【摘要】：我國西北地區(qū)具有優(yōu)厚的土地資源以及充足的光熱資源,但限于該區(qū)域降水稀少,水資源匱乏,對區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展造成很大影響。因此人們通過發(fā)展調(diào)水工程發(fā)展灌區(qū)以滿足對水資源的需求,調(diào)水工程的發(fā)展帶了很大的經(jīng)濟(jì)效益,同時也改善了區(qū)域的生態(tài)環(huán)境,但出也出現(xiàn)了由于對水資源的不合理開發(fā)利用而出現(xiàn)大面積的水鹽運(yùn)動。伴隨著水鹽的運(yùn)移、重組和累積,出現(xiàn)了大面積的土壤鹽漬化,使得原本宜耕土地不能耕作,土壤的鹽漬化成為制約當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素,因此探索灌區(qū)中的區(qū)域水鹽運(yùn)動變化規(guī)律對于土地鹽堿化的治理和土地改良具有重要意義,同時灌區(qū)為防止區(qū)域環(huán)境因水鹽運(yùn)動而發(fā)展水土環(huán)境的激變,改變以往粗放漫灌的用水模式,應(yīng)調(diào)整用水結(jié)構(gòu),改變灌溉模式,提高農(nóng)業(yè)用水效率,同時依靠配套工程調(diào)整灌溉模式而消除土地產(chǎn)生次生鹽堿化,采取綜合管控的措施對灌區(qū)土壤鹽漬化的控制具有積極作用。灌區(qū)中土壤的水分和鹽分受自然條件和人為因素的影響處于不斷變化的過程中,其在不同時期表現(xiàn)的特征各不相同,本文借助3S技術(shù)開展灌區(qū)土壤水鹽時空分異特征研究。在傳統(tǒng)遙感解譯的基礎(chǔ)上,分析Landsat數(shù)據(jù)中鹽漬土的光譜特征,對灌區(qū)重度鹽堿地、中度鹽堿地、輕度鹽堿地信息進(jìn)行提取,并對其精度進(jìn)行檢驗;采用ArcGIS軟件空間分析工具對典型區(qū)域的土壤鹽分進(jìn)行空間插值,并將插值結(jié)果與反演結(jié)果對比;結(jié)合遙感數(shù)據(jù)與地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù),確定土壤鹽漬化風(fēng)險評價因子,建立景電灌區(qū)土壤鹽漬化風(fēng)險灰色評估模型。最后從自然因素和人為因素分析了景電灌區(qū)產(chǎn)生土壤鹽漬化的驅(qū)動力,同時在經(jīng)濟(jì)管理政策以及生態(tài)工程技術(shù)措施方面對灌區(qū)土壤鹽漬化改良提出建議。開展景電灌區(qū)土壤水鹽時空分異特征研究,論文的主要成果結(jié)論如下:(1)設(shè)定懲罰因子C取值在20~100之間,最小核參數(shù)σmin設(shè)置為任意兩個訓(xùn)練樣本的平均距離,初始核參數(shù)σ_(ini)設(shè)置為最小核參數(shù)的10~15倍,步長核參數(shù)σ_(step)可設(shè)置為1~3,通過構(gòu)建混淆矩陣進(jìn)行精度評價,分類精度均在75%以上,Kappa系數(shù)在0.75左右,滿足對鹽堿地識別的精度要求。(2)選定景電灌區(qū)一期灌區(qū)為試驗區(qū),選用1994、2001、2008以及2015年采集的0~100cm的鹽分?jǐn)?shù)據(jù)分別用反距離函數(shù)法、趨勢面法、樣條函數(shù)法等不同插值方法進(jìn)行插值試驗,從插值結(jié)果看插值總精度反距離權(quán)重法(冪3)最高(為76.00%),其次是普通克里金法三角函數(shù)(為69.00%),反距離權(quán)重法(冪1)最低(為56.00%),采用反距離權(quán)重法對灌區(qū)封閉型水文地質(zhì)單元的鹽堿化受控要素進(jìn)行空間插值分析,從插值結(jié)果看土壤含鹽量在區(qū)域內(nèi)的整體含量較高,中部地區(qū)含鹽量最高,含鹽量最高達(dá)到了8.49%;中上部區(qū)域的表層土壤電導(dǎo)率較大,且南北間電導(dǎo)率的差距較大,最高達(dá)到了2.03(S/m);地下水埋深則表現(xiàn)為中上部埋深較淺,東部及北部邊緣地下水埋深較深,較淺區(qū)域地下水溢出地表,埋深在-1.32~-3.31m,地下水礦化度則表現(xiàn)為中度和中下部濃度較大,在6.03~7.02(g/l)之間,其余地區(qū)礦化度濃度相對較低且變化幅度較小,分布在2.15~4.36(g/l)之間。(3)結(jié)合遙感數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)以及野外采集數(shù)據(jù),通過構(gòu)建數(shù)據(jù)庫,確定評價因子,對不同類型數(shù)據(jù)進(jìn)行遙感反演或空間插值,生成柵格圖層集,并采用主觀與客觀相結(jié)合的方法確定各評價因子權(quán)重系數(shù),構(gòu)建鹽漬化風(fēng)險灰色評估模型進(jìn)行綜合評估。對研究區(qū)土壤鹽漬化風(fēng)險狀況進(jìn)行定量的評估和分析。風(fēng)險等級為3級表現(xiàn)為“一般風(fēng)險”的面積最大,其占總面積的43.16%,約32.45km~2,風(fēng)險值的范圍在0.1~0.3之間。其次是1級風(fēng)險區(qū)域,其占總面積的27.62%,面積為20.78km~2,主要分布在中東部以及北部地區(qū)的邊緣地帶,2級風(fēng)險區(qū)占總面積的18.88%,面積為14.20km~2,是1級風(fēng)險與3級風(fēng)險的過渡區(qū)域。整體來看,區(qū)域鹽漬化風(fēng)險等級以“一般風(fēng)險”和“風(fēng)險很大”為主,區(qū)域內(nèi)的土壤含鹽量較高,鹽漬化較為嚴(yán)重,“一般風(fēng)險”與“風(fēng)險很大”占總面積的64.78%,對于“風(fēng)險很大”的區(qū)域應(yīng)該著重采取措施治理,控制鹽漬化進(jìn)一步發(fā)展,對于“一般風(fēng)險”區(qū)域則應(yīng)該做好有效的防范措施防止其進(jìn)一步發(fā)展,評價結(jié)果可為土壤鹽漬化的防治以及農(nóng)業(yè)水土資源的有效利用提供理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S274;S156
【圖文】：

