本研究选用了1989年、1998年以及2009年Landsat TM/ETM+影像,利用3S技术,深入剖析了盐渍地的分布与变化状况,结合研究区20年水盐动态变化,分析了盐渍土土壤的含水量、含盐量、pH值、TDS以及7大化学成分的分布现状,并基于土地利用/覆被变化的研究,研究了土地利用/覆被变化与土壤盐渍化效应的影响。分析结果表明:①20年间,研究区土地利用/覆被类型有很大的变化,综合土地利用动态度仅为0.476%,中轻度盐渍地和重度盐渍地恶化速率呈现先增加后减少的趋势,盐渍化进程有所遏制,但依然无法扭转逐步恶化的趋势。②研究区土壤呈碱性,土壤盐渍化的危害主要是NaCl,其次是MgCl2以及Na2SO4;各采样点不同深度的含水量大小存在明显差异,但变化趋势基本相似,其中表层土壤的含水量与其他深度土层含水量的区别显著;不同深度的土层,盐渍土的类型也有着较大的差异性。③20年间,耕地转化为中轻度盐渍地和重度盐渍地的面积分别占原耕地面积的3.484%和0.418%,水体、沙漠、其他与中轻度盐渍地、重度盐渍地的相互转化均非常微弱,中轻度盐渍地与重度盐渍地之间的相互转化频繁。

本文根据研究区域的自然环境特征,在GIS支持下,通过单因子分析和多因子综合评价相结合,对研究区域土壤盐渍化敏感性进行了评价,明确了土壤盐渍化敏感性分布规律及其地域差异。结果表明,研究区域土壤盐渍化危险性较严重—敏感性区域主要以中度敏感性、轻度敏感性为主,其中土壤盐渍化重度敏感区面积占绿洲总面积的15%,中度敏感区占31%,轻度敏感区占30%;不敏感区面积占35%;从整个研究区来看,盐渍化敏感性的分布呈现出以下特点:一是盐渍化危险性区域,尤其是中度、重度敏感区域呈大面积区域性分布,轻度敏感性区域呈片状或斑点状断续分布;二是盐渍化危险性东部高于西部,南部高于北部的趋势。

【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。

本文选择生态环境脆弱的艾比湖地区为研究对象,以2007年Landsat TM影像资料为基础,采用SVM分类方法,进行土地利用类型分类和土壤盐渍化分类。在ArcGIS下计算不同土地利用类型的土壤盐渍化敏感性指数,通过盐渍化敏感性指数与各土地利用类型面积的比重建立了区域土壤盐渍化敏感度模型,利用克里格插值法得出区域土壤盐渍化敏感性程度的空间分布图,使研究区土壤盐渍化敏感性指数面状化、连续化、可视化。结果表明:①研究区不同土地利用类型的土壤盐渍化敏感性指数大小依次为:未利用地>城乡建设用地>水域>草地>林地>耕地。②极度敏感区域主要分布在艾比湖西北方向的沼泽地带及艾比湖湿地自然保护区部分区域;高度敏感区域主要分布在艾比湖湖周及东北方向的裸地和东南方向靠近湖的木特塔尔沙漠外围,这些区域大部分是未利用地,植被覆盖率极低;中度敏感区域主要分布在湖面、绿洲与荒漠的过度地带以及绿洲内部的未利用地,多以较低植被覆盖的草地和未利用地为主;轻度敏感区域主要分布于湖心外围、绿洲与湖滨过渡带,是土壤盐渍化敏感区域和不敏感区域的过渡地带;研究区其余地区均为不敏感区域,分布面积最广,主要分布在艾比湖西侧以耕地为主的绿洲内部。

研究盐渍化土壤的光谱特性是利用遥感技术实现在区域尺度上进行土壤盐渍化监测和评价的工作基础,是建立地面数据和遥感数据关系的桥梁。本文以塔里木河中游典型绿洲——渭干河-库车河三角洲绿洲为研究对象,采用光谱学技术以及多元统计相结合的方法,研究干旱区典型绿洲盐渍化土壤的反射光谱特征。首先,对光谱数据进行预处理(去噪、剔除水分吸收波段),以便消除仪器本身噪声及外界条件的影响,并且计算了部分盐渍地样本的光谱吸收特征参数,说明相同程度的盐渍化土壤具有相似的吸收特征;其次,研究盐渍化土壤的反射光谱与盐分因子(八大离子、电导率(EC)、含盐量(salt content)、pH、总溶解固体(TDS)等)之间的关系,并选择具有代表性的盐分因子与野外实测光谱数据建立定量回归模型,通过多元线性回归分析得出含盐量、SO42-、TDS、EC与原始光谱数据的相关性分别是0.746、0.908、0.798和0.933,达到了理想的效果。本研究对于干旱区典型绿洲盐渍土的光谱特征研究有着重要指示意义,为发展和完善中国盐渍土理化特征的可见光-近红外反射光谱分析理论奠定科学积累,并进一步为干旱区土壤盐渍化、沙漠化灾害等环境恶化问题的解决提供新的科学技术手段。

