河套灌区不同尺度土壤特性空间变异规律与GSWAP模型的区域土壤水盐动态模拟

发布时间：2020-08-09 05:25

【摘要】：本文以内蒙古河套灌区解放闸灌域和沙壕渠区域两个尺度土壤数据为基础,利用传统比重计法和激光粒度仪法进行土壤颗粒组成一致性分析；结合经典统计学和地统计学方法对两个尺度下的土壤质地和有机质含量空间变异性展开研究,并绘制分析其空间分布规律,分析其尺度效应；利用GSWAP模型对沙壕渠和解放闸两个尺度进行水盐动态模拟,为河套灌区不同尺度区域合理规划和优化节水提供依据和参考。主要结论有： (1)激光法和比重计法测定的土壤粒度有很大差异。土壤粘粒含量激光法测定值均低于比重计法,砂粒含量则相反,粉粒含量两者互有高低。两种方法数据转换方程粘粒：y比重计=3.753x激光+2.8587；粉粒：y比重计=0.9555x激光+3.388；砂粒：y比重计=1.0733x激光-18.32。转换后的数据可以有效的提高土壤颗粒组成的一致性。 (2)不同尺度下土壤颗粒组成和有机质空间变异结果分析表明：(a)变异系数在同一尺度下随着土壤深度的增大而增大,在不同尺度下随着空间尺度的增大而增大。变异系数介于10%-100%之间,全部表现为中等变异。(b)变程在同一尺度下随着土壤深度的增加而减少,在不同尺度下随着采样尺度的增加而增大。不同土壤特性变程变化规律不同,粘粒的表层自相关范围最大,粉粒和砂粒的变化规律相似。(c) C/(C+C0)在同一尺度下随着土层深度增大,土壤结构性增强,空间相关性增强；不同尺度下随着采样尺度的增大,各土壤特性变化规律不同,粉粒和砂粒表现恒定的空间相关性,粘粒和有机质的C/(C+Co)基本相近。除了表层的粘粒和有机质为中等空间相关性,其他都表现为强烈空间相关性。(d)沙壕渠和解放闸0-20cm土壤粘粒和有机质可以大尺度取样反应小尺度的空间结构性。粉粒和砂粒在空间尺度变大后,空间结构主导因素改变。 (3)利用GSWAP模型对不同尺度区域土壤水盐模拟结果表明：(a)春小麦和玉米在整个生育期表现为地下水补给土壤水以满足作物生长,葵花在整个生育期表现为深层渗漏,部分灌溉水资源浪费。(b)每种作物对盐分和地下水埋深的响应机理不同,区域上水分通量和盐分通量空间变异性较大。沙壕渠小麦和玉米表现为土壤积盐,葵花为脱盐。沙壕渠区域小麦、玉米和葵花的田块水分生产率WPET分别为1.396kg/m、1.762kg/m3和1.164kg/m3。解放闸区域尺度小麦、玉米和葵花三种作物的田块水分生产率WPET分别为1.199kg/m3、1.835kg/m3和1.092kg/m3。
【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S274
【图文】：

图2解放闹灌域和沙壤渠地理位置Fig. 2 The geographical position of Jiefangza and Shahaoqu研究区域地处干旱-半干旱内陆地区，具有显著的大陆性气候特征。年平均降雨

网格进行取样设计，根据灌区实际控面积，通过ArcGIS在数字化图（1: 12.5万上进行网格布置，取样区域北部以总排干为界，东部以四排干沟为界（边界条件晰）。共取样112个，采样分为四层0-20cm、20-40cm、40-70cm和70-100cm。沙渠灌域取样网格为Ikmxlkm，经统计有77个采样点，同样分为四层，分别0-20cm、20-40cm^ 40-70cm、70-100cm。

粉砂土、砂质粘壤土、粉质粘土和粉质粘壤土。两种方法测定的土壤质地一致性只有36%, 土壤类别一致性为54%。两种方法测定结果的比较见图4。45 [■40 I- ， 100 ： ‘ ▲▲N袋：01 i 30 1 .： m i/vi ■：丨;二— 0 5 lU 15 20 25 30 35 -tO 45 30 55 60 65 7C n r in is on oc ta |

本文编号：2786672