【目的】阐明黄河三角洲地区土壤盐渍化空间变异特征,探讨利用电磁感应仪定量评估田间土壤盐渍化的空间分布。【方法】运用电磁感应仪(EM38和EM31)及其移动测定系统,结合GIS和地统计学方法,研究了该地区典型地块土壤盐分与磁感表观电导率间的响应关系,分析了表观电导率的空间变异特征,并对土壤盐分空间分布进行了定量评价。【结果】土壤表观电导率与盐分含量具有良好的相关性,采用EM38h+EM31h的优化测定组合可以提高土壤盐分的解译精度;表观电导率EM38h、EM31h的空间变异结构都表现出复合的尺度效应,较好地符合球状套合模型;EM31h的空间自相关程度强于EM38h,短程变异是构成EM38h、EM...

为了得到加热器出口处带材温度的分布情况,设计了一套基于LabVIEW的电磁感应加热带材温度监测系统。该系统由红外温度传感器、电流变送器、Compact DAQ平台和显示器组成。测量了45钢在不同温度下的辐射率,采用最小二乘法将数据分段拟合成解析函数,并将表达式通过公式节点写入程序。系统通过NI Compact DAQ硬件平台以及LabVIEW软件,对感应加热器出口处带材的温度进行采集和处理,实现温度的实时显示和数据存储。实验结果表明该系统性能稳定,具有较高的测温精度和实用价值。

【目的】分析干旱盐渍化灌区非饱和-饱和带水盐的时空分布特征及其内部关联度,为内蒙古河套灌区盐渍化防治提供理论依据。【方法】运用经典统计学和地质统计学方法,分析了内蒙古河套灌区隆胜试验示范区作物播种前、生育期、收割后土壤水盐的时空变异特征,并利用灰色关联分析对不同地下水埋深条件下的土壤含水量、土壤含盐量、地下水埋深和地下水矿化度进行了交叉综合排序。【结果】内蒙古河套灌区隆胜试验示范区在播种前、生育期、收割后的土壤含水量和地下水埋深均呈中度偏弱变异性,而表层(0~40cm)土壤含盐量和地下水矿化度均呈中度偏强变异性。表层土壤含水量、含盐量均表现出北高南低的空间分布趋势,地下水埋深呈北浅南深趋势,地...

土壤盐渍化研究纷繁复杂,传统的文献综述方法因主观性强较难全面准确把握学科动态。该文引入文献计量学,提出了一种学科方向研究动态的定量综述方法;基于WoS (Web of Science)和中国知网(China national knowledge infrastructure,CNKI)数据库近30 a土壤盐渍化及盐碱地治理与利用的相关文献,定量综述了该学科领域研究动态和发展趋势。结果表明,国内外土壤盐渍化研究呈上升趋势,但总体上处于研究的初始阶段,仍有很大发展空间;中国、美国、印度、澳大利亚等国在土壤盐渍化及盐碱地改良与利用研究上贡献突出,中国学者发表论文数量最多,是土壤盐渍化研究的主力;核心作者间合作密切,但跨背景、跨机构、跨国家的合作仍然较少;研究热点已从上世纪90年代的灌溉排水与盐碱地改良,转移到当前的土壤植物盐分互作机制及耐盐植物培育、土壤水盐调控机制与优化控制技术、盐渍土改良剂研发技术及其规模化应用、盐碱地遥感监测与盐渍化影响评价等方向,代表着土壤盐渍化及盐碱地治理与利用研究从排水改良为主向综合利用延伸的发展趋势。

【目的】土壤盐渍化是影响干旱区绿洲农业生产的主要障碍因素,磁化水灌溉改良土壤可以追溯到20世纪60年代。在室内土柱模拟及田间膜下滴灌条件下对比研究不同磁处理水灌溉对土壤水分入渗及淋盐作用的影响,旨在提出一种高效降低土壤盐分的新技术。【方法】采用室内土柱模拟和田间小区滴灌相结合的试验方法,土柱模拟试验磁感应强度设4个处理:分别为0、100、300和500 mT,采用由上向下入渗,入渗至整个土柱2/3处停水、取样,研究不同磁感应强度处理的水对土壤入渗、土壤剖面含水量及盐分运移的影响,小区试验分别为普通水滴灌(CK)、磁化水滴灌(T),磁感应强度为300 mT,试验在测坑内完成,测坑面积6.67 m...

