滴头流量对干旱区膜下滴灌棉田土壤盐分变化的影响

通过膜下滴灌大田试验研究了3种不同滴头流量处理(Ⅰ=1.8 L/h、Ⅱ=2.6 L/h、Ⅲ=3.2 L/h)下滴灌对棉田土壤盐分变化的影响。结果表明:滴灌结束后,空间尺度上土壤盐分的水平和垂直运移距离均随着滴头流量的增加呈现先增加后减小的趋势,在时间尺度上,随着时间的推移,土壤盐分呈现从膜下到膜间的迁移趋势。在滴水定额为4 500 m3/hm2条件下,在0~40 cm土层内,3种滴头流量处理下滴灌之后土壤平均含盐量均呈明显的减小趋势,处理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的脱盐率分别为13.5%、40.4%、14.6%,其中处理Ⅱ的脱盐效果最好,其次是处理Ⅲ;而在0~120 cm土层内,所有处理下的土壤平均含盐量的下降幅度均不明显。在0~40 cm土层内,3种滴头流量处理下棉花收获后土壤平均含盐量均呈减小的趋势,但在0~120 cm土层中,膜间土壤呈积盐状态,其中处理Ⅱ的积盐率最小,为1.9%,因此采用2.6 L/h的滴头流量为最适宜的滴水强度,这对于浅层(根层)土壤盐分的淋洗作用明显。     

浩通音查干淖尔和苏贝淖尔湖滨盐沼的土壤盐分特征和植物群落多样性

2019年6月6～7日,在鄂尔多斯市乌审旗浩通音查干淖尔和苏贝淖尔湖滨盐沼区中,设置了7处采样地,并在附近裸地中,设置了1处采样地;在各采样地中,采集了0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm、30～40 cm和40～50 cm深度的土样,测定了土样的pH、含水量、水溶性总盐含量和8种常规盐离子含量;对各采样地的植物群落进行了调查,分析了植物群落组成和多样性对土壤理化性质的响应。研究结果表明,在8处采样地中,裸地的土壤pH和水溶性总盐含量都相对最大,寸草(Carex duriuscula)盐沼、马蔺(Iris lactea)盐沼、芨芨草(Achnatherum splendens)+马蔺盐沼和芦苇(Phragmites australis)盐沼土壤pH和水溶性总盐含量依次减小;裸地土壤pH和水溶性总盐含量都显著大于其它采样地(n=15,p0.05);0～10 cm深度的土壤水溶性总盐含量和各盐离子含量都相对最大,随着土壤深度的增加,其它土层的二者都逐渐减小;土壤中的盐离子以Na~+、Cl~-、SO_4~(2-)和HCO_3~-为主,土壤溶液中的营养盐主要为NaCl、Na_2SO_4和NaHCO_3;随着土壤盐分含量的减小,植物群落的多样性水平提高,植物更适宜生长在土壤盐分较低的生境。     

两种覆盖方式下的土壤溶液盐分含量变化

利用定期取表层土样测定其电导率和在不同深度埋设盐分传感器探头的方法，在作物生长季节内，监测了秸杆覆盖和地膜覆盖农田不同深度的土壤溶液含盐量变化。结果为：（1）土壤表层盐分含量和10cm深土壤溶液含盐量的变化规律为，未灌水期间迅速增加；灌水时急剧降低。秸杆覆盖和覆膜可明显抑制盐分的累积，使整个生育期内土壤盐分含量波动幅度变小。其中覆膜处理抑制土壤盐分累积的作用最大。（2）30cm深土壤溶液含盐量的变化为灌水降低，未灌水时升高。秸杆覆盖处理在灌头水后含盐量虽有波动，但总体上呈下降趋势；覆膜处理在灌头水后一直处于很低的含盐水平。（3）60cm深土壤溶液含盐量变化幅度小于其上土层。秸杆覆盖增强了灌水对60cm土壤溶液含盐量的降低作用，并抑制了后期土壤溶液含盐量增加。覆膜减少了灌水对60cm深土壤溶液含盐量的降低幅度，也抑制了未灌水期间含盐量的增加。     

