碱地的成因,探讨了景电灌区盐碱地治理过程中存在的问题,提出了景电灌区盐碱地综合治理的举措。首先,要结合化学治碱、生物治碱、农业治碱,从生态领域改善土壤的根源问题。其次,要综合工程防治,加快产业转型,做到产业融合,将一二三产业与盐碱地资源利用结合起来,创造更高的经济效益、生态效益。【结果】经过综合整治,景电灌区土壤盐碱化得到了有效遏制,治理成效十分显著,既提高了农作物的产量和质量,又增加了农户收入,形成了一套切实可行、简单易懂的景电治理模式。【结论】以可持续发展理念为前提,贯彻因地制宜的治理理念,进行农业灌区盐碱地综合治理,可以有效改善土壤盐碱地问题,实现人与自然的和谐统一。     

松嫩平原土地盐碱化时空动态变化及影响因素分析

【目的】探究黑龙江省松嫩平原土地盐碱化时空动态变化及其影响因素。【方法】利用遥感数据解译、土壤反射率反演、相关分析和相对贡献率分析研究松嫩平原土地盐碱化面积的时空演化特征并识别土地盐碱化面积变化的主要影响因素。【结果】松嫩平原2000—2020年土地盐碱化面积总体呈下降趋势,下降速率为-13.67 km²/5 a。随着农作物播种面积与GDP的增加,齐齐哈尔市土地盐碱化程度加剧;GDP、农作物播种面积和人口数量增多加剧了绥化市盐碱化程度;哈尔滨市土地盐碱化正逐步改善,主要影响因素为GDP、农作物播种面积和牲畜数量。【结论】松嫩平原土地盐碱化面积变化主要促进因素为社会经济发展、农牧业发展,直接影响因素为气候变化,在盐碱地改良与治理过程中,应针对以上因素提出有针对性的治理措施,减少盐碱化土地面积,提高土地利用效率;同时地下水埋深呈缓慢上升趋势,因此应建立完备的灌溉和排水设施,以避免土壤次生盐碱化。     

内蒙古河套灌区近30年盐碱化时空演变及驱动因素分析

土壤盐碱化是制约灌区可持续发展的重要因素之一。基于遥感和GIS技术,利用Landsat TM/ETM数据,分析了内蒙古河套灌区1987-2014年土地盐碱化时空演变,并结合区域气象、水文、灌排等资料,对盐碱化驱动因素进行分析。结果表明,近30年来河套灌区盐碱地经历了萎缩(1987-1993)-缓慢扩张(1993-2006)-萎缩(2006-2014)3个阶段,但总体呈现缩减趋势。从空间分布来看,1987-2006年,在灌区西南部-中部大部-东北部形成盐碱地分布集中带,且集中带经历了从萎缩到逐步扩张的过程;2006年以后,大片盐碱地呈现碎片化趋势。多元逐步回归分析表明,灌区盐碱化主要驱动因素为排灌比、平均地下水埋深和蒸发量。     

基于多时相遥感反射光谱特征的土壤盐碱化动态变化监测研究

利用遥感技术动态监测土地利用和土地覆盖状况具有快速、准确、及时的特点。土壤反射光谱在近红外和红色波段具有很好的相关性,在遥感影像上形成了土壤特有光谱特征,即土壤线。土壤线特征为在遥感影像上快速准确地选择分类样本训练区提供了一个有效途径。本文基于多时相的TM和IRS影像,通过遥感影像上的土壤线特征选择训练样本,利用最大似然法,对内蒙古河套灌区1988,1996,2001和2006年的的多年遥感影像进行分类,形成了该地区多年土壤动态变化专题图,基于野外土壤调查数据对分类结果进行验证。研究结果表明,河套灌区的盐碱地和沙丘地所占比例在呈下降趋势,非盐碱地呈上升趋势,基本上反映了河套灌区多年来土壤类型动态变化状况与治理土壤盐碱化的初步成果。     

