长期滴灌棉田表层土壤盐分时空变化特征

【目的】探究长期滴灌条件下田块尺度土壤总盐量和盐分离子的时空变化特征。【方法】在新疆库尔勒市包头湖农场的一块独立经营的棉田中(面积为143.52 hm2),根据种植年限(截至2018年,年限为10、14和16 a)划分3块监测区,分别于2003年和2018年,在研究区采用网格法布置了111个样点,监测了土壤总盐及其主要盐分离子量变化。【结果】长期滴灌种植10 a以后,表层土壤总盐量和盐分离子量及其变异系数均显著降低,土壤总盐量和变异系数分别从2003年的18.08g/kg和116.8%,降至2018年的7.35g/kg和39.4%。在2003年,种植年限10 a棉田的土壤总盐量及其盐分离子量显著高于种植年限为14 a和16 a,而到2018年差异不显著。滴灌种植条件下,土壤脱盐速率与土壤初始含盐量显著正相关(R2=0.97),3个种植区域,滴灌种植10 a的脱盐速率为4.75 g/(kg·a),种植14 a和16 a的地块脱盐速率分别为:0.59和0.47 g/(kg·a)。且利用克里金插值法,估算了3个在不同初始含盐量水平、不同种植年限的棉田土壤脱盐率分别为85%、53%和51%。【结论】对于重度盐渍化土壤,经过滴灌10 a以后,土壤盐分空间异质性快速降低且趋于均一化,这主要取决于土壤脱盐速率、初始含盐量及种植年限。

北疆草地近10年净初级生产力时空变化分析

以北疆地区为研究区,基于光能利用率模型(CASA),利用遥感数据、气象数据和实测数据,对研究区2007~2016年草地净初级生产力(NPP)的时空变化进行了分析。结果表明:(1)2007~2016年北疆草地年均NPP空间异质性高,呈现出西高东低,南北高中间低,山地高荒漠低的空间分布格局。(2)2007~2016年北疆草地年际NPP总体呈上升趋势,年内NPP表现为1月至7月逐渐增加,随后下降的趋势,其中伊犁河谷中部、阿拉套山、阿尔泰山南部增加较多。(3)不同类型草地年均NPP差异较大,其中温性山地草甸类最高,温性荒漠类最低,总体表现为温性山地草甸类(393.97 gC·m^(-2)·a^(-1))>温性草甸草原类(281.64 gC·m^(-2)·a^(-1))>温性草原类(261.19 gC·m^(-2)·a^(-1))>高寒草甸类(251.12 gC·m^(-2)·a^(-1))>低地盐化草甸类(177.62 g C·m^(-2)·a^(-1))>温性荒漠草原类(153.43 gC·m^(-2)·a^(-1))>温性草原化荒漠类(67.54 gC·m^(-2)·a^(-1))>温性荒漠类(56.78 gC·m^(-2)·a^(-1))。

土地确权中地块四至查找方法创新性研究

农村土地承包经营权确权工作中,地块四至提取方法较好的是基于质心和方位角运用ArcGIS Engine和C#语言进行二次开发,但存在精确度不高的缺点,且不易被普通用户使用。基于缓冲区和空间连接等工具,运用模型构建器来实现四至查找的方法在实践中取得非常好的效果。该方法正确地识别了每个地块的四至信息,解决了倾斜地块和不规则地块四至查找的问题。

新疆安集海灌区膜下滴灌棉田根系层土壤盐分多尺度空间分布特征

明晰土壤盐渍化空间分布特征是盐碱地改良的基础。与单一尺度相比,嵌套多尺度研究可更好地分析土壤盐分的空间变异结构特征,更精确地表达盐渍化程度的自相关随尺度的变化情况。采用传统统计学和地统计学相结合的方法,通过野外实地分层采集土样,分析了4km、500m和100m三个嵌套尺度条件下,新疆安集海灌区膜下滴灌棉田根系层土壤含盐量的空间分布规律及其变异特性。结果表明,灌区棉田各尺度根系层土壤含盐量整体水平较低(平均1.52~1.87 g·kg^(-1)),属中等变异,具有明显的连续变化和底聚特征。轻度盐化土和非盐化土在整个灌区占主导地位并主要分布于地表水矿化度较低、地势较高、排水相对通畅的灌区东南侧,盐渍化相对较重区域主要位于地下水埋深较浅的泉水溢出带,以及受平原水库和干渠渗漏影响的区域。受地形地貌等结构性因素与人为活动等随机性因素共同影响,土壤含盐量呈强空间自相关性:随尺度加大,地统计模型的块基比减小,相关距离增加,自相关性增强,结构性因素影响增强,随机因素影响减弱;反之随尺度减小,空间分布更加清晰明确,随机因素的影响则逐渐增强。对于盐渍化严重区域,有必要针对整个根系层采用嵌套方式在更小尺度上加密采样,以充分了解土壤盐分的空间分布规律与变异特性。

绿洲农田典型“裸斑”土壤养分特征及其影响因素

“裸斑”是绿洲农田中作物生长受到严重抑制的斑块。在新疆玛纳斯县绿洲农田通过Landsat8卫星影像和无人机可见光影像目视解译选取了37个典型“裸斑”,通过在“裸斑”斑心、边缘和外部采集土壤样品,分析了“裸斑”内外土壤有机质、碱解氮和有效磷变化特征,并通过“裸斑”斑心盐分含量、pH值和颗粒含量对37个“裸斑”进行划分,分析了不同土壤盐化程度、酸碱性、质地及“裸斑”土壤有机质、碱解氮和有效磷含量特征。结果表明,“裸斑”斑心土壤养分含量均显著低于外部。在不同盐化程度中,非盐化土、轻度盐化土“裸斑”内外有机质和有效磷含量(0~30cm)均无显著差异(P>0.05),重度盐化土和盐土“裸斑”外部有机质和有效磷含量显著高于斑心(P<0.05);“裸斑”斑心碱解氮平均含量均显著低于外部(P<0.05)。在不同酸碱性和质地土壤中,“裸斑”斑心有机质和碱解氮含量(0~30cm)均低于外部;“裸斑”内外土壤有效磷含量均无显著差异(P>0.05)。