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新疆焉耆盆地土壤盐分空间变异特征分析及盐渍化土壤制图技术研究

孔德庸  
【摘要】: 本研究以新疆焉耆盆地土壤盐分为研究对象,探讨流域尺度下土壤盐分空间变异特征。在焉耆盆地大规模的土壤取样、试验分析的盐分数据基础上,采用地统计学的方法对研究区的土壤盐分进行了空间特征变异分析,并采用普通克里格插值法制作出焉耆盆地的土壤盐分空间数字地图,结果表明:(1)研究区各层土壤盐分变异系数Cv均大于100%,具有强空间变异性;(2)通过Gs+对土壤盐分进行半方差函数计算分析,发现拟合的理论模型均为球状模型,各层土壤盐分表现出强烈的空间相关性;(3)通过研究区不同土层的盐分数据普通克里格插值预测分析,结果表明,在水平方向,土壤盐分的分布和研究区的地形地貌关系密切,非盐化土、轻盐土主要集中分布在开都河灌区、黄水沟灌区和清水河灌区一带,重盐土和盐土主要集中分布在博斯腾湖东部和北部地区;(4)通过对三个土层的盐分克里格插值图叠加分析,研究区内大部分区域随土壤深度的增加,盐分越轻,非盐化土壤分布面积所占研究区面积的比例增加幅度较大,从表层9.4%增加到底层的45.4%;轻盐土面积比例增加幅度略缓,从表层的37.0%增加到43.9%,而中盐化、重盐化和盐土分布面积比例都呈下降趋势,分别从22.1%、22.1%、4.1%下降到10.4%、0.3%、0.0%;从面积上反映在土壤垂直方向,由于强蒸发的作用,盐分有向上运动的趋势并累积,局部区域甚至在表层土壤形成盐土层,从不同土层的克里格插值图各类盐渍化土壤的面积分布的特征估计土壤盐分具有表聚性特点。 本研究还利用ASTER数据对焉耆盆地和硕研究区进行了探索性的遥感分析,并和地统计学方法研究结果进行了对比,结果表明:(1)利用监督分类法所制作的盐渍土类型图明显比非监督分类法的结果更接近实际情况;(2)遥感方法和地统计学方法结果对比发现,非盐土面积所占研究区面积的比例分别是15.2%和3.10%,盐土面积所占研究区面积的比例分别是34.10%和25.90%,遥感方法处理结果其分布面积比例明显大于地统计学方法处理结果;而轻盐化、重盐化土分布比例则恰相反,遥感方法和地统计学方法所处理的结果,其轻盐土面积所占研究区面积的比例分别是12.2%和20.0%,重盐土面积所占研究区面积的比例分别是10.30%和23.10%,遥感方法处理结果其分布面积比例明显小于地统计学方法处理结果;中盐化土则基本相当,所占面积比例均约为28%;由此可见,但应用于遥感技术方法和地统计学的方法对盐渍化土壤进行等级划分,其结果有明显的差别。 此外,本研究对土壤的盐分组成它离子(SO_4~(2-)、Cl~-、CO_3~(2-)+HCO_3~-、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Na~++K~+)分析,土壤大部分离子的Cv值都大于100%,呈强变异特征;块金值/基台值基本在0-0.25之间,表现出强烈的空间相关性;从SO_4~(2-)、Cl~-、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Na~++K~+等离子的克里格插值图都表现出以下特征:分布在开都河灌区、黄水沟灌区和清水河灌区一带,属于含量较轻区域,而分布在博斯腾湖东部及其北部地区,数据含量较重区域;对于CO_3~(2-)+HCO_3~-离子则恰恰相反,含量较重的区域分布在开都河中、下游,而博斯腾湖四周区域基本含量较轻。 本研究对焉耆盆地土壤盐分分布特征进行了区域性的研究,对今后的盐渍化防治、盐碱土改良、农业规划及产业结构调整、农田水利规划和生产提供了科学的依据。


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