遥感技术在干旱区盐渍化动态变化分析中的应用--以新疆于田县为例

西部干旱地区生态环境脆弱,土壤盐渍化严重破坏了国民经济的生产和生态环境的平衡,为了解决这一问题, 对干旱区盐渍化的这一问题进行系统的研究是非常必要的.以新疆塔里木盆地南缘于田县为例,利用近30年来遥感影像,深入分析以于田为代表的干旱区盐渍化土壤的光谱特征及其空间特性,借助PCI图像处理平台,进行盐渍化土壤专题信息的提取,分析得出盐渍化动态演变的趋势.     

ASTER遥感影像数据在土壤盐渍化评价中的应用

本文通过运用ASTER遥感影像数据，对不同地物进行光谱分析，根据不同地物在不同波段的光谱特征曲线，分别提取植被和水体信息，然后进行非监督分类。并结合物探试验和土样分析结果，进行聚类分析，定性和定量的评价了焉耆盆地内土壤盐渍化程度分布状况。评价结果为：在焉耆盆地的平原区内，非盐渍化土壤，457．65km^2；轻度盐渍化土壤，335．61km^2；中度-重度盐渍化土壤，580．93km^2；盐土，41．11km^2。根据野外实际调查，评价结果的精度达到了85％以上。     

银川平原土壤盐渍化与植被发育和地下水埋深关系

土壤盐渍化是制约银川平原内部植被生长最主要的生态环境地质问题,也是影响区域农业生产的第一障碍性问题。基于遥感数据,结合表层土壤含盐量及地下水位观测资料,对银川平原土壤盐渍化与植被和地下水的关系进行了定量研究。结果表明：随着表层土壤含盐量的增大,NDVI(归一化植被指数)逐渐减小,植被发育较好的区域土壤含盐量均小于3 g/kg;植被主要生长在没有盐渍化或轻微盐渍化的地区,在中度和重度盐渍化地区几乎没有植被发育;在枯水季节,研究区土壤盐渍化最严重的地下水位埋深为1.5 m,而土壤盐渍化较为严重的地下水位埋深范围为1~3 m。     

基于异质SVM神经网络的土壤盐渍化灾害预测模型

为研究银川平原普遍存在的土壤盐渍化问题,文章对银川平原的土壤盐渍化程度及潜在的发展趋势作出预测。利用Landsat 8 OLI数据与野外实测数据,选取地面高程、地下水位埋深、地下水溶解性总固体、植被指数、盐分指数及干旱指数为预测指标并提取指标值建立数据集,结合野外实测样点数据,建立基于异质支持向量机（Support Vector Machine,SVM)神经网络算法的盐渍化灾害预测模型。结果表明:（1）建立预测模型时,选择Radial Basis Funciton作为模型的核函数,c=100且g=3时预测精度最高可达85%;（2）研究区轻度盐渍化土壤面积约854 km2,中度盐渍化土壤面积约985 km2,重度盐渍化土壤面积约231 km2,主要分布在平罗县西大滩、银川芦花和吴忠苦水河地区;（3）银川平原北部的土壤盐渍化情况较严重且多分布于耕地周围的撂荒地以及地下水位埋藏较浅的地区,耕地资源中土壤盐渍化状况较严重,应注重耕地的合理灌溉与排水,增加土壤的可持续利用性。     

黑龙江省松嫩低平原区盐渍化地球化学特征

根据松嫩低平原区多目标地球化学调查成果,以松嫩平原土壤中盐渍化主要组成元素为研究对象,通过元素含量变化和元素间的相关关系,探讨了盐渍化地区元素分布分配的地球化学规律。盐渍化土壤存在pH值的临界区间,盐渍化的强弱与 Cl、S、Na等元素的含量密切相关。盐渍化与土壤沙化在空间上交互作用,共同造成本地区土壤的退化。松嫩平原无论表层土壤还是深层土壤中,Cl的平均含量比较低,导致Cl在土壤中局部强烈富集,可能与地下水化学类型与高矿化度相关。      

北京市野鸭湖湿地土壤盐渍化遥感监测与动态分析

以北京野鸭湖涅地为例,利用遥感影像,深入分析涅地地区盐渍化土壤的光谱特征,借助PCI和ENVI图像处理平台,进行盐渍化土壤专题信息的提取,得出涅地地区土壤盐渍化的动态演变趋势。     

探地雷达在干旱区盐渍化土壤层定量探测中的应用

研究了在探地雷达定量探测盐渍化土壤中电磁波传播速度与土壤含盐量或电导率的相关关系,研究表明传播速度和盐渍化土壤的盐分或电导率具有显著的相关性。回归分析结果说明:利用传播速度可较好地定量表达盐渍化土壤的含盐量或电导率。     

