基于EM38的鹽漬化土壤剖面鹽分監(jiān)測(cè)研究.pdf

1、土壤鹽漬化是在自然因素和人為因素的共同作用下，鹽分離子在土壤中富集而導(dǎo)致的土壤退化現(xiàn)象，也是干旱區(qū)限制農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要原因之一。新疆鹽漬土總面積8.476×106 hm2，其中有31.1％現(xiàn)有耕地受到鹽漬化的危害。掌握土壤鹽漬化程度，以及其發(fā)展過程的動(dòng)態(tài)觀測(cè)是科學(xué)管理、合理改良和利用鹽堿化土壤的必要前提。由于土壤性質(zhì)的空間變異性很大、氣候和人類活動(dòng)等不穩(wěn)定狀況的復(fù)雜性，與可控實(shí)驗(yàn)室條件下的研究相比，水分和鹽分運(yùn)移的研究在宏觀區(qū)域尺度上更難

2、。目前，傳統(tǒng)的取樣方法，由于人力，物力等因素的限制，難以對(duì)土壤鹽分空間分布進(jìn)行準(zhǔn)確分析。EM38電磁感應(yīng)式大地電導(dǎo)率儀是一種不會(huì)破壞土壤的測(cè)量技術(shù)，簡(jiǎn)單、高效可以測(cè)定足夠多的土壤鹽分?jǐn)?shù)據(jù)。EM38技術(shù)已經(jīng)成為最先進(jìn)和最常用測(cè)量土壤鹽分的空間變化規(guī)律的方法。
　　本研究選取新疆瑪納斯河流域莫索灣灌區(qū)鹽漬化土壤為研究對(duì)象，采用傳統(tǒng)田間采樣測(cè)定結(jié)合EM38測(cè)量獲取研究區(qū)不同土地利用類型和不同土壤質(zhì)地的土壤鹽分?jǐn)?shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析建立了適合

3、當(dāng)?shù)夭煌恋乩妙愋偷耐寥利}分表觀電導(dǎo)率的預(yù)測(cè)模型，通過了模型比較與精度檢驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了利用EM38對(duì)研究區(qū)土壤剖面鹽分進(jìn)行了快速測(cè)定，利用GIS技術(shù)和地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法定量研究了春季和秋季土壤剖面五個(gè)層次土壤鹽分的空間變異特征得出以下結(jié)論：
　　(1)研究區(qū)棉田和荒地中土壤鹽分均值表層均最高，為7.79g/kg和16.06g/kg，且隨深度增加逐漸減小，均表現(xiàn)為鹽分表聚型剖面特征。各土層變異系數(shù)變化范圍在0.67～0.93之間，都表現(xiàn)為中

4、等強(qiáng)度的變異性，荒地底層變異系數(shù)大于表層，棉田中部變異系數(shù)最小。
　　(2)土壤實(shí)驗(yàn)室測(cè)定電導(dǎo)率EC1:5與EM38測(cè)量的表觀電導(dǎo)率（EMH和EMv）存在較好的擬合關(guān)系，不同土壤質(zhì)地中，沙土的0-20、20-40、40-60cm土層適用于二元函數(shù)模型擬合精度要優(yōu)于其它方程，R2分別為0.79、0.90、0.79。沙土60-80和80-100cm土層分別采用表觀電導(dǎo)率EMv指數(shù)方程和線性方程模型，擬合精度較高，R2分別為0.89和0

5、.86。中壤土、重壤土中各土層除了中壤土0-20cm土層使用指數(shù)方程模型精度較高，R2為0.82外，其它土層均適用于二元回歸模型。不同土地利用類型中，荒地20-40、40-60、60-80cm土層適用于表觀電導(dǎo)率EMH對(duì)數(shù)方程模型，R2分別為0.85、0.89、0.8，0-20和80-100cm土層分別適用于二元函數(shù)和表觀電導(dǎo)率EMH線性函數(shù)模型，其決定系數(shù)分別為0.89和0.86；棉田0-20、20-40、40-60、80-100cm

6、土層擬合精度較高的模型函數(shù)是線性函數(shù)，R2分別為0.85、0.84、0.87、0.84，60-80cm土層適用于指數(shù)方程模型，其R2為0.86?？傮w模型的精度表現(xiàn)為荒地?cái)M合精度略優(yōu)于棉田，中壤土>重壤土>沙土；水平表觀電導(dǎo)率EMH對(duì)表層土壤電導(dǎo)率的解譯精度較高，而垂直表觀電導(dǎo)率EMV對(duì)下層土壤電導(dǎo)率的解譯精度要高于EMH。
　　(3)研究區(qū)鹽分含量總體表現(xiàn)為，東南部鹽分含量高于西北部，2015春季鹽份含量高于秋季；春季土壤剖面鹽分