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盐渍化土壤水分微波遥感反演方法研究与解析

环境与发展 2024年第3期36卷 53-57,108页

作者：孙红王政玮黎思刘全明齐智轩内蒙古自治区城乡人居环境发展促进中心内蒙古呼和浩特010010 内蒙古农业大学内蒙古呼和浩特010010

土壤水分是农田粮食产量和质量的关键影响因素,高精度大面积的土壤含水量的反演对于评价不同地区的土壤质量、估产、灌溉等具有重要意义。合成孔径雷达(SAR)是当前进行土壤含水率反演的重要手段之一,但盐渍化农田的土壤含水率SAR反演方... 详细信息

土壤水分是农田粮食产量和质量的关键影响因素,高精度大面积的土壤含水量的反演对于评价不同地区的土壤质量、估产、灌溉等具有重要意义。合成孔径雷达(SAR)是当前进行土壤含水率反演的重要手段之一,但盐渍化农田的土壤含水率SAR反演方法目前还未明确。本文利用Radarsat-2全极化影像结合内蒙古河套灌区农田实地监测数据,构建了盐渍化土壤的含水率的SAR反演模型。首先提取了四种极化方式的后向散射系数,之后通过建立不同后向散射系数组合与土壤水分的线性回归模型的方式,将反演数据与实测数据进行对比,发现HH-VV极化方式取得了较高的精度,最终利用同极化比构建的模型反演了土壤含水率,反演值的均方根误差达到2.23%,其精度能够满足农田土壤含水率反演精度要求。

关键词：微波遥感土壤水分盐渍化线性回归模型后向散射系数

盐渍化中低产田油菜优质高产机械化种植技术应用探析

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江苏农机化 2024年第1期 20-23页

作者：朱云丁世峰杨世才李哲顾舒雯朱孔志盐城市大丰区刘庄镇农业农村局江苏金色农业股份有限公司

文章结合江苏沿海地区的土壤条件和气候特点,针对盐渍化中低产田农作物生长的制约因素,在试验示范的基础上,优选沣油737、盐油杂3号、德核杂油8号等油菜品种,配套使用机械化种植技术,探索构建盐渍化中低产田油菜优质高产机械化种植模式。

关键词：盐渍化中低产田油菜机械化种植粮食安全

关于西部果区土壤酸化与盐渍化的形成原因及防治措施研究

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当代化工研究 2024年第4期 22-24页

作者：杨小丽高小龙王颖甘肃工业职业技术学院甘肃741000

随着农业现代化进程的不断推进,我国西部地区的果园面积迅速增加。然而,由于长期不合理地施肥和灌溉方式,导致果树生长环境中的土壤质量逐渐恶化,出现了严重的酸性化和盐渍化问题。本文以天水市果区为研究对象,对土壤酸化和盐渍化的形... 详细信息

随着农业现代化进程的不断推进,我国西部地区的果园面积迅速增加。然而,由于长期不合理地施肥和灌溉方式,导致果树生长环境中的土壤质量逐渐恶化,出现了严重的酸性化和盐渍化问题。本文以天水市果区为研究对象,对土壤酸化和盐渍化的形成原因进行了深入分析,并探讨了有效的防治措施。通过对相关文献的梳理和实地调查数据的分析,发现土壤酸化和盐渍化的主要原因是化肥过度使用和农业管理不当引起。针对这些问题,提出了包括合理使用化肥、改善灌溉条件、调整农业结构在内的防治措施。通过这些研究,旨在为改善天水果区的农业生产条件、提高农民的生计和保护土地生态环境提供可行的建议和解决方案。

关键词：土壤酸化盐渍化防治措施

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生物法修复盐渍化土壤研究进展

山东建筑大学学报 2024年第3期39卷 120-127页

作者：王洪波薄其馨侯书国宋连心杨广森山东建筑大学市政与环境工程学院山东济南250101 山东建筑大学资源与环境创新研究院山东济南250101

我国盐渍化土壤面积大,已严重制约了农业的发展和土壤的循环利用,修复盐渍化土壤有利于增加我国耕地面积、提高粮食产量。盐渍化土壤通常采用物理、化学和生物3种方法进行修复。相比于化学和物理修复法,生物修复法利用生物的生命代谢活... 详细信息

我国盐渍化土壤面积大,已严重制约了农业的发展和土壤的循环利用,修复盐渍化土壤有利于增加我国耕地面积、提高粮食产量。盐渍化土壤通常采用物理、化学和生物3种方法进行修复。相比于化学和物理修复法,生物修复法利用生物的生命代谢活动降低土壤的盐分,更经济、环保和高效,因此已在盐渍化土壤修复中得到广泛应用。文章总结了土地盐渍化危害及我国土地盐渍化现状,论述了植物、微生物和微生物-植物联合修复盐渍化土壤的机制和研究现状,并展望了生物法修复盐渍化土壤的应用前景。