绿洲防护林不同滴灌水量下土壤水盐运移初探

为了探明滴灌滴头流量一致条件下,不同灌水量处理对绿洲防护林地土壤水盐随时间分布的影响,采用30L·株-1·次-1(处理I)、40 L·株-1·次-1(处理Ⅱ)、50 L·株-1·次-1(处理Ⅲ)不同处理对比试验,在塔里木河下游喀拉米吉镇绿洲人工栽培的防护林地进行了野外滴灌监测.结果表明:①处理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的剖面平均含水量分别达6.68％、8.99％、9.92％,土壤湿润锋运移的水平距离分别为58、62、74 cm,垂直深度分别为40、50、67 cm,表明灌水量决定土壤含水量的高低,灌水量增加有利于水分在水平和垂直方向的渗透.②处理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的盐分锋值水平方向位置为40、52、63 cm,垂直方向为41、45、55 cm,脱盐率分别为62.2％、67.0％、76.5％,灌水量的增加有利于土壤的脱盐.③随着时间的推移,处理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ土壤0～60 cm主要根系分布层分别在第5天、第11天、第15天土壤贮水亏缺度达到23.91％～59.25％,33.38％～51.75％,39.69％～56.53％,表层积盐同时达到最大.本研究认为防护林地滴灌水量40～50 L·株-1·次-1、滴灌周期以11～15 d比较适宜,可为极端干旱区防护林的合理灌溉和防治土壤次生盐渍化提供科学依据,具有一定的现实意义.     

新疆铁干里克绿洲水文过程对土壤盐渍化的影响

在对塔里木河下游绿洲地表灌溉水和地下水水质特征及土壤盐分实测分析的基础上,探讨了地表水、地下水过程及其对土壤盐渍化的影响。结果显示：塔里木河下游绿洲灌区地表水矿化度与土壤表层0～50cm盐分含量呈显著正相关,与50～100cm土层含盐量相关性不显著;地下水埋深与土壤盐分含量密切相关,0～50cm表层土壤盐分含量随地下水埋深的增加而下降,其中0～20cm下降幅度最大。当地下水埋深较浅时,绿洲内土壤含盐量高,呈T型分布,盐分表聚性强,土壤盐分含量随土壤深度的增加呈下降趋势;当地下水埋深较深时,绿洲内土壤盐份呈菱形分布,中层土壤盐分高,且地下水矿化度和土壤盐分分布转折点均为6.0m。据此推断,6m是地下水盐分积聚和表层土壤盐分积累停止的临界地下水埋深。     

荒漠绿洲湿地土壤水热盐动态过程及其影响机制

以甘肃临泽荒漠绿洲湿地为研究对象,通过对土壤温度、含水量、电导率及蒸散量的野外观测,在植物生长期和冻融期分别深入分析水热盐耦合运移过程及其影响因素,探讨水热梯度对盐分运移及其分布格局的控制作用。结果表明：土壤温度整体呈现出春夏季逐渐升高、秋冬季降低趋势。在冻结期,土壤表现为脱盐状态,表层电导率由2.8 mS·cm^-1降到1.2 mS·cm^-1;而在消融期为积盐状态,表层电导率由1.2 mS·cm^-1升到3.7 mS·cm^-1。在生长期,土壤含水量和电导率波动较为剧烈,表层含水量27%~43%,表层电导率3~5.5 mS·cm^-1,土壤脱盐、积盐反复出现。全年蒸散量总体呈单峰变化趋势,年蒸散量507 mm;土壤电导率与蒸散量呈正比关系,与地下水位呈负相关关系;蒸散发作用是土壤表层积盐的主要驱动力,而地下水波动影响着湿地脱盐、洗盐过程。因此,荒漠绿洲湿地土壤盐分累积过程是水分运移和热量传输过程发生变化的结果。     

塔里木河下游地区滴灌沙枣防护林地土壤盐分分布特征

为了研究不同滴灌措施对极端干旱区防护林土壤盐分的淋洗作用,以沙枣（Elaeagnus angustifolia）防护林作为研究对象,对塔里木河下游喀拉米吉绿洲沙枣防护林开展了灌溉与不灌溉、不同滴头距离、不同滴灌年限处理的试验。结果表明：①不灌溉林地土壤盐分含量与流动沙丘相似,流动沙丘土壤盐分分布的空间异质性大于不灌溉林地。滴灌林地土壤含盐量低于不灌溉林地。②1.5 m滴头距离处理与其他处理相比压盐碱效果显著（P<0.01）。1.5 m与3 m滴头距离处理在50 cm土体中含盐量差异达极显著水平（P<0.01）,前者比流动沙丘低30.5%～32.7%、后者比流动沙丘高17.1%～13.3%。与3 m滴头距离处理相比,1.5 m滴头距离处理产生水盐运移的“互作”影响,盐峰下移。③滴灌后的第1、2、3年,林地的土壤盐分分别下降至30 cm、50 cm和70 cm以下,基本对沙枣根系生长没有影响。随着滴灌次数增加,根系生物量逐渐增大,根系附近土壤盐分逐渐减少。滴灌能使防护林的根系分布上移,大部分在10～65 cm土层内,土层越深,林木的根系越少。④灌水季节末期,不同林龄的防护林在120 cm土体的含盐量表现为：1 a林＞2 a林＞6 a林,说明滴灌对林龄大的防护林淋洗效果更为明显;非灌溉季节里,防护林的林龄越大,其土壤盐分表聚现象越明显。     