高垄滴灌条件下盐碱地土壤盐分再分布研究

针对引黄灌区水资源短缺和土壤盐渍化两大资源环境问题,以节水防盐为目标,通过田间试验,将能提高地温、增加土壤透气性的高垄与能提高水资源利用率和利用效率、将局部土壤盐分淡化的滴灌相结合,探究高垄滴灌条件下盐渍化土壤的水盐运动规律,结果表明,在中度盐碱化土地上,滴灌可以有效地减小高垄上的盐分,使盐分聚集在垄中央;在重度盐碱化土地上,滴灌可以有效降低垄的全盐量并将垄中盐分淋洗在垄沟中。归纳出适应性盐碱地利用技术和作物种植模式,为引黄灌区盐碱地改良利用提供技术支持。     

高垄滴灌条件下盐碱地土壤盐分再分布研究北大核心

针对引黄灌区水资源短缺和土壤盐渍化两大资源环境问题,以节水防盐为目标,通过田间试验,将能提高地温、增加土壤透气性的高垄与能提高水资源利用率和利用效率、将局部土壤盐分淡化的滴灌相结合,探究高垄滴灌条件下盐渍化土壤的水盐运动规律,结果表明,在中度盐碱化土地上,滴灌可以有效地减小高垄上的盐分,使盐分聚集在垄中央;在重度盐碱化土地上,滴灌可以有效降低垄的全盐量并将垄中盐分淋洗在垄沟中。归纳出适应性盐碱地利用技术和作物种植模式,为引黄灌区盐碱地改良利用提供技术支持。     

论新疆平原灌区土壤盐碱化与水资源开发

通过对灌区土壤盐碱化及治理阶段的分析可以看出,灌区土壤盐碱化的严重程度与水资源开发利用的方式和程度是密切相关的,是灌区水盐不平衡所致。为此,在以水资源合理开发利用为中心的灌区水土资源利用规划中,应将维持绿洲水盐平衡的水量视为“生态用水”,将盐份聚集地视为“生态用地”。实现流域水土资源合理配置,是新疆平原灌区土壤盐碱化治理的关键。     

利用NDVI指数识别作物及土壤盐碱分布的应用研究

利用监督分类、NDVI指数等遥感影像处理方法,在黄河上游的宁夏青铜峡灌区开展识别作物及土壤盐碱分布的应用研究。基于LANDSAT卫星遥感影像,依据NDVI指数推断作物及土壤盐碱分布,得到灌区作物及土壤盐碱分布状况和相应的估算结果。研究结果表明,灌区上、下游之间在作物长势上存在着较大差异,北部地区明显低于南部,土壤盐碱分布差别是造成该差异的主要原因之一。受盐碱影响的作物面积在年度内随气候条件的改变呈现出明显的季节性变化,灌区年内受土壤盐碱危害的面积约为100000hm2,近1/3的作物面积受到程度不一的土壤盐碱化影响,且灌区下游的盐碱地面积及盐碱化程度均高于上游。     

宁夏盐碱地成因及分区治理措施综述

【目的】综述宁夏典型片区盐碱地成因和治理措施,归纳形成宁夏盐碱地分区高效治理模式。【方法】选取红寺堡区、平罗县、惠农区、兴庆区和贺兰县为典型片区,从土壤质地、地下水位、气候条件、灌排条件、地形地貌和土地利用方式等方面梳理盐碱地成因,总结灌排管理、物理调控、化学调理和生物改良等治理措施及评价应用效果,提炼分区高效治理模式。【结果】宁夏盐碱地共同成因包括干旱少雨、蒸发强烈、人类活动影响和灌排不协调等;分区成因主要为红寺堡区弱透水层及洼地盐分淋洗效率低,平罗县西大滩白僵土碱化度高和渠口乡作物插花种植,惠农区地下水受黄河水顶托常年居高不下,兴庆区风沙土土质易加速土壤蒸发返盐以及贺兰县成土母质含盐量高和低洼地区排水不畅等;基础治理措施为建立良好的灌排体系,针对性的分区典型治理措施包括红寺堡区应通过物理调控打破弱透水层形成连贯排水通道,平罗县西大滩应着重改善白僵土土壤结构,平罗县渠口乡应推进土地利用类型合理化,惠农区应以优化供水格局、促进排水和降低地下水位为主要措施,兴庆区则应通过合理灌溉实现抑盐作用和培肥提升地力,而贺兰县则应以改良土壤特性、排水和研究种养循环模式为主。【结论】各分区需在建立良好...     

