宁夏红寺堡扬黄灌区次生盐渍化土壤改良成效研究

系统分析了利用脱硫废弃物和次生盐渍化土壤专用改良剂对宁夏红寺堡扬黄灌区次生盐渍化土壤的改良效应,结果表明:施用脱硫废弃物可以改善土壤理化性状,但改良效果不理想,同时施用脱硫废弃物和专用改良剂后土壤砂粒含量减少,粉粒、黏粒含量普遍增加;土壤体积质量平均增加5.34%、孔隙度降低5.61%,土壤pH和全盐均有不同程度的下降;施用脱硫废弃物和专用改良剂后土壤有机质和养分含量、枸杞产量都有较大幅度的增加,其中施用改良剂Ⅱ的增幅最大,但考虑改良剂原料成本后施用改良剂II当年最终经济效益最大。相同改良剂秋施改良效果明显优于春施;施用量越大对土壤理化性状的改良效果越好,枸杞干果产量和直接经济效益也越高,但最终经济效益以施用量为11.25 t/hm2的处理最佳。     

生态脆弱区土地利用变化与沙漠化响应研究——以宁夏中部干旱带为例

以宁夏中部干旱带1978年MSS及1987、1996和2007年Landsat TM/ETM遥感影像为信息源,在3S技术支持下,对不同时期土地利用与沙漠化与沙漠化变化响应关系进行了分析。结果表明：耕地和草地是该地区的主要土地利用类型,分别占总面积的27.7%,24.7%。近30a来,耕地、城镇用地面积增幅较大,分别增加...     

生态脆弱区土地利用格局变化及其环境效应--以宁夏回族自治区中部干旱带为例

基于遥感、GIS技术、景观生态学及层次分析方法,以宁夏回族自治区中部干旱带为研究区,利用1978年MSS以及1987,1996,2007年的TM/ETM遥感影像为数据源,对该区域近30a来土地利用格局变化及环境效应进行了分析。结果表明,30a来该区耕地和建设用地有不同程度的增加,新增耕地主要来自未利用土地和草地,建设用地面积的增加主要来源于耕地和未利用土地;耕地和未利用土地向林地、草地转化是林地和草地面积增加的主要来源。由于受人类活动的干扰,研究区土地利用景观结构发生了较大变化,土地利用格局变化产生了景观破碎化,景观异质性增加,生态环境退化等生态效应。但20世纪90年代中后期以来,在以还林还草、禁牧及水利等综合治理工程为核心的生态环境治理措施调控下,土地利用结构得以调整,植被覆盖增加,区域生态环境质量逐步得以改善。     

宁夏耕地压力动态变化规律分析

耕地是人类赖以生存的基本资源和条件,耕地压力指数是指最小人均耕地面积与实际人均耕地面积之比,是衡量区域耕地资源紧张程度及动态变化趋势的重要指标。文中以宁夏回族自治区为样本研究区,运用最小人均耕地面积和耕地压力指数模型对宁夏自1950-2007年耕地变化进行研究。结果表明:1950-2007年,宁夏人均耕地面积和最小人均耕地面积呈不断减小趋势,近50年分别减少0.39hm2和0.74hm2,受耕地面积变化、人口增长、粮食单产变化及政策等影响,耕地压力指数在波动中呈减小趋势,这与近年来宁夏推行的严格耕地保护政策、生态移民、科技兴农等措施密切相关。     

基于高光谱特征的盐渍化土壤不同土层盐分离子含量预测

为了利用高光谱技术准确预测不同土层土壤盐渍化程度,该研究以宁夏银北地区不同层次土壤为研究对象,以土壤实测光谱数据和室内盐渍化指标测定数据为基本信息源,系统分析不同类型盐渍化土壤光谱特征,确定与土壤pH值、电导率(electricconductivity,EC)和可溶性盐分离子相关性最强的反射率转换方式,筛选0～5 cm和0～20 cm土层盐分指标敏感波段,然后建立并验证不同土层不同土壤盐分指标的预测模型。结果表明:研究区不同类型、不同盐渍化程度土壤光谱特征曲线变化趋势相似,盐土光谱反射率最高,轻度硫酸盐型土壤反射率最低。在所有盐分指标中,单波段反射率与0～5 cm土壤SO42-的相关性最强(相关系数为0.910 4);反射率与CO32-、HCO3-、Cl-含量相关性不显著。土壤单波段反射率与0～20 cm土层SO42-的平均相关系数比0～5 cm土层降低了0.232 2,但Cl-、K+、HCO3-和EC的相关系数都有所增大。反射率通过不同方式转换后,敏感波段与各盐分的相关性有不同程度的增强,尤其是一阶微分和连续统去除后一阶微分转换。在0～5 cm土层反射率经过平滑后一阶微分转换后与土壤pH值、SO42-、K+、Mg2+相关性最强;反射率经平滑后连续统去除一阶微分转换与土壤EC、CO32-、HCO3-、Cl-、Na+、Ca2+的相关性最强。0～20 cm土层中,平滑后连续统去除一阶微分与土壤pH值、Cl-相关性最强,平滑后倒数对数一阶微分与EC、HCO3-、SO42-、Na+、Ca2+的相关性最强,而平滑后一阶微分与CO32-、K+、Mg2+相关性最强。不同土层相同盐分指标敏感波段不同。利用偏最小二乘回归建立的预测模型中,0～5 cm和0～20 cm敏感波段对10个盐分指标预测平均决定系数分别为0.820 8和0.890 7,其中0～5 cm敏感波段对SO42-的预测模型决定系数达0.967 6。采用逐步回归与偏最小二乘回归相比模型引入敏感波段减少,但R2降低。验证结果表明模型对0～20 cm土层SO42-和CO32-的预测能力不及0～5 cm;但对其他8个盐分离子的预测能力明显高于0～5 cm。研究结果可以为该地区土壤的盐渍化信息预测及植物格局配置提供科学依据。     