新疆阿拉尔地区土壤盐渍化特征

阿拉尔地区是重要的农业生产基地,由于研究区盐渍化程度及分布情况认识不足,制约了研究区的农业发展。针对阿拉尔地区盐渍化土壤现状,借助统计学与野外实测数据相结合的方法,利用SPSS2. 0数据分析软件,对阿拉尔土壤盐渍化的空间分布特征及影响因子进行了研究。结果表明:阿拉尔地区盐渍化表聚强烈,盐渍化类型以硫酸盐型为主,不同深度的土壤盐渍化特征不同,0～0. 2m、0. 6～0. 8m土壤盐渍化以中等盐渍化为主,1. 4～1. 6m以轻度盐渍土为主,整体轻度盐渍土面积不断增加;盐渍化与地下水特征关系密切,地下水矿化度 3g/L,对应盐渍化多为中度-重度盐渍化,地下水埋深1～3m,盐渍化多为中度-重度盐渍化。     

防止张掖城市湿地周边地区土壤盐渍化的地下水临界深度确定

针对张掖北郊湿地区土壤盐渍化严重的实际情况,利用经验公式估算法和实测数据分析法研究和确定了张掖湿地区土壤盐渍化地下水临界深度值为2.9m,并讨论临界深度的确定对于防治土壤盐渍化和湿地周边地区生态保护的意义.     

关于海河平原土壤水盐动态调控指标的探讨

半干旱地区土壤水盐动态的特征是：盐渍与旱涝相联系；旱季蒸发和盐与雨季淋溶脱盐两种过程交替发生；土壤与地下水水盐运动相互作有。防治土壤盐渍化，不仅要调控土壤根层盐渍度不超过作物耐盐国界值，而且要调控地下水埋深在临界动态；即旱季在防治盐渍化的临界深度（2－3m）；雨季前在防涝蓄雨深度（4－6m），雨季在作物抗湿深度（0．5－1．0m）。最大限度地把天然降雨转化为可利用的水资源，使旱涝盐渍得到综合治理。目前海河平原已有大面积盐渍土得到改良，但还存在潜在盐渍化土壤。土壤根层盐渍度已低于作物耐盐度，但有的心底土盐分重，或地下水矿化度高，一旦地下水位升高仍会发生盐渍化。这个地区又是引黄或引江灌区所在，调控地下水埋深在临界动态，是预防灌溉次生盐渍化发生地关键。     

渤海湾西岸滨海盐渍土的盐渍化特征分析

渤海湾西岸滨海盐渍土的盐渍化特征与滨海平原的地面高程、气候条件、盐渍土的理化性状、地下水的矿化度及人类活动等密切相关。就土盐渍化的程度而言,地面高程较高处的土高于地面高程较低处的土,上层土高于下层土。受蒸发和降水影响,地下水位以上土的盐渍化敏感深度为1 m左右。随着气候的变化,滨海盐渍土显现出春季蒸发,上层土积盐;夏季淋洗,土中盐分向下移动的盐渍化特征。随着深度的增加,土的含盐量逐渐减少,至地下水位附近出现轻微增长。从剖面上地表至地下水位间可划分为3个不同聚盐形态和含盐量的土盐渍化程度分区带,即土蒸发浓缩聚盐带、土盐化变动带和土饱水溶盐带;平面上向海岸线方向延伸,土逐渐由非盐渍土变为弱盐渍土、中盐渍土和强盐渍土,含盐量和盐渍化程度也越来越高。地下水位浅和地下水矿化度高,则上层土的盐渍化程度就愈高。     

银北地区土壤盐渍化形成机理与模拟研究

银北地区位于干旱、半干旱气候带,降水稀少,蒸发强烈,导致本地区土壤盐渍化严重。近年来,由于黄河来水量的逐年减少,引黄灌溉不能满足农业灌溉需求,逐渐开始开采利用地下水。由于银北地区浅层地下水矿化度较高,利用地下水灌溉可能引起次生土壤盐渍化。本文运用PHREEQC模型软件模拟灌溉水与土壤之间的相互作用过程,探讨了土壤盐渍化的形成机理。通过模拟分析得到以下结论:(1)地表水和地下水联合运用是解决银北灌区土壤盐渍化的关键,不同地区采取不同的混合比例,可以实现水资源的高效利用。(2)银北地区灌溉淋洗期间存在蒸发浓缩叠代在2~4次,说明存在轻微蒸发。(3)INVERSE模拟结果说明,银北地区灌溉淋洗期间存在轻微蒸发,水相和固相的相互作用,石膏、白云岩和盐岩溶解,Na 、Ca2 和Mg2 吸附交换,渠水下渗转化为地下水;非灌水期地下水通过毛细管作用强烈蒸发,水相和固相的相互作用,石膏、白云岩和盐岩沉淀,Na 、Ca2 和Mg2 解吸附,使有害盐分氯化物、硫酸盐存留在土壤层中,形成土壤盐渍化。     