[目的]滨海盐渍土壤作为耕地的后备资源，具有强大的生产潜力，科学改良应用盐渍土壤的同时综合考量温室气体的排放，有利于实现经济-环境的双赢。探究不同盐度滨海盐渍土N_(2)O排放规律特征，可为后续盐渍土壤盐度管控和温室效应的应对提供科学依据。[方法]采集自然形成的不同盐度梯度的滨海盐渍土壤进行室内培养实验，土壤盐度分别为0.96、 2.57、4.04、15.23 mS·cm~(-1)，并依次命名为Y1、Y2、Y3、Y4，采用气相色谱动态监测土壤N_(2)O的排放特征。[结果]不同盐分浓度影响下盐渍土壤N_(2)O累积排放量存在显著差异，当土壤盐度在0.96～4.04 mS cm~(-1)范围内时，随着盐分浓度上升，土壤N_(2)O排放量下降；当盐分浓度达到15.23 mS cm~(-1)时，N_(2)O再次被刺激产生，排放量（2598.94 μg·kg~(-1)）仅次于轻度盐渍土（5384.17 μg·kg~(-1)）。盐分浓度的增加给土壤微生物生存带来压力，氨氧化细菌AOB相较于古菌AOA更易受到盐分的影响，在轻、重度盐渍化土壤（Y1、Y2、Y3）中AOA仍能保持较高丰度；而在高盐分土壤（Y4）中，AOA和AOB的相对丰度受到抑制，阻碍了硝化作用的进行。盐度梯度影响下N_(2)O累积排放量还与反硝化潜势（PDR）呈显著正相关。有机质含量是影响反硝化作用的主要因素之一，其中可溶性有机碳（DOC）作为微生物可直接利用的有机碳源，在土壤中的周转受到微生物的调控。当盐分浓度持续增加，土壤类型划分为盐土（Y4）时，nosZ基因丰度显著降低，N_(2)O还原作用减弱，使得Y4盐渍土中的氮素最终以N_(2)O的形式排放。[结论]盐度梯度影响滨海盐渍土壤硝化和反硝化进程，二者共同推动了土壤氮素的转化，造成N_(2)O排放的差异。在EC_(2.5:1)为0.96-4.04 mS·cm~(-1)范围内，盐分浓度的提高限制硝化、反硝化作用的速率，从而表现出N_(2)O的减排；当盐分分类达到盐土标准时，由硝化作用产生的N_(2)O减少，由反硝化作用（异养反硝化和硝化细菌反硝化）产生的N_(2)O成为盐土土壤的主要排放。

运用RS与GIS技术,结合统计学方法研究了渭干河流域土壤盐渍化分布状况、表层土壤(0 cm-30 cm)盐渍化特征及其驱动力。结果表明:①流域盐渍化耕地总面积11.48×104 km2,占总耕地面积的39.83%。土壤盐渍化现象普遍,主要分布在绿洲的下部边缘地带,河流中下游、地势平缓低洼等区域。盐渍化土壤呈条形状分布,在绿洲边缘带呈片状分布,边缘的重度盐渍化土壤交错分布在轻度和中度盐渍化土壤中。②流域土壤pH值平均值为8.42,属于碱性土壤。土壤含盐量较高,平均值达到19.28g/kg,土壤盐渍化类型主要以硫酸盐和氯化盐为主。③渭干河流域土壤盐渍化是自然因素和人为因素相结合的产物,自然因素是形...

土壤盐渍化是制约黄河三角洲农业可持续发展和生态系统良性循环的主要环境问题之一,掌握盐渍化土壤的空间分布规律对于因地制宜地制定盐渍土改良措施具有重要指导意义。本文在土壤盐渍化野外调查和对土壤样品含盐量实验分析的基础上,采用普通克里格和协同克里格两种方法对研究区土壤含盐量的空间分布情况进行了估算。结果表明,加入协变量的协同克里格模型可以普遍提高对含盐量估算的精度,而模型中主变量对各协变量的敏感度不一。从对含盐量计算精度提高的程度来说,各协变量依次为:Ph值>有机质>Cl-离子>高程值。通过插值得到的不同深度土壤含盐量分布图,为分析黄河三角洲土壤盐渍化的空间分布与变异特征,以及当地的盐渍化土壤治理和...