新疆奇台绿洲农田灌溉前后土壤水盐时空变异性研究

对比研究了新疆奇台县绿洲农田灌溉前后土壤水盐的时空变异特征。结果表明,灌溉前,剖面各层土壤含水量较低（18.43%～20.30%之间）,且呈中等（偏弱）变异性。大水漫灌后1周,除40～60 cm和100～120 cm土层外,其他层土壤含水量均变为弱变异性;剖面平均土壤含水量升高6.90%,脱盐率达11.37%,其中,表层（0～20 cm）土壤水分增加率（50.93%）及脱盐率（27.14%）最大,底层（100～120 cm）土壤水分增加率（26.59%）及脱盐率（-4.76%）最小。灌后3周,剖面平均含水量减少3.64%,其中,表层（0～20 cm）失水率（28.84%）最大;剖面平均脱盐率降为9.63%,0～60 cm土层平均脱盐率（7.58%）减小,而60～120 cm土层脱盐率（11.01%）增大。除20～40 cm土层外,其他层含水量变异性均与灌前一致,说明含水量已接近灌前水平。至灌后第3周,各层含盐量、剖面平均盐分（中等变异性）及平均水分（弱变异性）含量的变异性未变,但其变异系数均在减小;剖面平均含水量的空间自相关性由中等转为强烈,变程一直增大,而平均含盐量均具有强烈的空间自相关性,变程先增大后减小。     

白洋淀芦苇台地土壤理化因子及其酶活性特征

2009年4月22日、6月23日、8月31日和10月31日,在白洋淀鸳鸯岛、北田庄和圈头村芦苇(Phragmites australis)台地3个垂直剖面(0～10cm、10～30cm和30～60cm)上采集了土壤样品,分析了不同季节的土壤理化因子和4种土壤酶活性的时空变化及其相互关系。结果表明,白洋淀芦苇台地土壤含水量随着土壤深度的增加而增加;土壤有机质含量随土壤深度的增加而减少,0～10cm表层土的有机质含量都在70g/kg以上;土壤的全氮和全磷含量随土壤深度的增加而减少,各采样地0～10cm表层土壤的全氮含量为2.04～3.41g/kg,全磷含量为0.71～1.14g/kg。3块采样地0～60cm土壤的蔗糖酶活性、碱性磷酸酶活性、脱氢酶活性和荧光素二乙酸酯(FDA)水解酶活性分别为0.53～28.56mg/g、0.44～2.36mg/g、1.62～12.18mg/g和8.07～172.65μg/g,表层土壤具有较大酶活性。芦苇台地4种土壤酶活性与土壤含水量呈显著负相关(p<0.01),与土壤有机质含量、全氮含量、全磷含量呈显著正相关(p<0.01)。     

塔里木灌区膜下滴灌的棉田土壤水盐分布特征

通过膜下滴灌田间试验,研究了塔里木灌区棉田土壤盐分运移特征。结果表明:膜下滴灌的棉田土壤盐分呈Y状垂直分布,膜下土壤盐分含量小于膜间,膜间土壤盐分从表层到深层呈逐渐增减的趋势。随滴灌量增加,膜下土壤盐分峰值位置下移。滴灌量从2 618 m3/hm2增大到4 265m3/hm2,湿润峰位置从40 cm下移至100 cm,盐分峰值位置从30 cm下移至60 cm。滴灌结束后,膜下0~60 cm及0~100 cm土壤平均含盐量均减小。脱盐程度随滴灌量增大而增加,0~60 cm土层脱盐率从6.0%增加到34.8%;而膜间土壤呈积盐状态,积盐程度随滴灌量减小而增大。随滴灌年限增加,0~60 cm的土层平均含盐量逐年增加,从2005年到2007年,4 265、3 926、3 600、3 271m3/hm2灌溉定额下的土壤平均含盐量年均增加了0.4、0.6、1.1、1.1 g/kg。研究结果指出了塔里木灌区现行棉花膜下滴灌制度存在的积盐问题,成果对完善干旱区膜下滴灌灌溉制度具有一定得指导意义。     

