發(fā)布時間：2020-10-16 09:59

　　 土壤鹽漬化是世界干旱、半干旱地區(qū)土地農(nóng)業(yè)開發(fā)所面臨的最突出的生態(tài)環(huán)境問題之一,而鹽漬化治理又是一個費(fèi)時、耗力、難度很大的系統(tǒng)工程。隨著伊犁河南岸大渠引水工程的實(shí)施,伊犁河谷土地如何安全可持續(xù)地農(nóng)業(yè)開發(fā)成為一個亟待解決的科學(xué)問題。本研究利用大地電導(dǎo)率儀(EM38)于2008年10月、2009年5月和2010年10月分別對伊犁河南岸199個觀測點(diǎn)進(jìn)行表觀電導(dǎo)率的連續(xù)監(jiān)測,結(jié)合11個層次(0-200cm)取樣分析和實(shí)驗(yàn)室分析。利用傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)和地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對研究區(qū)土壤鹽分、水分、地下水以及土層厚度等指標(biāo)進(jìn)行分析,應(yīng)用遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行鹽漬化變化分析,利用綜合指標(biāo)法進(jìn)行鹽漬化風(fēng)險評價。具體研究結(jié)果如下： 1、在伊犁河南岸中心位置150km2的范圍內(nèi)均勻布置22個地下水監(jiān)測點(diǎn),通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn)該區(qū)域地下水埋深在空間上呈現(xiàn)南部深于北部,在時間上(年度內(nèi))呈現(xiàn)從深逐漸變淺,而后逐漸變深趨勢；地下水的礦化度呈現(xiàn)東北高、西南低,年度內(nèi)呈現(xiàn)高-低-高的變化趨勢。 2、建立了大地電導(dǎo)儀(EM38)的表觀電導(dǎo)率預(yù)測有效土層厚度的模型1nD=0.97381nECav+1.6448。據(jù)此模型制作了有效土層厚度分布圖,研究區(qū)有效土層厚度呈現(xiàn)中部偏北最厚,向南和最北逐漸變薄的分布狀況。 3、通過對研究區(qū)2008和2009采樣點(diǎn)土壤含水量的聚類分析,發(fā)現(xiàn)研究區(qū)土壤剖面水分存在表聚型、中聚型和底聚型3種分布特征,并且表聚型、中聚型和底聚型三種類型在2008年所占比例為51.35%、35.14%和13.51%,2009年為22%、26%和52%。建立以表觀電導(dǎo)率(EM38)預(yù)測土壤含水量0-10cm的最優(yōu)回歸方程1nW=0.27601nECav+0.50671nECaH+1.7105。 4、通過對研究區(qū)2008和2009采樣點(diǎn)土壤鹽分含量的聚類分析,確定了研究區(qū)土壤剖面鹽分存在表聚型、中聚型和底聚型3種分布特征。同時土壤鹽分含量與表觀電導(dǎo)率(EM38測定結(jié)果)存在顯著相關(guān)性,其相關(guān)性表現(xiàn)出水田大于灌溉旱田,旱田大于裸地,秋季大于春季。據(jù)此以總體測量值所建立的0-10cm土層的回歸方程lnS=0.3515InECaV+0.4321InECaH-1.6867乍為EM38預(yù)測土壤鹽分的模型。 5、利用伊犁河谷2008年和2009年的兩期的TM遙感影像結(jié)合實(shí)地調(diào)查分析數(shù)據(jù),分析確定了TM4-5-3波段組合是伊犁河南岸土地遙感監(jiān)測鹽漬化最佳選擇,并建立了影像灰度值與土壤含鹽量關(guān)系模型。以實(shí)地調(diào)查的土壤含鹽量數(shù)據(jù)為依據(jù),使用監(jiān)督分類的最大似然法對研究區(qū)進(jìn)行了分類并檢驗(yàn)混淆矩陣Kappa系數(shù),分類精度達(dá)到86.72%,Kappa系數(shù)為0.82和0.80。 6、通過分析伊犁河南岸土地鹽漬化各種影響因素,構(gòu)建了伊犁河南岸以有效土層厚度、土地利用方式、土壤表層含鹽量、2m土體平均含鹽量、積鹽層部位、鹽分運(yùn)移方向、土壤質(zhì)地與層次、地下水埋深、地下水礦化度、地形地貌等10個指標(biāo)為核心評價指標(biāo)體系,利用綜合指數(shù)法進(jìn)行土壤鹽漬化風(fēng)險評估,并根據(jù)評價結(jié)果提出了適宜的開發(fā)利用管理措施。 總之,本研究建立了利用大地電導(dǎo)儀預(yù)測有效土層厚度、土壤水分、土壤鹽分的模型,該模型為數(shù)字土壤信息獲取提供了無損快捷的手段和方法。研究區(qū)鹽分演變與風(fēng)險評價結(jié)果可為伊犁河南岸土地農(nóng)業(yè)可持續(xù)開發(fā)與利用提供科學(xué)依據(jù)。
【學(xué)位單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2013
【中圖分類】：S156.4
【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
    1.3 研究內(nèi)容和目標(biāo)
第二章 研究區(qū)概況與研究方法
    2.1 伊犁河谷自然地理概況
    2.2 采樣點(diǎn)設(shè)置
    2.3 聚類分析
    2.4 土壤鹽分遙感反演
    2.5 土壤鹽漬化風(fēng)險評價
第三章 伊犁河南岸土地水鹽驅(qū)動要素分析
    3.1 氣象條件
    3.2 地表水資源狀況
    3.3 地下水時空分布
    3.4 土壤質(zhì)地狀況
    3.5 土地利用現(xiàn)狀
    3.6 伊犁河水的南調(diào)工程
第四章 伊犁河南岸特定土層厚度的水鹽時空動態(tài)
    4.1 基于EM38的伊犁河南岸土壤表觀電導(dǎo)率的時空動態(tài)特征
    4.2 伊犁河南岸有效土層厚度狀況
    4.3 土壤含水量時空動態(tài)特征
    4.4 土壤含鹽量時空動態(tài)分析
第五章 伊犁河南岸土地的鹽漬化遙感監(jiān)測
    5.1 土壤鹽漬化目視解譯
    5.2 土壤鹽漬化監(jiān)督分類
    5.3 地表土壤鹽分遙感解譯
第六章 伊犁河南岸土地鹽漬化風(fēng)險評估
    6.1 鹽漬化風(fēng)險評估指標(biāo)
    6.2 伊犁河南岸土地鹽漬化風(fēng)險的分級
    6.3 伊犁河南岸土地的分區(qū)管理
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 特色與創(chuàng)新
    7.3 研究展望
附錄A 典型區(qū)域地下水觀測點(diǎn)埋深狀況
附錄B 典型區(qū)域地下水觀測點(diǎn)礦化度情況
附錄C 采樣點(diǎn)土壤含水量圖
附錄D 采樣點(diǎn)土壤含鹽量圖
附錄E 伊犁河南岸待開發(fā)土地的景觀圖
附錄F 2008年不同深度土壤含水量等值圖
附錄G 2009年不同深度土壤含水量等值圖
附錄H 2008年不同深度土壤含鹽量等值圖
附錄I 2009年不同深度土壤含鹽量等值圖
參考文獻(xiàn)
致謝

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2843103