土壤盐渍化是一种常见的土壤退化现象,尤其中国西部干旱、半干旱地区土壤盐渍化情况非常普遍,严重影响了当地生态环境。传统土壤盐渍化检测方法没有考虑到土壤含盐量、含水量之间复杂的耦合关系,所以无法达到预期的检测精度,更没有实现到实际应用之中。为了高效精确的检测土壤盐渍化程度,减少土壤水分对检测精度的影响,设计了一种基于土壤介电特性下土壤盐渍化实时检测系统,由正弦波信号发生模块、探针及信号处理模块和信号放大检测模块组成。通过检测极化信号的幅值差与相位差作为土壤盐渍化检测的影响因子,探究了土壤水盐含量与极化信号幅值差、相位差的相关关系,并建立预测土壤盐渍化程度的经验公式。分析结果表明:极化信号幅值差US与土壤盐渍化程度相关性为0.536,与土壤干旱程度相关性为0.68,均达到显著性相关,极化信号相位差α与土壤盐渍化程度相关性为0.147,基本不相关,而与土壤干旱程度相关性为0.976,达到显著性相关。使用多元线性回归方法可以建立土壤干旱程度与幅值差US、相位差α的映射方程,精确度为95.8%。通过观察检测数据规律,建立土壤含盐量与幅值差US、相位差α的经验方程,在土壤盐渍化程度分级精度要求下,实现了75%预测精度要求。与传统四电极土壤盐分检测设备相比,检测精度从55%提高到70%,满足了土壤盐渍化程度的测量要求。

土壤盐渍化是当今土地退化和荒漠化的主要形式之一,不仅严重制约农业和经济的发展,并且对生态环境和人类生存造成威胁。本研究以新疆于田绿洲为研究区,利用四极化PALSAR(Phased Array type L-band Synthetic Aperture Radar)数据后向散射系数,土壤含水量,土壤pH值以及土壤盐分实测值,采用多元线性回归模型、地理加权回归模型和BP神经网络模型,以土壤含盐量作为因变量建立了定量反演模型。从土壤盐分反演结果图可以看出,反演结果与地面实地考察结果基本一致。经过模型验证得知,3层BPANN模型的均方根误差RMSE=0.99,平均相对误差MRE=0.31,模型性能指数RPD=5.34,其模型预测能力优于前2种传统模型。本文建立的神经网络模型无需考虑复杂的介电常数,在一定程度上能够满足土壤盐渍化监测的需要,促进PALSAR数据在土壤盐渍化监测中的应用。

论文以山东禹城市为例,进行了盐渍土改良区耕地土壤适宜性评价研究。采用灰色关联分析法与Delphi法结合筛选参评因素,用层次分析法(AHP)确定其权重,建立了土壤适宜性综合评价模型。通过比较空间插值方法后,采用反距离加权(IDW)空间插值技术,获取了研究区土壤适宜性等级空间分布图。结果显示,禹城市耕地土壤适宜性总体状况良好,Ⅰ、Ⅱ等级面积占27.24%;Ⅲ、Ⅳ等级面积占45.48%,Ⅴ、Ⅵ等级面积占27.28%。耕地土壤适宜性等级分布受到地形地貌的影响,由地势较高的河滩高地向地势较低的洼地过渡,土壤适宜性变差;土壤适宜性等级分布同时受引黄灌溉的影响,在引黄干渠的低洼处,土壤适宜性差。该研究探索了...

为探讨"城-郊-乡"梯度上城市土壤磁性特征及其空间分异规律,对上海市徐汇、闵行、奉贤3区进行系统的磁学测定分析,结果表明研究区土壤磁性明显增强且处于较高污染水平,受外源输入影响较大。土壤磁性主要受低矫顽力软磁性的亚铁磁性矿物控制,磁性矿物颗粒较粗,以多畴MD和粗粒SSD为主。不同磁学参数χ_(lf)、SIRM、χ_(arm)、HIRM呈现相似的空间变化特征,出现明显高值区,分别位于徐汇区北部、闵行区东南和西南以及奉贤区北部和南部。磁性增强高值点均位于工业区,城市土壤磁性增强主要受人类活动中的现代工业活动影响,并以污染型企业为源点使污染范围向外扩散。

通过对长期定位试验的研究测定，研究了盐渍土培肥过程中土壤磷素的收支平衡以及磷素累积及其形态。同时．探讨了盐渍土的磷肥利用率。结果表明；通过长期培肥特别是施用磷肥．土壤含磷量有较大幅度的提高．其中大量的磷素被转化为无效的Ca10－P，占无机磷总量的48％。而提高氮肥使用量，合理氮磷配比．有助于降低无效态的Ca10－P的比例。同时．表明作物对磷的需求能力并不因磷肥投入量增加而增加．在一定施磷水平以上，磷肥的利用率随磷肥投入量的增加而下降；合理氮磷配比，提高作物产量，有助于磷肥利用率的提高。

