基于EM38的鹽漬化土壤剖面鹽分監(jiān)測研究.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)展過程的動態(tài)觀測是科學管理、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、氣候和人類活動等不穩(wěn)定狀況的復雜性，與可控實驗室條件下的研究相比，水分和鹽分運移的研究在宏觀區(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，難以對土壤鹽分空間分布進行準確分析。EM38電磁感應式大地電導率儀是一種不會破壞土壤的測量技術(shù)，簡單、高效可以測定足夠多的土壤鹽分數(shù)據(jù)。EM38技術(shù)已經(jīng)成為最先進和最常用測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象，采用傳統(tǒng)田間采樣測定結(jié)合EM38測量獲取研究區(qū)不同土地利用類型和不同土壤質(zhì)地的土壤鹽分數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析建立了適合

3、當?shù)夭煌恋乩妙愋偷耐寥利}分表觀電導率的預測模型，通過了模型比較與精度檢驗，實現(xiàn)了利用EM38對研究區(qū)土壤剖面鹽分進行了快速測定，利用GIS技術(shù)和地統(tǒng)計學方法定量研究了春季和秋季土壤剖面五個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)土壤實驗室測定電導率EC1:5與EM38測量的表觀電導率（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率EMH對數(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)為荒地擬合精度略優(yōu)于棉田，中壤土>重壤土>沙土；水平表觀電導率EMH對表層土壤電導率的解譯精度較高，而垂直表觀電導率EMV對下層土壤電導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