華北水利水電大學(xué)碩士學(xué)位法對該區(qū)域進(jìn)行插值試驗，優(yōu)選出漬化受控要素（地下水埋深、地下含鹽量、土壤電導(dǎo)率）進(jìn)行空間插化特征。、空間數(shù)據(jù)以及野外采集數(shù)據(jù)，通遙感信息提取或空間插值，生成柵因子的權(quán)重系數(shù)，構(gòu)建鹽漬化風(fēng)險估，描述灌區(qū)土壤鹽漬化程度的空

圖2-1景電灌區(qū)地理位置圖Fig.2-1 Jingtai irrigation area geographical location 氣候特征電灌區(qū)地處歐亞大陸腹地，處于荒漠溫暖帶區(qū)域，灌區(qū)東鄰黃河流域，河流域，往北緊靠騰格里沙漠，往南接壤祁連山昌嶺山脈。北冰洋氣流、烏鞘嶺等山脈阻斷而斷流，印度洋、太平洋暖濕氣流被華家?guī)X、六盤同時，南方濕潤氣流抵達(dá)該灌區(qū)所在區(qū)域時已是強(qiáng)弩之末，因此，該研，風(fēng)沙多、無霜期較長、夏季酷熱、春季多風(fēng)、日照時間長、蒸發(fā)量大特別是春季變化更為明顯，屬典型大陸性氣候條件。灌區(qū)所在區(qū)域是我國光熱條件最為充足的地區(qū)之一，且其季節(jié)性分布明季長、春秋適中、冬季短，該日照條件十分利于作物生長。同時，灌區(qū)成風(fēng)沙較大，然而，在灌區(qū)上水運(yùn)行后，由于植樹造林而使綠地面積不風(fēng)林帶的作用，而使風(fēng)沙發(fā)生的概率不斷減少，8級以上大風(fēng)天數(shù)由29d減氣候得到明顯改善。

圖2-4灌區(qū)植物覆被Fig. 2-4 plant cover in irrigated area灌區(qū)耕地層的土壤類型多以荒漠灰鈣土，灌區(qū)提水灌溉前各土層深度土壤含鹽量見表 2-2。分析灌區(qū)土壤結(jié)構(gòu)，土壤表層結(jié)構(gòu)松散且有機(jī)質(zhì)含量低，土壤毛管孔隙多但續(xù)性較好，這種土壤結(jié)構(gòu)對土壤中水分運(yùn)移和溶質(zhì)運(yùn)移的影響作用較大，在灌區(qū)高蒸低降雨的氣候條件下，下層土壤的鹽分在強(qiáng)烈的蒸發(fā)作用下被水分?jǐn)y帶至土壤表層，而產(chǎn)生了地表積鹽。表2-2景電灌區(qū)提水灌溉前土壤含鹽量Tab.2-2 Soil salt content before irrigation in irrigation area土壤深度 Mg2+(%) Ga2+(%) Na+(%) SO42－(%) Cl－(%) HCO3－(%) 全鹽量(%)~30（cm） 0.056 0.035 0.123 0.157 0.19 0.06 0.61~60（cm） 0.047 0.043 0.089 0.229 0.16 0.051 0.65~90（cm） 0.064 0.046 0.155 0.253 0.165 0.048 0.73

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2781121