【目的】研究泡水洗盐和轮作吸盐对设施盐渍土的修复效果,为广西设施土壤盐渍化修复提供参考。【方法】以设施硫基型轻度盐渍土为对象,采用免耕泡水、翻耕泡水洗盐和轮作吸盐处理盐渍土,测定土壤可溶性盐、SO_4~(2-)、养分、理化性状及微生物数量,分析洗盐和吸盐处理对上述指标的影响。【结果】免耕泡水5 d处理的土壤可溶性盐和SO_4~(2-)含量显著降低,养分下降率总和最低。轮作芝麻处理的土壤可溶性盐、SO_4~(2-)、总养分、总交换性阳离子含量均降低最多,且显著高于其他处理;土壤总孔隙度、微生物总数增加最多,且显著高于其他处理。"免耕泡水5 d+轮作芝麻"处理轻度设施盐渍土,可溶性盐含量降低60.00%以上,辣椒、苦瓜产量显著提高。【结论】免耕泡水5 d处理的洗盐率高、土壤养分下降率低、省时省工,是最优的洗盐处理;芝麻吸收盐分和养分能力强,改善土壤理化性状及微生态环境效果好,是修复设施硫基型盐渍土理想的植物。"免耕泡水5 d+轮作芝麻"组合修复轻度设施盐渍土效果好。

【目的】探明渭库绿洲土壤盐渍化时空变化特征,分析影响土壤盐渍化遥感监测的植被物候特征和陆面地表参数的重要性,为干旱区绿洲盐渍化及荒漠化的治理提供科学依据。【方法】基于MODIS-NDVI数据反演得到历年植被物候特征,耦合植被指数、干旱指数、影像反射率等陆面地表参数和植被物候特征作为Cubist回归树模型的输入因子,预测渭库绿洲2006—2016年土壤含盐量。【结果】渭库绿洲生长季开始时间集中于5—6月,生长季结束时间集中于11—12月;绿洲内部累积生物量值较高,集中于6.08～9.20;绿洲荒漠过渡带的累积生物量值较低,集中于3.64～6.08;仅用物候参数预测土壤含盐量的精度较低,而耦合物候参数和陆面地表参数预测土壤含盐量的精度(均方根误差RMSE=9.02,可决系数R~2=0.72)显著高于只用陆面地表参数(RMSE=12.66,R~2=0.22)或只用物候参数预测土壤含盐量的精度(RMSE=13.29,R~2=0.12);温度干旱植被指数、绿洲内部累积生物量值、盐分指数、修改型土壤调整植被指数和蓝波段反射率等参数在预测土壤含盐量方面具有较高的相对重要性,表明土壤含水量、植被长势情况、植被累积生物量和可见光反射率是监测盐渍化的重要参数;渭库绿洲区域主要分布的是非盐渍化地和轻盐渍化地,土壤含盐量年平均值为7.08 g·kg~(-1)a~(-1);绿洲农业区内部的土壤含盐量较低,基本上是非盐渍化地;在绿洲东部和南部外围绿洲的土壤含盐量较高,主要是中度盐渍化地;土壤盐渍化主要呈不显著减少趋势,减少幅度集中于0.00～0.764 g·kg~(-1)a~(-1);少部分区域呈增加趋势,主要分布在绿洲中部区域和靠近塔里木河的南部区域,增加的幅度集中于0.00～0.742 g·kg~(-1)a~(-1); 2007年盐渍化程度最重,土壤含盐量均值为12.68 g·kg~(-1), 2011年盐渍化程度最轻,土壤含盐量均值为4.61 g·kg~(-1)。【结论】运用回归树模型能够建立完备的土壤-环境关系知识,能有效地提取区域土壤盐渍化信息。耦合植被物候参数使预测土壤盐渍化的精度显著提高,不同物候特征与土壤含盐量有明显的对应关系。渭库绿洲区域土壤盐渍化主要呈减少趋势,少部分区域呈增加趋势,盐渍化治理效果显著。主要受人为因素影响,渭库绿洲部分区域的土壤含盐量呈增加趋势,因此需要针对这些区域制定合理的盐渍化治理和生态环境保护措施。