新疆建设国家级四大农产品基地前景分析

新疆水、土、光、热等自然资源的特殊组合,适宜构建多样化的绿洲农业生态系统。结合新疆实际,如何将农业资源优势转化为经济优势,是当前新疆经济转型初期必须认真考虑的问题。对国家研究新疆建设棉花、粮食、特色林果业和畜产品四大基地的背景下对其现状及优劣势,并综合政策、管理、资源和技术等多因素提出了基地建设的前景和应采取的措施。     

新疆沙产业状况与水资源承载力研究

采用 2000、2005、2010、2015 年 4 期土地利用/土地覆盖遥感解译数据以及新疆水资源公报 和统计年鉴资料,旨在评价新疆沙产业与水资源承载力状况。通过计算未利用土地转化成农地、 林地、草地的数量,分析 16 a 来新疆沙产业发展状况,结合水足迹模型和区域水资源承载力评价指 标,计算新疆 2000—2015 年水足迹,对区域水资源承载力进行评价。结果表明：（1）2000—2015 年 间,随着新疆人口增长和经济的发展,新疆沙产业发展迅速,部分沙地、戈壁等未利用土地和草地 被开发成耕地、林地、工矿和城镇及农村居民用地。（2）新疆水足迹整体呈上升趋势,水足迹以消费 农产品水足迹占主体,且消费农产品水足迹量快速增加,主要原因是新疆地区大力发展沙产业,利 用未利用土地、草地进行植物、沙生药材种植。（3）新疆人均水足迹、水资源压力指数、水足迹效益 指标呈现增加趋势,但数值明显低于我国人均水平。新疆社会经济发展总体趋势向好,但水资源 利用方式仍然比较粗放,水资源未得到合理开发。因此,新疆应采取优化产业结构、调整农作物种 植比例和用水结构,以增大水资源所支撑的沙产业发展规模,研究可为区域产业结构及消费模式 调整提供依据。     

流域开发与土地管理模式——兼谈伊犁河流域土地开发与产业定位

通过对美国西部市场经济条件下的土地开发过程、前苏联计划经济条件下的土地开发模式、新中国成立初期计划经济体制下新疆生产建设兵团规模化的土地垦荒以及"十五"期间市场经济体制下的克拉玛依现代化综合农业开发模式的对比和利弊分析,总结了在过去一个世纪人类规模化土地开发的成功经验与教训,并结合对伊犁河流域资源环境特点的分析,就伊犁河流域水土资源开发相关的政策导向、管理体制、产业定位和发展方向等问题提出了见解。     

中国西部地区耕地土壤盐渍化评估及发展趋势预测

本文对近50年来中国西部耕地土壤盐渍化发展变化做出评估，老耕地盐渍化在减轻，新垦耕地盐渍化在发展，总体处于动态平衡。盐渍化耕地的水盐动态变化，实现稳定脱盐的是局部，持续积盐的也是局部，大部分耕地是脱盐不稳定或脱盐积盐反复型，因而土壤盐渍化的潜在危害仍很大。根据土壤盐渍化与水利建设和灌溉水平之间的关系，以新疆为例，用类比法对今后发展变化作了预测，同时还研究了全球气候变化对土壤盐渍化的可能影响。     

改革开放40 a来新疆土地覆被变化的空间格局与特征

改革开放40 a以来,新疆土地利用和地表覆被发生了巨大变化,在产生巨大社会经济效益的同时,也产生了许多生态与环境问题。为了给未来新疆土地利用、水资源开发及社会经济可持续发展国土空间规划提供依据,通过采用分区分层的决策树方法和向量相似度的变化检测方法,完成了新疆2015年、2010年、2000年、1990年、1975年的土地覆被1∶100 000矢量数据集,准确反演了过去40 a（改革开放40 a）来新疆地表覆被变化过程,分析了新疆土地覆被变化与国家改革开放政策相互关系,从垦荒（1975—1990年）、农业资源开发（1990—2000年）、西部大开发（2000—2010年）、对口援疆（2010—2015年）4个阶段,阐述了国家政策力度和导向对土地覆被变化的影响。分析表明：新疆土地覆被变化由耕地开垦、人工表面增长的高速发展模式开始向兼顾生态文明建设的可持续发展方向转型,各主要地类的变化也由急剧发展转向基本可控。近40 a新疆耕地面积增加了128%（50 414.02 km²）,新增耕地依照水土资源配置特征,遵循空间规律分布;人工表面（建设、交通、工矿用地）面积增加了197%（7 497.11 km²）,在2000年后增速明显,2010年后南疆增加幅度很大;1990年前林地面积呈现减少趋势,1990年后呈增加的态势,新增林地广泛分布在全疆天然林封育保护范围和天保工程实施区内;湿地1990年前面积减少明显,1990—2000年保持稳定,2000年后呈增加趋势;草地和其他类型的面积呈现持续减少态势。     

