發(fā)布時(shí)間：2020-05-28 02:56

【摘要】： 土壤鹽漬化是世界干旱、半干旱農(nóng)業(yè)區(qū)最突出的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題之一,是自然因素與人為因素綜合作用對(duì)區(qū)域水鹽運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生影響的結(jié)果。土壤鹽漬化與地下水條件密切相關(guān)。因此,不少學(xué)者進(jìn)行了大量研究,分析了土壤鹽漬化與地下水條件之間的關(guān)系,并取得了重要突破,但大部分主要集中于單一的針對(duì)地下水埋深或者地下水質(zhì)對(duì)土壤鹽漬化的影響方面的研究。對(duì)地下水埋深及其礦化度綜合作用條件下的土壤鹽漬化與地下水條件之間的關(guān)系有待進(jìn)一步研究。 近年來(lái),隨著伊犁河谷部分灌區(qū)不合理的水土開(kāi)發(fā),區(qū)域內(nèi)土壤鹽漬化日益加重,明顯阻礙了區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。針對(duì)研究區(qū)目前的土壤鹽漬化問(wèn)題,在生態(tài)水文學(xué)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)理論的基礎(chǔ)上,以地下水為主線,定量研究土壤鹽漬化與地下水條件的關(guān)系,闡明土壤鹽漬化的原因,確定研究區(qū)地下水最佳調(diào)控模式,提出有效防止土壤鹽漬化的措施,對(duì)伊犁河谷生態(tài)保育和水土資源可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用有重要意義。本文主要研究成果如下： 1)通過(guò)對(duì)研究區(qū)土壤鹽分以及地下水、地表水檢測(cè)資料的分析,探討了土壤鹽分特征及離子組成之間的定量關(guān)系,分析了不同土地利用類型,不同灌溉方式與不同灌溉時(shí)期土壤鹽分特征。結(jié)果表明：研究區(qū)46.32%土壤為鹽漬化土壤,鹽漬化土壤類型主要為硫酸鹽漬土。土壤陰離子以SO42-、Cl-為主,陽(yáng)離子以Mg2+、Na+、Ca2+離子為主。不同土地利用類型條件下,耕層土壤鹽分含量從高到低依次為：草地、旱田、稻田、林地。不同灌溉期耕層土壤含鹽量從高到低依次為：春灌前、夏灌期、秋灌后、秋灌期；渠灌農(nóng)田土壤含鹽量比井灌農(nóng)田小。研究區(qū)不合理的人類活動(dòng)是導(dǎo)致土壤鹽漬化的主要原因。 2)研究區(qū)地下水化學(xué)類型主要為氯化鈉-硫酸鈉型水,陰離子以SO42-與Cl-為主,陽(yáng)離子以Mg2+與ca2+離子為主。不同土地利用類型條件下,地下水礦化度從高到低依次為：草地、旱田、稻田、林地；不同灌溉期地下水礦化度從高到低依次為：春灌前、秋灌后、秋灌期、夏灌期。地下水埋深9-3月呈現(xiàn)增加的趨勢(shì),并3月達(dá)到最大值,之后開(kāi)始減小,并6月達(dá)到最小值。本文提出了“地下水位活動(dòng)期”的概念,并從而表達(dá)了研究區(qū)地下水埋深動(dòng)態(tài)變化特征。 3)在空間、時(shí)間尺度上研究了地下水埋深,地下水與土壤鹽分分布規(guī)律,為研究區(qū)地下水資源的管理以及防止土壤鹽漬化提供了科學(xué)依據(jù)。研究區(qū)地下水、土壤鹽分時(shí)空變化特征基本相似。地下水與土壤鹽分主要集中于研究區(qū)的中、西部區(qū)域,并形成了區(qū)域“積鹽中心”。從時(shí)間尺度上,土壤含鹽量春灌前最大,秋灌期最��；地下水礦化度春灌前最大,夏灌期最小。研究區(qū)垂直、平行河道方向各采樣線土壤含鹽量與地下水環(huán)境呈現(xiàn)總體一致的變化趨勢(shì),說(shuō)明了土壤含鹽量與地下水礦化度之間的關(guān)系密切。因子分析與灰色關(guān)聯(lián)分析結(jié)果來(lái)看,地下水礦化度、EC、地下水埋深、Cl-與Na+濃度對(duì)研究區(qū)土壤鹽漬化的影響較明顯。 4)結(jié)合研究區(qū)地下水條件以及土壤鹽分檢測(cè)資料的分析,采用對(duì)數(shù)正態(tài)分布模型,分析了土壤鹽漬化與地下水埋深及其礦化度之間的關(guān)系,建立了不同地下水礦化度條件下,土壤鹽漬化與地下水埋深之間的關(guān)系模型,確定了地下水調(diào)控深度,為研究區(qū)地下水人為調(diào)控提供技術(shù)支持。對(duì)數(shù)正態(tài)分布模型擬合結(jié)果表明：為了防止土壤次生鹽漬化,當(dāng)?shù)叵滤V化度介于1-3 g/L、3-6 g/L、6-10 g/L與1-10g/L時(shí),地下水埋深應(yīng)該分別控制在2.06 m、2.49 m、2.66 m與2.24 m以上。地下水礦化度越大,可在較大的地下水埋深范圍內(nèi)會(huì)出現(xiàn)土壤鹽漬化。研究區(qū)不同時(shí)期地下水動(dòng)態(tài)調(diào)控深度來(lái)看,夏灌期地下水調(diào)控深度為1.5-2.0m,秋灌期、春灌前、秋灌后均為2.0-2.5m是比較適宜的。結(jié)合前人研究結(jié)果,2.50m可作為干旱、半干旱區(qū)防止土壤鹽漬化的地下水調(diào)控深度。 5)在研究區(qū)整體鹽脅迫不十分強(qiáng)烈情況下,可優(yōu)先考慮采用地勢(shì)較低的積鹽洼地進(jìn)行排鹽。針對(duì)研究土壤鹽漬化特征,從不同角度提出了土壤鹽漬化的調(diào)控對(duì)策。這些對(duì)策對(duì)改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和生態(tài)環(huán)境,發(fā)展生態(tài)、可持續(xù)農(nóng)業(yè),促進(jìn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
【圖文】：

本研究技術(shù)路線

圖2.1.伊犁河流域位置示意圖FigZ一1.SketehmaPoflli形verValley伊犁河是新疆維吾爾自治區(qū)第一大河，，它由特克斯河、喀什河與鞏乃斯河三大支流及其眾多的一、二級(jí)支流所組成，特克斯河為其主源，發(fā)源于天山汗騰格里主峰北坡哈
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：S156.4

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本文編號(hào)：2684591