节水灌溉条件下玛河灌区土壤盐分空间分布研究

发布时间：2017-08-21 20:37

  本文关键词：节水灌溉条件下玛河灌区土壤盐分空间分布研究

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【摘要】：目的:以期能全面及时掌握生育期始末玛河灌区棉田土壤盐分的空间变异特征及分布格局,从流域尺度判断分析长期应用膜下滴灌棉田土壤盐分的累积情况,为膜下滴灌技术的可持续发展提供相关理论与技术支持。方法:本文在收集、整理大量数据资料,播种前、采收后区域样品采集的基础上,综合运用经典统计学方法、地统计学方法、GIS技术和灰色关联度分析。结果:研究了棉花生育期始末玛河灌区土壤盐分的空间变异性,得到播种前、采收后土壤盐分空间分布格局图,并探讨了灌区土壤盐分空间分布特征及影响因素。结论:(1)玛河灌区播种前、采收后土壤含盐量具有中等强度变异性,播种前、采收后0、30和60 cm土层土壤含盐量具有很强的空间相关性,其变异主要受结构性因素的影响;播种前、采收后100 cm土层土壤含盐量具有中等空间自相关性,其变异受结构性因素和随机性因素的共同影响;采收后土壤含盐量变异所受结构性因素的影响大于播种前;土壤盐分垂直于等高线方向表现为各向同性,沿等高线方向表现为各向异性。(2)反距离权重、径向基函数、普通克里格、泛克里格和经验贝叶斯克里格5种空间插值方法,传统交叉检验和ROC曲线分析均得出土壤含盐量经验贝叶斯克里格空间插值效果最优。(3)采用经验贝叶斯克里格插值法绘制土壤盐分空间分布格局图。以土壤盐化程度分类标准作为插值分类临界值,土壤盐分空间分布格局显示:玛河灌区棉田受土壤盐化的威胁不大,播种前、采收后各土层土壤均不存在重度盐化土和盐土,个别土层存在中度盐化土情况,但中度盐化土面积占整个灌区面积的比例很小;土壤含盐量较高的地区主要分布在灌区中部平原水库集中的地区和玛纳斯河下游,土壤含盐量较低的地区主要是南部山前地区和东北部莫索湾灌区;经过一个生育期的灌溉淋洗,中度盐化土的面积减少52%,耕作层盐分向深层运移明显。以棉花耐盐预警值作为插值分类临界值,土壤盐分空间分布格局显示:生育期采用膜下滴灌,土壤含盐量处于危害区间的土地减少42%,耕作层盐分趋于安全;研究区不存在土壤含盐量严重危害棉田的区域,但是播种前0cm土层土壤含盐量有近三分之一区域处于棉花生长发育的警告范围。(4)生育期土壤盐分的变化,与棉花蒸发蒸腾量呈正相关,主要表现在0cm土层,深层土壤影响不明显;与月平均地下水埋深呈负相关,主要表现在0、100cm土层;与地下水矿化度呈正相关,主要表现在0、100cm土层。灰色关联度分析显示,地下水对采收后土壤含盐量空间分布及生育期土壤盐分变化影响较大,地表高程影响较小;棉花蒸发蒸腾量对生育期土壤盐分变化影响较小。
【关键词】：玛河灌区 膜下滴灌 土壤含盐量 空间分布 影响因素
【学位授予单位】：石河子大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S274;S153
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-12
• 第一章 绪论12-18
• 1.1 研究背景及研究意义12-13
• 1.1.1 研究背景12
• 1.1.2 研究意义12-13
• 1.2 国内外研究现状13-15
• 1.2.1 棉花膜下滴灌技术的应用研究13
• 1.2.2 土壤盐分空间变异性及特征研究13-14
• 1.2.3 土壤盐分空间分布影响因素研究14-15
• 1.2.4 提出问题15
• 1.3 研究内容与技术路线15-18
• 1.3.1 研究内容15-17
• 1.3.2 技术路线17-18
• 第二章 研究区概况与研究方法18-30
• 2.1 研究区概况18-24
• 2.1.1 自然环境概况18-21
• 2.1.2 社会经济概况21-24
• 2.2 研究方法24-30
• 2.2.1 样品采集24-25
• 2.2.2 样品处理与分析25
• 2.2.3 方法原理25-29
• 2.2.4 数据处理与分析29-30
• 第三章 土壤盐分空间变异性分析30-40
• 3.1 土壤水溶性盐含量与电导率的关系分析30-32
• 3.1.1 土壤含盐量与电导率回归分析30-31
• 3.1.2 回归方程实用性检验31-32
• 3.2 土壤盐分的探索性空间数据分析32-36
• 3.2.1 土壤盐分数据的描述性统计分析32-34
• 3.2.2 土壤盐分数据的趋势分析34-36
• 3.3 土壤盐分的空间变异性分析36-39
• 3.3.1 各向同性下半方差函数结构分析36-37
• 3.3.2 各向异性下半方差函数结构分析37-39
• 3.4 本章小结39-40
• 第四章 灌区土壤盐分空间分布特征研究40-52
• 4.1 最优空间插值方法的选择40-45
• 4.1.1 交叉检验多种空间插值方法准确性40-43
• 4.1.2 基于ROC曲线评价多种空间插值方法43-45
• 4.2 土壤盐分空间分布特征分析45-51
• 4.2.1 土壤盐化程度分类标准作为插值分类临界值46-48
• 4.2.2 棉花耐盐预警值作为插值分类临界值48-51
• 4.3 本章小结51-52
• 第五章 土壤盐分空间分布影响因素分析52-62
• 5.1 棉花蒸发蒸腾量对土壤盐分空间分布影响分析52-55
• 5.1.1 棉花蒸发蒸腾量时空变化规律分析52-54
• 5.1.2 棉花蒸发蒸腾量与土壤含盐量变化量的关系分析54-55
• 5.2 地下水对土壤盐分空间分布影响分析55-59
• 5.2.1 地下水埋深时空变化规律分析55-57
• 5.2.2 地下水埋深与土壤含盐量变化量的关系分析57-58
• 5.2.3 地下水矿化度时空变化规律分析58-59
• 5.2.4 地下水矿化度与土壤含盐量变化量的关系分析59
• 5.3 土壤盐分空间分布影响因素的灰色关联度分析59-61
• 5.4 本章小结61-62
• 第六章 结论与展望62-64
• 6.1 结论62-63
• 6.2 展望63-64
• 参考文献64-68
• 致谢68-69
• 作者简介69-70
• 附件70

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本文编号：714990