滨海盐碱地田块尺度土壤水盐空间变异的初步研究

发布时间：2020-04-27 19:09

【摘要】：滨海地区土地资源丰富，开发前景广阔，惟土壤盐渍化严重，已成为制约该区域农业经济发展的主要因素。土壤盐渍化问题与人类活动，特别是与农业灌溉密切相关。为此了解灌水前后土壤水盐空间变异特征，对提高农作物发芽率及淡水资源利用效率，开发利用盐渍土资源及实现农业可持续发展具有重要意义。本论文以中科院黄河三角洲滨海湿地生态试验站为依托开展田间试验工作，对一块面积为60m×300m的田块采用10m×10m的均匀网格法分层(0-10cm、10-20cm、20-40cm、40-60cm)取样，采用传统统计学和地统计学相结合的方法，同时借助于计算机专业辅助软件，定量分析了灌水前后田块尺度下土壤含水量和含盐量在垂直和水平方向上的空间变异特征。主要研究内容和初步结论为： 1.应用域法和单样本K-S检验法对灌水前后实测土壤含水量和含盐量进行离群值修正和正态分布检验；经检验后发现，灌水前后土壤含水量及含盐量均存在离群值和非正态分布。 2.利用传统统计分析方法计算了该田块土壤含水量和含盐量的平均值、变异系数等统计特征参数，据此可以初步判断出它们在垂直方向上的变化特征及变异程度。即灌水前后土壤含水量随深度增加而增大，土壤含盐量则随采样深度的加深先减小后增加。灌水前后土壤含水量呈中等或弱变异性特征，而土壤含盐量则呈中等或强变异性特征。 3.将灌水前后各层土壤含水量和含盐量视为区域化变量，用地质统计学中的半变异函数理论拟合最优半方差函数模型；利用得出的模型参数值确定了空间变异特征及相关程度；再根据Kriging最优无偏内插方法，通过Surfer软件绘制各层土壤含水量和含盐量的等值线图，初步分析它们在水平方向上的空间分布特征。结果表明，除灌水后20-40cm、40-60cm层土壤含水量呈中等空间相关性外，灌水前后其余各层土壤含水量及含盐量均呈强空间相关性特征；灌水前后土壤含水量和含盐量变程分别在10.9m~21.9m与7.4m~25.5m之间。
【图文】：

试验区,地理位置

第二章研究区域概况与研究方法12图 2.1 试验区地理位置图2.1.1 气候条件垦利县地处北温带大陆性季风型气候带，四季气候变化明显。其气候特点是：春季回春快，降雨少，地面蒸发量大，气候干燥，多刮西北风、东北风，且风速大；夏季多刮西南风、西北风，降雨集中，湿度大，气温高；秋季气温急降，雨量骤减，气候适宜；冬季常受西伯利亚高寒气流影响，多出现偏北风，季风强大，形成寒流，且雨雪稀少，气候寒冷干燥。境内年平均气温多在 11.3℃－12.4℃之间。由于年平均气温受南北纬度差的影响，境内东北部气温低于 11.7℃，西南部气温在 12.4℃以上，，中部县城为 12.1℃；年均最高气温 17.9℃，极端最高气温达 39.7℃(1968 年 6 月 24 日)，年均最低气温为 7.2℃，极端最低气温为-19.1℃（1968 年 2 月 1 日）。年内月气温变化情况是 4 月气温回升最快

采样点,灌水,土壤含水量,土壤样品

在采样方案设计时，针对土壤特性空间随机性、结构性大及滨海地区地下水埋深浅、土壤含盐量高的复杂特点，采用均匀网格法的采样布点方式进行土壤含水量和含盐量数据采集(见图 2.3)。均匀法布点是沿南北方向每隔 10m 依次选取 30 条 300m 长的纵向线，沿东西方向每依次选取 10m、30m、50m 3 条横向线，由此交叉形成的网格共 90 个，在这些均匀网格中共设采样点 83 个。灌水 1 天后，大部分土壤水仍存在于土壤表层 0-60cm 土层内，0-40cm 层土壤含水量变化不大。所以设计采样深度为 60cm，在每个采样点剖面测定0-10cm、10-20cm、20-40cm 和 40-60cm 四层土壤含水量和含盐量。2．田间样品采集灌水前土壤未经任何处理时在原来试验田划分的基础上取样一次，采集土壤样品 83个，按 0~10 cm、10~20 cm、20~40 cm、40~60 cm 共 4 层分层采集土壤样品；地表层土壤被翻耕(翻耕深度约 30cm 左右)并于灌水后一周内再取样一次，采集土壤样品 83 个，取样方式同灌水前。同时取环刀样测定土壤容重，土壤含水量和含盐量带回实验室进行测定。N
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：S156.4

【参考文献】