【摘要】：隨著干旱區(qū)土壤鹽漬化問題越來越突出,基于3S技術研究大尺度土壤鹽漬化的演變規(guī)律成為當前研究的熱點�；谶b感影像的土壤鹽漬化分級、分析、模擬、預測也得到了大量應用。本研究選取干旱區(qū)典型流域瑪納斯河流域為研究區(qū),分析了整個流域內的鹽漬化發(fā)展狀況,結合野外采樣調查重點研究了不同灌溉方式下不同程度土壤鹽漬化的時間和空間變異。期望可為該區(qū)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供科學依據(jù)。本研究將宏觀遙感監(jiān)測與微觀實驗測定相結合,建立了監(jiān)督分類和決策樹分類相結合的鹽漬化遙感提取模型。在模型分類結果的基礎上充分運用ENVI、Arcmap、SPSS和Excel等工具對不同灌溉方式下的鹽漬化進行了進一步數(shù)據(jù)分析,得到以下主要結論:1.本研究利用實驗測定結果,結合DEM、NDVI、NDWI等指標,采用目視解譯和歷史經(jīng)驗等方法,建立了監(jiān)督分類和決策樹分類相結合的鹽漬化遙感提取模型,對研究區(qū)進行了重度鹽漬化、中度鹽漬化、輕度鹽漬化和非鹽漬地四種地類的分類,分類結果Kappa系數(shù)達到了0.86。遙感提取模型發(fā)展了干旱區(qū)大尺度上鹽漬化信息遙感提取方法,有效改善了傳統(tǒng)土壤鹽漬化調查速度慢、制圖困難、遙感分類精度較低等問題。2.基于提取的耕地邊界與模型分類結果,得到了1990、2000、2015年不同程度鹽漬化的面積與分布,并得到了近25年耕地內部不同程度鹽漬化分布空間差異。通過轉移矩陣分析了25年間不同程度鹽漬化的空間發(fā)展變化。研究結果顯示耕地外部的下游沖積扇地區(qū)重度鹽漬化在瑪納斯湖周邊情況惡化,耕地內部25年間各程度的鹽漬化也均發(fā)生了較大的變化,1990年集中分布于安集海周邊以及流域耕地邊緣的重度、中度鹽漬化到2015年規(guī)模大大減少。到2015年耕地內部主要分布著更廣泛的非鹽漬地和穿插在其中的輕度鹽漬地,非鹽漬地比例占到了耕地面積的74.69%,重度鹽漬地25年間由7.2%下降到了0.34%,中度鹽漬地由21.33%下降到了3.87%。3.不同灌溉方式下不同程度鹽漬化比重的變化反映出當前的長期的滴灌模式更有利于土壤鹽漬化的改善。25年間,漫灌轉為滴灌方式下,非鹽漬地面積增加了73.54%,輕度鹽漬化面積下降了23.11%,中度鹽漬化面積減少了82.05%,重度鹽漬化面積減少了95.51%。截止2015年,瑪納斯河流域滴灌面積占到了耕地面積的90%以上,主要分布在沿瑪納斯河的中下游平原,漫灌主要分布在山麓沖積扇海拔較高、氣候較冷的地區(qū)。4.鹽漬化土壤樣本的測定結果表明不同灌溉方式下鹽基離子在不同深度的空間分布變化各異。不同深度和不同灌溉方式下各鹽基指標的空間變異性研究結果表明,滴灌對土壤p H值、電導率、Mg2+的影響要高于漫灌和天然降水方式。不同灌溉方式在不同深度的全鹽量變異強度差異不明顯,但總體上天然降水方式下的全鹽量變異強度最弱,0-40cm和60-100cm渠水滴灌下全鹽量的變異性最強,40-60cm渠水漫灌方式下的全鹽量變異強度最強。通過對不同深度、不同灌溉方式下土壤鹽漬化與滴灌年限的關系研究,發(fā)現(xiàn)井水滴灌區(qū)域比渠水滴灌區(qū)域鹽漬化土壤的改善更大。5.通過分析田間尺度下土壤鹽基離子在夏季和秋季的變化特征,得到了夏秋兩季不同灌溉方式下鹽基離子、鹽漬化類型與各鹽基離子的變異程度,以及小時間尺度-季節(jié)尺度下灌溉方式對鹽漬化的影響。研究區(qū)內土壤全鹽量的CV值在0.04~0.65之間,變異強度大部分為中等變異性。滴灌方式下土壤陽離子季節(jié)差異不大,陰離子中HCO3-含量在秋季大幅下降,土壤濕度季節(jié)變化最大;漫灌方式下,陰離子在秋季都呈現(xiàn)下降趨勢,陽離子季節(jié)差異不明顯;天然降水方式下的荒地,陽離子、電導率和全鹽量在秋季均有所增加。
【學位授予單位】：石河子大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S156.41

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本文編號：2743345