轻度盐碱地整治生态技术探析

随着土地盐碱化,会使得土壤自身的性能遭受破坏,密度以及渗透能力降低,使得土壤当中的一些微生物不能有效存活。土壤环境是农作物生产的根本需求,如果土地盐碱化程度严重,会带来饮食安全的问题。因此,加强盐碱地的治理工作十分重要,本文综合分析当前轻度盐碱地的整治生态技术,仅供参考。     

景电灌区水盐动态对土地盐碱化的

针对甘肃景电灌区局部出现的严重的土地次生盐碱化问题,通过现场调查和对灌区地下水盐观测资料的分析,认为灌区的地下水属入渗—蒸发型,灌溉回归水的水盐运移是造成灌区次生盐碱化的主要原因,同时提出了针对景电灌区土地盐碱化的治理措施。     

基于空间插值的区域尺度土壤全盐量时空变异规律研究

为准确获取区域尺度的土壤全盐量空间分布特征以及其年际动态变化规律。以甘肃景泰川电力提灌灌区为研究区,以2015年的16个监测点测得的土壤全盐量数据为基础,采用ArcGIS软件中的空间插值模块分别运用反距离权重法、样条函数法、趋势面法以及普通克里金法对区域内土壤全盐量数据进行空间插值。分析表明,反距离权重法插值精度最高、与实际监测的结果吻合度高,能准确反映土壤全盐量时空变异规律及分布特征。运用反距离权重法对研究区1994、2001、2008和2015年的土壤全盐量观测数据进行空间插值,结果表明:研究区内的土壤全盐量最大值逐年增大,由1994年的2.2648%增大到2015年的3.2294%,土壤全盐量最小值除个别年份有所降低外,总体亦呈现增大趋势,全盐量平均值持续增高在2015年达到了1.1228%,较1994年总体增长了0.1167%;研究区土壤盐分总体呈现西南低东北高的分布状况,且西南区域土壤全盐量呈现降低趋势而东北区域则呈现增加趋势,该结果可为研究区土壤盐渍化的水盐调控及盐渍化治理提供借鉴。     

自然淋洗改良盐碱地初探

一、问题的提出地处内蒙高原南缘的尚义县坝上地区,近几十年来,土地盐碱化速度惊人,草场退化严重。据统计,1949年仅有轻度盐碱化土壤5.3万亩,后由于某些政策失误,人口猛增,特别是50、60年代片面强调以粮为纲,大量垦荒种地,造成了草原植被覆盖度减小,裸地面积增大,加大了土壤水分蒸发,土壤盐化骤增。到1984年盐碱化面积扩展到了56.6万亩,比1949年增长了9.68倍,占坝上总土地面积的29.82%,其中中度、重度盐碱化和盐土面积为23.84万亩,占盐碱总面积的42.11%,而盐碱地大都分布在沟边、渠边、淖边的较     

河套灌区解放闸灌域地下水数值模拟

应用MODFLOW软件,模拟分析了解放闸灌域地下水动态的变化特征,模拟结果表明河套灌区引黄水量减小到40亿m3后,在现有耗水结构条件下,解放闸灌域地下水位6年后的降幅为0.5 m左右,而12年后降幅为1m左右,且下降主要发生在中部和东北部地区,南部相对较小.为解放闸灌域治理土壤盐碱化,合理利用地下水资源提供重要的参考依据.     

