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。     

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。     

天津滨海地区土壤剖面盐渍化特征及其影响因素

土壤盐渍化是由自然或人类活动引起的一种环境风险,对工农业生产具有重要影响。本次研究在天津滨海地区布置了6条具有代表性的土壤盐渍化剖面,选取其中4个剖面进行了为期两年的按月采样监测。研究发现,除了BHY6土壤剖面由于长年耕种,表现为平衡型土壤剖面形态之外,其余基本表现为底聚型土壤盐渍化剖面形态;从剖面中下部直到底部浅层地下水位附近,土壤中阳离子以Na+为主,阴离子以Cl-或Cl-+HCO-3为主,尤其在浅层地下水矿化度显著偏高(达盐水程度)的地区,土壤中Na+、Cl-所占比例具有绝对优势,具有滨海盐土的基本发生特征;气候因素、浅层地下水矿化度及埋深、表层土壤植被都是滨海地区土壤盐渍化的重要影响因素。表层土壤表现出春季积盐、夏季脱盐、秋冬季缓慢积盐的特征,浅层地下水矿化度越高、埋深越浅,其土壤剖面含盐量越高;果林地和长期耕种的土地可以降低土壤盐分的活性,有效抑制盐分的累积,降低滨海地区土壤盐渍化程度,保护和改良土壤。     

天津滨海土壤盐分离子相关性及采样密度研究

土壤盐渍化是一个世界性的生态问题。天津滨海地区土壤长期遭受海水及高矿化潜水共同作用,土壤盐渍化现象分布广泛。本文选取天津滨海新区太平镇作为典型地区,研究了土壤主要盐分离子的相关性,另外对工作区采样点进行了随机均匀抽稀试验,探讨了不同采样密度对土壤盐渍化插值结果和评价结果的影响。研究表明:天津滨海地区土壤易溶盐中Na+、Cl-所占比例具有绝对优势;土壤中全Cl、Cl-与全盐量具有非常好的相关性,随机均匀抽取少量样本加测全盐量,建立全Cl与全盐量的相关方程可以比较准确地推算出所有样本的全盐量;大密度采样有利于提高样本的代表性,若要满足相对误差合格率≥80%的要求,采样密度不应低于4点/km2,另外用于评价盐渍化等级的采样密度不宜低于1点/km2。     

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.     

藏南扎西康矿集区土壤盐渍化空间分布及成因分析

旱—半干旱高寒地区土壤盐渍化,对区域农牧业发展及地质环境造成较大的影响。本文在西藏扎西康矿集区环境地质调查的基础上,通过对宿麦朗沟盐渍化3处土壤剖面系统采样分析,查明土壤盐分的空间分布及盐渍化成因。结果表明：相同层位土壤电导率与水溶性盐分总量之间呈正相关关系,0~80cm之间,土壤中盐分离子含量变化较大;80cm之下,土壤盐分含量趋于稳定;因子分析进一步揭示,研究区土壤盐分主要由氯离子、钠离子组成,两者之间相关性较强（R²=0.9592）;维美组地层以高硅、高钠为特征,三角洲及河流相的沉积环境及地下水活动等共同造成该区域土壤盐渍化。在此基础上,针对性地提出了降低地下水位、定期人工喷淋洗盐及施入有机肥料等方法是干旱区土壤盐渍化防治的有利措施。     

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。     

河套灌区地下水临界深度的确定及其意义探讨

针对河套地区土壤盐渍化严重的实际情况,通过实测及参考前人研究成果,确定了河套地区地下水临界深度值为2.0 m,并讨论了临界深度的确定对于防治土壤盐渍化、合理利用水资源和提高农作物产量的实际意义。     

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。      

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。     

旱区湿地周边盐渍化农田生态水位阈值与“水位-水量”双控技术

西北旱区湿地周边农田易盐渍化,合理实时控制和降低地下水水位是实现湿地保护及其周边农田盐渍化防控“双赢”的有效途径。选取西北石羊河流域邓马营湖湿地与农田之间过渡带为示范研究区,通过分析地下水埋深变化特征及其与表层土壤盐分的协同关系,确定生态水位阈值,并基于该阈值研发了由虹吸辐射井群为支撑的地下水“水位-水量”智能双控技术,其关键点是:采用一井虹吸联通多个辐射井,用于增大弱透水层区单井涌水量,实现水位面状控制;利用电系统、信号系统和控制器集成智能控制子系统,实现地下水水位和水量的实时控制。该技术示范应用结果表明:随地下水埋深增大,农田盐渍化风险和湿地植被芦苇覆盖率均降低,农田盐渍化防控和湿地保护的地下水埋深阈值为1.9～3.0 m;每年7—8月的潜水蒸发阶段是表层土壤主要积盐时段,期间智能双控系统可将地下水埋深调控在水位阈限范围;该双控作用不仅能够控降灌溉引起的表层土壤电导率的增大幅度,而且还能有效降低表层土壤的积盐速率;相对微咸水,淡水灌溉条件下智能双控技术的淋盐和控盐效果更明显。因此,这项技术能够实现地下水水位精准调控,对旱区湿地保护及其周边农田盐渍化防控具有重要的现实意义。     