对库车县耕层土壤选取1592个样点进行调查采样,并结合SPSS19.0进行统计分析。研究结果表明:在不同土壤质地下,有效磷和有效铁的平均水平具有显著的差异性,而土壤有机质、碱解氮、速效钾以及有效锰、有效铜、有效锌的平均含量均相差不大,各土壤养分元素均具有中等空间变异性;相关性分析发现,土壤有机质与土壤常量元素以及土壤微量元素具有极显著的相关性。通过对影响土壤肥力的障碍因素进行分析,认为土壤盐碱化严重影响了农作物的生长,是农业开发和农业可持续发展的重大限制条件和障碍因素。只有开展盐碱改良工程,实施"盐碱产业",才能保护耕层土壤质量安全。

土壤盐渍化严重制约土地生产力,实时监测土壤盐渍化有利于农业正常生产。选择新疆渭干河—库车河绿洲的光谱反射率数据,研究不同程度盐渍化土壤的光谱特征;并对绿洲所在的库车县的环境与灾害监测预报小卫星的高光谱数据进行盐渍化信息提取。提取步骤为:首先对土壤光谱反射率数据进行14种形式的变换,再与土壤含盐量进行相关分析、逐步回归分析,建立估算不同盐渍化程度的土壤含盐量方程,用均方根误差验证方程的精度;其次,建立植被和土壤波谱库;最后,在波谱库的数据基础上,使用波谱角分类法(SAM)对环境与灾害监测预报小卫星的高光谱数据进行分类。用同步实测数据对分类效果进行精度评价,效果较好,这一结果为今后该区域的高光谱应用奠定了基础,对区域农民耕作方式提出了警示,为区域可持续发展实践提供了参考。

近年来，在全国耕地面积持续减少的背景下，西北干旱区耕地呈扩张趋势，现有研究关注其自然因素驱动力，对人文因素驱动力，特别是灌溉设施和方式、政策、经济利益和市场导向等因素关注较少。选取干旱区典型绿洲——且末绿洲，采用最大似然法和人机交互式分类相结合的方法从１９７２，１９９０，２００１，２０１１年影像中提取耕地信息，结合统计学方法分析且末绿洲耕地变化的时空趋势、耕地复种指数的动态变化；在充分考虑人口因素的前提下，增加灌溉设施和方式、政策、经济利益和市场导向等因素，探讨了绿洲耕地扩张的人文驱动力。研究结果表明：１９７０年以来，且末绿洲耕地面积时增时减，总体呈增长趋势；耕地复种指数波动上升；人口增长、灌．．．

以新疆典型盐渍区——渭干河-库车河三角洲绿洲为研究对象。首先,基于1989,2001,2006年的TM/ETM+遥感数据,以RS为技术手段,借助GIS空间分析方法、植被指数法,根据像元二分原理,采用复合植被指数VBSI估算植被覆盖度,其估算精度达到83.52%;其次,生成渭干河-库车河三角洲绿洲植被覆盖度分级图,并对其格局变化进行分析与评价,揭示出渭干河-库车河三角洲绿洲植被覆盖的时空变化规律。中高覆盖度、高覆盖度以林地、草地和耕地为主,对保持植被覆盖度起重要作用;林地面积的变化对重心转移起关键作用,而草地、耕地的波动则会影响到重心转移方向;林地、草地和耕地对于保持地区植被覆盖率有重要作用,应...