基于信息熵与分形理论的土地利用景观格局变化研究——以陕北农牧交错带为例

信息熵和分形理论为研究地理学中复杂结构现象的不稳定性和系统的有序性提供了一条新途径,在土地利用景观格局变化领域有着广阔的前景.以信息熵和分形理论为指导,在遥感和GIS技术支持下,对陕北农牧交错带土地利用景观格局演变的分形特征和信息熵进行了分析,结果表明:1986～2003年,陕北农牧交错带土地利用景观结构趋于简单化,景观类型在空间上的稳定性逐渐增大;土地利用景观结构信息熵总体上呈逐渐上升趋势,即土地利用无序度逐渐上升,而有序度逐渐降低.     

不同盐结皮光谱特征及其盐渍化信息预测研究

盐碱地是我国重要的后备耕地资源,为及时、准确获取土壤盐渍化信息,以宁夏银北地区不同盐结皮土壤为研究对象,运用土壤学和地统计学方法,以土壤野外原位光谱数据和室内盐分指标测定数据为基本信息源,系统分析不同盐结皮光谱特征,确定对结皮层pH值、电导率（EC）和盐分离子含量最敏感的土壤光谱反射率转换形式、波段和光谱盐分指数,进而建立并验证基于敏感盐分指数的盐分指标预测模型。结果表明：研究区白碱结皮光谱反射率在450～1050nm波段最高,马尿碱结皮次之,黑油碱结皮最低。通过野外光谱反射率可以将研究区主要盐结皮类型进行分类。反射率平滑后再经过一阶微分、倒数对数一阶微分、连续统去除和连续统去除一阶微分转换后,最大相关系数比只作平滑处理的反射率显著增大。与pH值、EC和CO2-3、Mg2+含量相关性最强的转换方式是连续统去除一阶微分,与SO2-4、Ca2+、K+含量相关性最强的转换方式是倒数对数一阶微分,与HCO-3、Cl-、Na+含量相关性最强的转换方式是一阶微分。整体上连续统去除一阶微分与各盐分指标的相关性最强。整体来看,盐分敏感区域在蓝光450、470、485nm附近,绿光501、575nm附近,红光680nm附近和近红外多个波段。与各盐分指标相关性最强的盐分指数分别为：pH值为盐分指数S1,Cl-、K+含量为盐分指数SI3,SO2-4、Mg2+量为盐分指数S2,EC和HCO-3、Na+含量为盐分指数S3,CO2-3、Ca2+含量为盐结皮指数SCI。除CO2-3含量外,利用敏感盐分指数可以准确预测土壤结皮层pH值、EC和其他盐分离子含量,其中对Na+含量的拟合度最大。该研究可为银北地区不同盐结皮土壤分类及盐渍化信息的准确预测提供科学依据。     

基于矢量属性的宁夏中部干旱带土地利用变化信息挖掘

[目的]增加对土地利用变化矢量属性的认知,进一步挖掘潜藏于土地利用变化中的特征和规律,丰富土地利用变化研究方法,为区域土地资源调控提供参考依据。[方法]基于土地转移流视角,提出土地转移率和土地转移链概念,采用Landsat MSS/TM/ETM遥感影像数据,对宁夏中部干旱带同心县的土地变化过程进行研究。[结果]1978—2015年同心县耕地和草地比例增大,未利用地减少。区县尺度上土地转移率渐次降低;类型尺度上,耕地转移率先升后降,草地转移率先降后升,未利用地转移率呈"降—升—降"特征。1978—1987年的土地转移流以草地转未利用地为主,1987—1996年则呈现多元特征,1996年表现为退耕还林还草和对未利用地的改造利用。1978—2015年土地利用转移围绕着耕地的流失与保护进行,土地转移单向链以31型(草地转耕地)和61型(未利用地转耕地)为主,往复链以Ⅱa型为主,主要是161型(耕地—未利用地—耕地)和131型(耕地—草地—耕地)。[结论]同心县土地利用变化存在较大份额的"往复链"。在土地资源开发与管理中要重视往复链所揭示的内涵并采取针对性措施。     

黄土高原不同林地植被对土壤肥力的影响

研究了黄土高原油松、刺槐人工林对土壤的培肥效应。结果表明:(1)在黄土高原地区,种植人工林对土壤的有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效钾等营养元素含量的提高有很大帮助。但不同林型提高程度不同,除全钾、速效磷以外,各项指标均以阔叶林高于针叶林;阔叶林下土壤阳离子交换量也高于针叶林;总体来看,阔叶林下土壤肥力的提高较针叶林显著。(2)在黄土高原地区,种植人工林可改善土壤发育条件,减弱土壤侵蚀作用,降低土壤的碳酸钙含量,在此方面针叶林的作用比阔叶林明显。     

荒漠化地区土地覆被光谱特征与遥感信息提取方法研究

为了提高地物识别的正确性,探讨荒漠化土地类型自动分类的有效途径,克服异物同谱和同物异谱现象。以陕西省榆林市榆阳区为例,利用Landsat 5卫星的TM数据,探讨了荒漠化土地覆盖信息的提取方法。在对不同土地覆被类型光谱特征进行系统分析的基础上,根据归一化指数(NDVI)和差值指数(TM5-TM4)及TM3、TM5、TM7波段的光谱值,提出了分层信息提取方案,利用该方案分步提取地表覆被信息。结果表明,此方法简单、实用,是地物遥感信息提取的有效途径。