关键词：盐渍化土壤生物修复微生物-植物联合修复植物促生菌

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土壤盐渍化修复技术研究进展

黑龙江农业科学 2024年第1期 99-107页

作者：刘庚炜高雅琪邵泽璇戴长雷黑龙江大学水利电力学院/黑龙江大学寒区地下水研究所/黑龙江省寒区水文与水利工程联合实验室(国际合作) 黑龙江哈尔滨150080

土壤盐渍化不但会阻碍植物根系对水分的吸收,而且严重影响植物生长发育和产量,还会导致土壤的理化性质变差。对土壤盐渍化进行有效治理及开发利用有助于提高耕后备耕地的储备量等。通过梳理近年来国内外土壤盐渍化修复技术相关研究进展... 详细信息

土壤盐渍化不但会阻碍植物根系对水分的吸收,而且严重影响植物生长发育和产量,还会导致土壤的理化性质变差。对土壤盐渍化进行有效治理及开发利用有助于提高耕后备耕地的储备量等。通过梳理近年来国内外土壤盐渍化修复技术相关研究进展,总结现有盐渍土改良技术的研究成果,并得出(1)农艺措施改良盐渍土主要研究方向是优化灌溉模式与完善灌溉技术,阻止地下水位升高,减少土壤返盐;(2)水利工程改良技术目前研究比较成熟,其主要研究方向是通过完善排水设施来降低地下水位,进而减少土壤中盐分含量,改良盐渍土;(3)物理改良技术目前研究比较成熟,研究方向是改善土壤结构、打破犁地层、提高土壤的持水性能,进而降低土壤中的含盐量;(4)化学改良技术目前主要的研究方向是将化学物质直接或间接施入盐渍土中,并测定其对于土壤理化性质的影响;(5)目前生物改良主要的研究方向是选择、培育和种植耐盐碱作物以及筛选耐盐碱促生菌,运用耐盐碱植物与耐盐碱促生菌相配合的方式改良盐渍土。目前对于盐渍土多选择两种或多种技术结合的方法进行改良,改良技术的选择还需要依据盐渍区的具体情况而综合选定。

关键词：盐渍化改良技术进展土壤改良剂耐盐碱作物

土壤盐分变化对N_(2)O排放影响:基于Meta分析

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环境科学 2024年第4期45卷 2313-2320页

作者：黄艺华佘冬立史祯琦胡磊潘永春河海大学农业科学与工程学院南京210098 江苏省农业水土资源高效利用与固碳减排工程研究中心南京210098

N_(2)O是导致臭氧层空洞和全球变暖的主要大气污染物,农业生产活动是其主要来源,而土壤盐分则是影响N_(2)O排放的关键因素.基于21篇同行评议文献中528对实验组及对照组形成的数据集,运用R语言Metafor软件包进行Meta分析,进而评估土壤盐... 详细信息

N_(2)O是导致臭氧层空洞和全球变暖的主要大气污染物,农业生产活动是其主要来源,而土壤盐分则是影响N_(2)O排放的关键因素.基于21篇同行评议文献中528对实验组及对照组形成的数据集,运用R语言Metafor软件包进行Meta分析,进而评估土壤盐分对土壤N_(2)O排放的影响.结果表明,土壤盐分累积对N_(2)O排放量有显著正效应,中度和高度盐渍土N_(2)O排放量比非盐渍土高75.57%和28.85%.室内培养实验测定结果表明,林地和农田的土壤盐渍化导致N_(2)O排放量增加124.79%和131.64%,而野外定位监测试验结果表明,草地、裸地和农田中,土壤盐分对N_(2)O排放的影响均不显著.盐分对N_(2)O排放的影响趋势则因土壤(NH_(4)^(+)∶NO_(3)^(-))、p H、土壤砂粒含量和粉粒含量的差异而发生改变,影响程度依次是:(NH_(4)^(+)∶NO_(3)^(-))>p H>砂粒含量>粉粒含量.通过揭示土壤盐分升高对不同土地利用类型下N_(2)O排放的刺激作用,明确了环境因子和盐分交互作用对N_(2)O排放的影响,对土壤盐渍化地区N_(2)O排放预防阻控和环境改善具有重要科学意义.

