论文摘要
土壤盐分及其离子、水分含量是衡量土壤盐渍化程度的重要指标,人类活动对土壤盐分、水分含量有显著影响,因此对干旱区土壤盐分及其离子和水分含量的研究十分必要。本文以新疆阜康某区域不同人类活动干扰程度下的土壤为研究对象,分析了其盐分和离子的含量特征及其空间分布差异、盐分与水分的时空分布变化,还结合野外实测土壤光谱的CR、FDCR与吸收深度、宽度和面积特征对土壤含盐量进行预测,以期为受不同程度人类干扰下干旱区土壤盐渍化信息的掌握和盐渍化土壤改良提供依据。主要结论如下:（1）研究区土壤pH平均值为7.86,总体为碱性土;土壤盐分平均值为17.7（g/kg）,总体为强盐渍化土。随着人类活动干扰的加剧,土壤盐渍化程度有所加强,重度干扰区盐渍化程度最高,强盐渍化土和盐土共占所有土样的73.3%。不同程度人类干扰下土壤八大离子中Cl-、SO42-和Na+的含量较高,其中土壤Cl-含量在A、B、C区分别为1.99,3.34和6.65（g/kg）。土壤盐分含量与Na+和Cl-含量的相关性都呈极显著正相关,且相关系数是随着人类干扰程度的增加而增大。盐分与Cl-相关系数随人类干扰程度提高变化最明显,B、C区相比A区分别增加了51%和77%。离子之间则是Na+与Cl-的相关系数较大,且随着人类干扰程度的增强而增大。聚类结果显示:不论何种干扰程度下,土壤盐分最主要的3种离子都是Cl-、Na+和SO42-,因此其为主要盐分离子。（2）三种人类活动干扰下土壤Cl-的空间自相关性不仅高于Na+,也高于盐分,而SO42-不具有空间自相关性。综合Moran’s I系数、Z值与p值得出:无干扰区的Cl-为空间自相关性最高的因子,其Moran’s I系数、Z值与p值分别为0.27,2.63和0.002,可以通过置信度为99%的显著性检验。不同程度人类干扰下土壤盐分与离子含量等级的分布对应度随着干扰的加剧而增加,重度人类干扰区内盐分与Cl-、Na+和SO42-的对应度分别为89%,82%和75%。有、无人类干扰条件下春秋两季的土壤水盐分布对应度在无干扰区内为68%与51%,人为干扰区为70%和62%。土壤水盐的时空变化总体规律为,从春季到秋季无干扰区含水率增加,空间上增加面积占总面积的62%,而盐分则主要为降低,降低面积占58%,人为干扰区则是含水率下降盐分增加,下降/增高的面积占比为70%和66%。（3）土壤光谱反射率值随人类活动干扰程度的增强逐渐增大。土壤CR、FDCR与盐分的相关性在各区有所不同,总体为随着人类干扰的加剧,相关性逐渐降低。与CR相比,FDCR与盐分的相关性更高。不同人类干扰程度下土壤CR的敏感波段均主要集中在可见光范围内,FDCR则在可见光-近红外范围内都有分布。土壤CR在400610 nm和610800 nm两个波段处的吸收深度、宽度和面积特征规律不同,在前者范围内是随人类干扰的加剧,吸收特征值有所增加,而后者则有所降低。在吸收深度、宽度和面积三种特征中,吸收面积反映土壤盐分信息效果最佳,其次是吸收深度、吸收宽度。从所有模型中筛选出的土壤盐分含量最佳预测模型是6个吸收特征模型,其在三种人类活动干扰区的R2分别为0.82,0.75和0.69,RPD分别为3.36,3.27和2.81,即此模型能对无干扰区和中度干扰区的土壤盐分进行极好地预测,对重度干扰土壤盐分能做很好预测。
论文目录
文章来源
类型: 硕士论文
作者: 王宁
导师: 熊黑钢,张芳
关键词: 人类活动,土壤盐分,空间自相关,土壤光谱,盐分反演
来源: 新疆大学
年度: 2019
分类: 基础科学,农业科技
专业: 自然地理学和测绘学,农业基础科学,农艺学
单位: 新疆大学
分类号: S156.41
总页数: 68
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