新疆宏观经济布局与水战略

21世纪新疆在国家宏观经济发展布局中,将会发挥越来越重要的作用。从国家层面,把新疆定位为“东联西出,向西开放的物流大通道和国家能源、资源陆上安全大通道”;从区内自身发展的层面,把宏观经济布局积极调整到“走适合区情的新型工业化道路,充分发挥资源优势,并努力将资源优势转化为经济优势。大力推进棉花、粮食、特色林果和畜产品四大基地建设。通过新型工业化带动农业产业化,推进城镇化,以城带乡,富裕农民”。本文围绕新疆宏观经济布局及其对水资源支撑保障要求,分析了水资源的分布特征,以及存在的主要水问题,从宏观、中观和微观三个层次,提出了基于可持续利用的水资源合理配置方略,同时,系统地提出了生态环境需水量以及重点流域和区域的生态环境保护目标。     

中国陆地边境旅游发展区域差异及其影响因素

边境旅游是中国陆地边境地区的支柱产业和国际合作的重要内容。依据文献资料和实地考察,分析中国陆地边境旅游资源单体的数量、类型和质量,并结合陆地边境地级行政区接待入境旅游人数和国际旅游外汇收入两个指标,从空间差异性和空间自相关两个方面刻画中国陆地边境旅游发展格局,探讨中国陆地边境旅游业发展的影响因素并提出相关建议。研究范围共涉及3 341个陆地边境旅游资源单体,其中优良级旅游资源约占34.36%,建筑与设施是旅游资源单体数量最多的类型。西南地区和东北地区分别是中国陆地边境旅游资源“高高集聚”和“低低集聚”地区。在2006—2015年间,边境旅游经济发展最快的是新疆西北部和黑龙江东部边境地区;边境旅游经济发展的热点地区主要集中在东北边境地区,冷点地区主要集中在新疆东部、西南部以及西藏西南部边境地区。地形条件、文化多样性、区位条件、国际地缘政治关系以及旅游设施水平是影响边境旅游业发展的重要因素。建议政府因地制宜地制定边境旅游发展政策,加强不同类型旅游资源之间的组合开发和区域旅游合作,完善旅游设施,积极探索开发与保护兼顾的发展模式。     

基于空间分析的北疆残余盐土盐分变异性研究

应用统计学与空间分析相结合的方法,对北疆典型残余盐土区不同土层土壤盐分的空间分布特征及其变化规律进行对比分析。结果显示,随着土层深度的增加土壤盐分依次增大,底聚现象比较明显;30cm以下土壤盐分相关性较强,土壤母质等结构性因素成为影响土壤盐分空间变异的主导因素;表层土壤盐分之间的自相关距明显大于中、底层;随着土层深度的增加,土壤盐分间的Moran’s I系数增大,高-高聚集区域明显增大,主要集中在荒地区域。该研究结果将为北疆残余盐土区域土壤盐渍化改良及农业管理提供理论依据。     

三峡库区农村资源开发与产业发展模式探究

三峡库区土地资源以山丘地为主,人多地少的矛盾突出。三峡大坝蓄水、移民后靠安置,对坡耕地开发利用的压力更大。因此,遵循山地自然分异规律,基于"比较优势"与"市场需求"的双重原则,以库区坡地资源的优化利用为重点,深入研究库区农村经济结构调整方向、资源开发重点与主导产业模式,对于统筹城乡发展,优化农业布局和生态环境建设,具有重要的意义和价值。     

蒙新高原盐湖资源及盆地结构

通过蒙新高原典型盐湖区的解剖研究，查清了代表性盐湖盆地的相环境及其沉积建造，将盐湖盆地环境的变化形式划分为沉陷型、抬升型和改造型，并归结了盐湖盆地相环境分异与盆地地质结构之间的相互关系，为开发大陆干旱区盆地的盐湖和卤水资源及其环境演化的理论研究提供了依据。