山东黄河北矿区土壤盐渍化特征分析

为了研究黄河北矿区土壤盐渍化现状及特征,采用野外调查、钻探、现场采样和室内分析测试等手段获取了土壤盐分含量和地下水特征数据,分析了区内土壤盐分含量、空间分布、垂向变化及与浅层地下水的相互关系。结果显示,研究区土壤主要以潜在盐渍土和轻度盐渍土为主,土壤盐分中阴离子以重碳酸根和硫酸根离子为主,阳离子以钠和钙离子为主。土壤垂向上显示表聚性（0～20 cm）,表层盐渍化严重,深部盐渍化程度有所降低。研究区土壤盐渍土与浅层地下水存在内在的自然的直接关系,土壤全盐量与地下水中溶解性总固体(TDS)含量呈明显正相关关系,而与浅层地下水位埋深呈负相关关系。研究区煤炭的开发利用,将加剧和恶化土壤盐渍化程度,煤炭的开采需要合理确定地表塌陷的程度,以此来倒逼煤炭的开采开发模式,从而减缓土壤盐渍化程度。     

Assessment of soil salinization based on a low-cost method and its influencing factors in a semi-arid agricultural area,northwest China

An investigation of soil salinization was carried out in the Nanshantaizi area (Northwest China) with WET Sensor. This device can measure such soil parameters as bulk soil electrical conductivity, water content, and the pore water electrical conductivity that are important for soil salinization assessments. A distribution map of soil salinization was produced, and the factors influencing soil salinization and its processes were discussed in detail. The study shows that moderately salinized to salt soils are mainly observed in the alluvial plain, where groundwater level is high and lateral recharge water contains high salinity. Nanshantaizi is covered by slightly salinized soils. The soil salinization distribution estimated by WET Sensor is generally consistent with the actual levels of salinization. Soil salinity in Nanshantaizi is mostly of natural origin and accumulated salts could leach to deeper soils or aquifers by water percolation during irrigation. Groundwater evaporation, groundwater level depth and quality of recharge water are important factors influencing soil salinization in the alluvial plain.     

灾害学定义之下的土壤盐碱化风险评价

为改善灌区中低产地的产量、提高其田间管理及粮食综合生产能力、防止土壤盐碱化灾害的扩展,在土壤盐碱化灾害学研究的基础上,建立了土壤盐碱化灾害风险评价指标体系。选用基于熵权的灰色关联评价方法来构建土壤盐碱化灾害风险评价模型,根据标准自然灾害风险原理,建立土壤盐碱化灾害风险指数计算模型。在松原灌区土壤盐碱化灾害风险评价中的应用表明,灌区各灌片盐碱灾害风险值为0.10～0.36,属于中度风险和重度风险区,风险值由小到大排序为：前郭片、安字片、有字片、龙海片、水字片、大布苏片、潜字片、套浩太片、戎字片、红星片、洪字片。该模型与灌区实情符合较好,客观性较强,表明所建模型可用于土壤盐碱化灾害风险评价。     

电磁感应方法在土壤盐渍化评价中的应用研究

本文应用电磁感应方法（大地电导率探测仪EM38），对新疆焉耆盆地的土壤电导率进行了测量，分析了电磁感应方法所得结果和土样分析结果之间的相关关系，证实了电磁感应方法的有效性。基于电磁感应方法测量的结果，对新疆焉耆盆地土壤盐渍化进行了定性评价。结果表明，在开都河上游，土壤盐渍化程度普遍较轻：在中游地带，灌医内的上壤盐渍化改良取得了一定的成效，土壤中的含盐量较低，但是在远离河谷的非灌区，土壤含盐量依然很高；在下游及靠近博斯腾湖的地区，土壤含盐量普遍较高，并有随深度增加而增加的趋势。     

Distribution and evolution features of salinized soil in Hebei Plain

In order to study the distribution and evolution features of saline soil, the correlations between the groundwater depth, salinity and salinization of soil are examined through analyzing the hydrometeorological data and distribution maps of saline soil, groundwater depth and salinity in 1957 and 2005. The results show that the area of salinization has generally decreased. The area of salinization decreases with the increasing groundwater depth, and the dynamic evolution characteristics appeared between the groundwater depth and area of salinization. The area of heavy salinization is greatest when the groundwater salinity is > 5 g/L, the area of moderate salinization is greatest when the groundwater salinity is between 2-5 g/L, the area of light salinization is greatest when the groundwater salinity is 1-2 g/L and the area of non-salinization is greatest when the groundwater salinity is <1 g/L. The area of heavy salinization was characterized with groundwater depth <2.5 m and salinity >1.8 g/L. The area of non-salinization was characterized with groundwater depth >4.0 m and salinity 0.2-1.5 g/L.