灌区种植结构时空变化及其与地下水相关性分析

利用数据融合算法(ESTAFM)对Landsat7 ETM+和MODIS影像进行融合,构建了高时空NDVI数据集;结合地面实体作物NDVI变化特征和光谱耦合技术(SMT),提取了解放闸灌域2000—2015年间种植结构空间信息;在此基础上分析了其时空特征变化以及地下水对种植结构调整的制约性。利用2015年实地调查数据对遥感监测结果进行评价,灌域主要作物类型玉米、向日葵、小麦以及套种的纯像元分类精度分别达到了95%、88%、91%和90%,总体精度达到了91%;多年遥感监测结果与历史统计数据相吻合。研究结果表明:玉米和小麦种植面积不断增加,玉米种植面积增加尤为明显,由2000年的0.83万hm2(占灌溉面积的5.80%)增加到2015年的4.02万hm2(占灌溉面积的28.31%);向日葵种植面积由下降变为上升趋势,其种植规模受市场因素主导;因土地流转、农村劳动力的外流以及套种种植模式劳动力成本高,使得农户转向单一作物种植模式,套种模式种植面积逐年下降,由2000年的4.30万hm2(占灌溉面积的30.32%)减少到2015年的0.41万hm2(占灌溉面积的2.91%)。种植结构空间格局与地下水埋深分布相似,其空间的相对差异并未随时间发生明显变化。向日葵在地下水埋深较浅、盐碱化偏高的区域分布集中,玉米、小麦及套种在地下水埋深大、盐碱化偏弱的区域分布集中,反映出向日葵耐盐性更高,更能适应盐碱化程度高的土壤;作物这一空间分布格局不仅受水土环境影响,而且与作物生理特征密切相关。灌区节水改造以来,在净引水量减小的情况下,农田蒸散发量并未减小,而是表现为稳中有升的趋势,这与高耗水作物玉米种植面积逐年增加有直接关系;地下水位整体下降,由1.76 m下降到2.33 m,土壤盐碱化得到改善,表明大型灌区节水续建配套项目实施以来,节水改造对水循环和水土环境起到了积极的影响。     

井渠结合改良盐碱土的效果

一试验目的内蒙河套灌区是一个历史悠久的灌溉农业区,地形平坦,黄河横贯本区,水、土、热量资源丰富,发展农业生产条件优越.目前,引黄灌溉渠系四通八达,引水调节自如,灌溉面积已达600万亩,今后可发展到1000万亩以上.但是,由于只灌不排,致使灌区土壤盐碱化日益加重,50年代耕地中盐碱地的面积只占10-15%,60年代上升为36%,70年代竟上升到60%以上,严重地影响了农业生产的发展,使"唯富一套"的粮仓,变成今日的低产区.     

渠道衬砌对农田水土环境的影响研究——以隆胜节水示范区为例

在引黄水量大幅减少且河套灌区大范围实施节水改造工程的背景下,为研究河套灌区渠道衬砌前后对农田水土环境的影响,通过对隆盛节水改造典型示范区的环境效应进行监测分析研究,结果显示示范区环境变化主要与灌水量有关,渠道衬砌有效提高了灌溉水利用系数,对地下水埋深及土壤盐碱化有一定影响。为控制灌区土壤盐碱化,示范区地下水埋深阈值为1.6~1.8 m,西济支渠区域适宜引水量为1 645~1 850万m~3。渠道衬砌后灌区具有535万m~3节水潜力,研究结果将为灌区节水改造提供理论基础。     

渠道衬砌对农田水土环境的影响研究——以隆胜节水示范区为例北大核心

在引黄水量大幅减少且河套灌区大范围实施节水改造工程的背景下,为研究河套灌区渠道衬砌前后对农田水土环境的影响,通过对隆盛节水改造典型示范区的环境效应进行监测分析研究,结果显示示范区环境变化主要与灌水量有关,渠道衬砌有效提高了灌溉水利用系数,对地下水埋深及土壤盐碱化有一定影响。为控制灌区土壤盐碱化,示范区地下水埋深阈值为1.6~1.8 m,西济支渠区域适宜引水量为1 645~1 850万m^3。渠道衬砌后灌区具有535万m^3节水潜力,研究结果将为灌区节水改造提供理论基础。