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。

【目的】通过冗余分析充分挖掘伊犁河谷流域新垦绿洲不同农田的土壤pH、全盐量、可溶性盐离子含量变化以及各要素之间的相关性,为该区合理灌溉、农业可持续发展提供科学支撑。【方法】以伊犁河谷流域新垦绿洲不同农田土壤为研究对象,运用传统统计学和冗余分析相结合的方法。【结果】①不同农田类型中,除小麦属于轻度盐渍化外,其余农田均属中度盐渍化,碱化程度均为中度碱化;可溶性盐离子中均值含量最高阴离子为SO■,阳离子为K~++Na~+;②从冗余分析结果得知前两轴解释了该区80%以上的土壤盐渍化信息,能清楚的表明土壤盐渍化指标与可溶性盐离子之间的关系,从整体来看不同农田全盐量与SO■相关性比较强,除苜蓿(Clover)外其余农田均与Ca~(2+)相关性强,阴离子与阳离子分别对pH、碱化度在一定程度上有影响。【结论】不同农田类型中可溶性盐离子含量均与盐渍化指标表现出一定的关联性,与传统统计学方法相比,冗余分析能直观表达影响盐渍化指标主要因素,同时为分析盐渍化信息提供新的有效方法。

为了研究滨海土壤盐渍化的动态变化规律,本文以河北省黄骅市为研究区,通过解译1990年、2000年、2010年三个相同季节的遥感影像,得到三期土壤盐渍化程度分布图。使用Markov模型和动态度模型分别求出了盐渍化土壤转移面积矩阵和变化速度,使用CROSSTAB模块得到土壤盐渍化程度空间变化图,并分析了影响研究区盐渍化的4个主要因素,通过MCE模块得到土壤盐渍化影响因素图集;将1990年、2000年两期解译影像输入CAMarkov模型得到2010年仿真图,同2010年实际解译影像相比,数量精度和空间精度均能接近或达到85%;进而模拟2020年黄骅市土壤盐渍化分布状况,CA-Markov模型预测结果...

渭干河—库车河三角洲绿洲地处世界第二大沙漠塔克拉玛干沙漠的北缘,该绿洲现已成为新疆主要的农业区和棉花基地。但随着经济的快速发展,土地资源开发强度开始加大。本研究利用1989年和2001年的遥感影像数据,借助RS和GIS技术,运用景观生态学原理,通过计算多样性指数、优势度指数、分离度指数、均匀度指数、破碎度指数等指标,对渭干河—库车河三角洲绿洲的景观格局及土地利用变化进行动态分析,得出:多样性指数从1.304降低到1.190,优势度指数从0.305升高到0.419,均匀度指数从0.8104降低到0.7396,破碎度指数从0.0177升高到0.0225,并揭示出土地利用类型三增两减(盐碱地、水体、...

为探讨不同盐渍化梯度下大麦和苜蓿干物质积累和分配的特征与其耐盐机理的关系,采用大田试验的方法,通过一个生长季的观测,研究了不同盐渍化梯度下大麦和苜蓿干物质的积累和分配特征。以非盐渍化大麦地和苜蓿地作为对照,在作物生长季内,不同盐渍化梯度大麦和苜蓿茎、叶、根及其他生殖器官的干物质积累和分配特征有所不同。1)在农艺性状上,盐渍化对大麦的茎秆生长和繁殖器官的生长发育有显著影响,其千粒重、单株穗粒数和株高的G/CK变幅分别在80.37%～39.44%、87.95%～45.27%和95.10%～50.70%之间。对苜蓿的茎生长有显著影响,其株高和主、侧茎长的G/CK变幅分别在69.20%～27.60%、...

该文以电导、易溶性盐含量、pH作为盐渍化程度的指标 ,将阜康绿洲的土壤盐渍化程度划分为 9种类型 ,其中以强盐渍土和盐土为主 ,在纬度梯度上从南至北 ,即从洪积扇下部到沙漠按照中盐渍土—强盐渍土—盐土—强盐渍土—盐土—非盐渍土的顺序依次分布。以群落的优势种类型、灌木盖度、灌木多度、多样性等指数作为阜康绿洲荒漠植物群落的多样性指标 ,根据中国植被分类原则和系统将阜康荒漠植物群落划分为 9种类型 ,以囊果碱蓬群落—琵琶柴群落—柽柳群落或盐柴类的半灌木群落—琵琶柴群落—柽柳群落或盐柴类的半灌木群落—梭梭群落的顺序依次分布。琵琶柴群落为阜康荒漠的地带性植被 ,分布广泛 ,各种植物群落在空间上交错分布。...