基于遙感技術(shù)與HYDRUS-1D模型河套灌區(qū)鹽荒地水鹽運移規(guī)律研究.pdf

1、位于干旱半干旱地區(qū)的內(nèi)蒙古河套灌區(qū)土壤母質(zhì)含鹽量大，地下水位較高，每年引入大量鹽分，土壤次生鹽漬化問題嚴(yán)重，是我國土壤鹽漬化發(fā)育的典型地區(qū)也是典型的無灌溉即無農(nóng)業(yè)的地區(qū)。
　　隨著黃河水量的不足及黃委對黃河水資源統(tǒng)一調(diào)度，灌區(qū)在引黃水量持續(xù)減少的情況下，兼顧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和土壤鹽漬化程度向良性發(fā)展的形勢下，針對鹽漬化地區(qū)土壤水分運動和鹽分運移的影響因素和復(fù)雜過程，以當(dāng)?shù)刂饕}漬化土地類型鹽荒地為研究對象，采用田間試驗與室內(nèi)試驗相結(jié)合的方

2、法，對灌區(qū)鹽漬化土地的遙感信息及灌區(qū)內(nèi)鹽荒地的水分運動和鹽分運移的復(fù)雜機理為研究目標(biāo)。
　　研究主要成果包括：
　　1、通過HYDRUS－1D模型的率定和檢驗及模型的模擬研究顯示，模型模擬值與實測值擬和較好。模型用于內(nèi)蒙古河套灌區(qū)作物生育期和秋澆期灌水過程中土壤水鹽運移變化的模擬研究是合理可信的，模型能夠較為客觀地模擬再現(xiàn)作物生育期和秋澆期灌水過程中土壤水鹽運移的規(guī)律，揭示了耕地間隙分布的鹽荒地在灌水時水鹽運移規(guī)律。

3、　　土壤水鹽運移模型研究顯示，作物生育期是鹽荒地貯存鹽分的時期，成為灌溉地的“臨時鹽庫”，為耕地作物生長提供了有利條件。秋澆期灌水對作物生育期積聚下來的鹽分進(jìn)行了一次大規(guī)模的沖洗，排出鹽分，使灌區(qū)鹽漬化得到了一定的緩解，為翌年儲存灌溉水所帶鹽分騰空出“鹽庫”。
　　2、研究基于遙感技術(shù)，采用美國的LandSat5的TM傳感器數(shù)據(jù)，對河套灌區(qū)鹽荒地進(jìn)行了研究，統(tǒng)計分析了鹽荒地控制面積及土地利用類型調(diào)查。
　　利用遙感技術(shù)和EN

4、VI4.7軟件對LandSat5影像1986年、1999年、2005年、2009年、2010年的TM數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理，選擇了TM5、4、3模擬真彩色波段組合為最佳組合，進(jìn)行分類處理、精度評價，并提取相關(guān)信息和分析研究。
　　研究顯示，農(nóng)業(yè)用地不斷侵占其它土地面積。從1986年到2009年，灌區(qū)中上游植被年平均增幅為1.805％；水體、沙地、鹽荒地和居民點、道路及裸地年平均降幅為1.137%、0.925%、1.208%、1.738%。

5、對2005年、2009年和2010年分類結(jié)果進(jìn)行了精度評價，總體精度分別達(dá)到了76.82%、78.12%和71.27%；Kappa系數(shù)分別為0.7033、0.7091和0.6817。多光譜遙感影像的光譜信息可以對中、重度鹽荒地進(jìn)行較好的分類，但對輕度鹽荒地受到植被等諸多因素的影像，分類效果較差。
　　3、研究顯示，鹽荒地年度輸入鹽量與流失鹽量基本相等，灌區(qū)中上游研究區(qū)域鹽荒地面積逐年減少，年平均降幅為1.208%，鹽荒地調(diào)節(jié)鹽分的

6、能力大幅度下降，積鹽量年平均降幅2.161%，增加了深層土壤和地下水的鹽分積聚量，增大了灌溉水淋洗鹽分的難度。
　　2009年整個灌區(qū)鹽荒地總面積1.152萬 km2，2009年灌區(qū)總輸入鹽量1.896×108kg，總流失量1.818×108kg，年度總積鹽量0.078×108kg。
　　主要創(chuàng)新是以河套灌區(qū)鹽荒地為研究背景，基于HYDRUS－1D模型運用遙感技術(shù)分析了灌區(qū)中上游地區(qū)鹽荒地的面積分布及水鹽運移規(guī)律，首次運用遙

7、感技術(shù)對灌區(qū)的鹽荒地的分布面積進(jìn)行統(tǒng)計，基于模型模擬了鹽荒地水鹽的運移規(guī)律，并定量估算了鹽荒地鹽分積聚與流失量。
　　研究深入探索和利用模型模擬再現(xiàn)了鹽荒地土壤水分和鹽分的運移規(guī)律，并結(jié)合遙感技術(shù)定量的估算了灌區(qū)中上游地區(qū)鹽荒地的輸入鹽量和流失鹽量，為灌區(qū)節(jié)水灌溉的實施和土壤鹽漬化的防治提供了理論基礎(chǔ)，對灌區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要指導(dǎo)作用，對灌區(qū)水資源的高效利用及合理配置具有重要的現(xiàn)實意義，為區(qū)域水鹽管理和灌區(qū)的可持續(xù)開發(fā)提供科學(xué)