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。     

湿地土壤盐渍化控制因素分析——以张掖市城北郊湿地为例

以张掖市城北郊湿地为例,分析了城市湿地土壤盐渍化的影响因素,对各影响因素进行量化,分别采用偏相关分析和因子分析研究土壤盐渍化影响因素中的控制性因素,两分析方法得到了一致的结果：湿地土壤盐渍化程度在水平向的控制因素为地下水矿化度,垂直向控制因素为土壤的质地。并采用层次分析法（AHP）计算了各因素的影响权重,从而为湿地土壤盐渍化治理和研究提供了依据。     

Study on capillary rise from shallow groundwater and critical water table depth of a saline-sodic soil in western Songnen plain of China

The objective of this study was to develop an empirical equation for estimating the capillary rise in the saline-sodic soil area of Songnen Plain in China based on the Averianov formula. The capillary rise was observed under five controlled groundwater levels by lysimeters. Field experiment results indicated that capillary rise had close relationship with the groundwater table depth, soil moisture of 10–40 cm soil layer and leaf area index. These factors have been taken into account to develop the empirical equation for capillary rise simulation. The model parameters for Songnen Plain were derived by Levenberg–Marquardt and global optimization calculating method. The modeled capillary rise has a good agreement with the observed data (r ² = 0.875). With the simulation model, the critical water table depth was identified as 2.5 m, indicating that soil secondary salinization will not occur when the water table depth is deeper than 2.5 m. Therefore, in the irrigation areas, groundwater table depth should be controlled to be higher than 2.5 m to prevent the occurrence of soil secondary salinization. The results from this research will provide useful information for the water sources management and soil secondary salinization control in Songnen Plain of China, one of the most serious saline-affected areas in the world.     

Contribution of shallow groundwater rapid fluctuation to soil salinization under arid and semiarid climate

Rising saline shallow groundwater and associated soil salinization problems are widespread especially in arid and semiarid areas. There have been numerous studies on groundwater-associated salinity, but more information is required on the effects of groundwater frequent and high fluctuations on soil salinization. In the present study, laboratory experiments and numerical simulations using HYDRUS-1D model were carried out for this purpose. The experimental and modeling results showed that groundwater fluctuation caused not only the accumulation of more salt in the soil profile compared to stable groundwater, but also an enhancement of the mechanism. Water table fluctuation induced a much greater spreading of the bromide (Br) tracer within the column than the constant water table. The Br content was on average five orders of magnitude greater under a fluctuating water table than under a constant one. Further, the numerical simulations showed that an increase in the groundwater fluctuation frequency brought about an increase in soil surface salinization under the same evaporation boundary conditions. Additional simulations with HYDRUS-1D were used to study the effects of various management strategies on soil salinization induced by shallow groundwater. Hence, by reducing the evaporation rate through the application of surface mulching, a significant reduction of salt concentration at the soil surface was observed. Moreover, frequent irrigations with small quantities were effective to reduce soil surface salt accumulation induced by saline shallow groundwater.     

防治土壤盐碱化最优灌排模型

将作物临界土壤含盐量和地下水临界埋深等概念应用于防治灌区土壤盐碱化最优规划,提出了非线性规划最优灌排模型.以新疆巩留县团结灌区灌排工程为实例,求解了不同年型(P=20%、50%、75%、95%)的防治土壤盐碱化灌排优化决策,求得的灌排水量、淋洗水量、作物生长季节土壤盐分动态变化及地下水位年内调控过程等结果,与灌区实际情况拟合较好.     

浅埋深地下水作用下苏打盐渍土水分动态变化特征

文章利用野外试验设施分别把地下水埋深控制在1.0,1.4,1.8,2.2和2.5m,研究在不同地下水埋深作用下苏打盐渍土土壤水分平衡和水分动态变化。同时,跟踪在地下水位不断波动条件下田间土壤水分的动态变化。结果表明:地下水埋深在1.0~2.5m时,苏打盐渍土土壤水和地下水的转化关系非常微弱,仅在长期干旱的条件下发生微量地下水毛细上升量;降雨和蒸散作用对苏打盐渍土体积含水量的影响深度不超过40cm,埋深大于1.0m的潜水对0~80cm深度苏打盐渍土体积含水量变化没有明显影响。     

三工河流域222团竖井排灌区潜水动态分析

222团地处三工河流域冲洪积细土平原下游,40多年来的农业生产灌溉,使灌区大部分地区处于潜水临界埋深以上,土壤次生盐渍化加剧.分析了灌区潜水埋深动态特征及其影响因素,就竖井排灌区地下水开采量与潜水埋深关系进行回归分析计算,建立了开采量预测模型.