关键词： N_(2)O累积排放量盐渍化反硝化作用土地利用方式 Metafor软件包

冻结状态下盐渍化土壤中水溶性盐基离子含量高光谱反演

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农业工程学报 2023年第1期39卷 100-107页

作者：侯晨悦王勇李凡袁心皓杨锡震张智韬陈俊英栗现文西北农林科技大学水利与建筑工程学院杨凌712100 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室杨凌712100

为探究采用高光谱技术反演冻结状态土壤水溶性盐基离子含量的可行性,该研究针对河套灌区盐渍化土壤,测定土壤在冻结与未冻结状态下的光谱和主要水溶性盐基离子含量(HCO_(3)^(-)、Cl^(-)、CO_(3)^(2-)、SO_(4)^(2-)、K^(+)、Na^(+)、Ca^(... 详细信息

为探究采用高光谱技术反演冻结状态土壤水溶性盐基离子含量的可行性,该研究针对河套灌区盐渍化土壤,测定土壤在冻结与未冻结状态下的光谱和主要水溶性盐基离子含量(HCO_(3)^(-)、Cl^(-)、CO_(3)^(2-)、SO_(4)^(2-)、K^(+)、Na^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)),光谱经标准正态变量变换(standard normal variable,SNV)和变量投影重要性法(variable importance in projection,VIP)筛选出敏感波段后,采用偏最小二乘回归法(partial least squares regression,PLSR)、支持向量机回归法(support vector regression,SVR)和极限学习机法(extreme learning machine,ELM)构建基于特征光谱的土壤离子含量高光谱反演模型,并对比冻结与未冻结状态反演模型的精度。结果表明:在冻结状态下,不同离子的反演精度存在很大差异,其中Cl^(-)和K^(+)的预测精度极高(相对分析误差大于2.5),SO_(4)^(2-)、Ca^(2+)和Na^(+)预测精度较好(相对分析误差在2.0~2.5之间),其余离子预测效果较差;3种回归方法中,ELM模型精度最高,SVM模型次之,PLSR模型最低。冻结和未冻结状态下离子的最优反演模型相同,但冻结状态下Cl^(-)、SO_(4)^(2-)、K^(+)和Na^(+)反演精度比未冻结状态高,而Ca^(2+)和Mg^(2+)反演精度比未冻结状态低且Mg^(2+)的反演精度差别最大。各离子最优反演模型与未冻结状态下的相对分析误差相比变化为-34.45%~24.43%。该研究构建的VIP-ELM模型为季节性冻土区盐渍化土壤盐基离子的高光谱监测提供了一种可靠途径。

关键词：土壤极限学习机法盐渍化盐基离子冻结高光谱反演模型

河套平原盐渍化地区非饱和带氮的分布特征及影响因素

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地球科学 2022年第2期47卷 568-576页

作者：高爽苏春利谢先军陶彦臻曾邯斌潘洪捷闫福贵中国地质大学环境学院湖北武汉430078 内蒙古自治区地质调查院内蒙古呼和浩特011020

土壤氮在植物生长、土壤理化性质和微生物活动中扮演着重要的角色.为了识别盐渍化地区非饱和带氮的迁移过程,以河套灌区典型盐渍化耕地为例,通过非饱和带监测和水化学统计分析,探究了土壤剖面中氮素分布的差异性及主要影响因素.结果表明... 详细信息

土壤氮在植物生长、土壤理化性质和微生物活动中扮演着重要的角色.为了识别盐渍化地区非饱和带氮的迁移过程,以河套灌区典型盐渍化耕地为例,通过非饱和带监测和水化学统计分析,探究了土壤剖面中氮素分布的差异性及主要影响因素.结果表明,研究区0~100 cm土层深度土壤氮含量处于较低水平,NO_(3)‐N、NH_(4)‐N和NO_(2)‐N含量平均值分别为4.88、1.63和0.04 mg/kg.土壤氮的空间分布与土层深度和理化性质有关,随深度增大,NO_(3)‐N含量呈逐渐增加的趋势,高值区主要分布于40~80 cm深度的土层,NH_(4)‐N含量多集中在60~100 cm深度的土层.土壤NO_(3)‐N含量主要与土壤p H、含水率和水溶性盐分含量(TDS、Cl-、SO_(4)^(2-)、Na^(+))有关,而NH_(4)‐N含量主要受含水率、黏粒和TOC含量的影响.NO_(3)‐N和NH_(4)‐N在土壤中的积累与水盐运移、土壤矿物的静电吸附和微生物的控制有关,这在很大程度上受土壤粒度组成、p H、有机质含量和竞争性阴、阳离子含量的影响.

关键词：非饱和带氮盐渍化 TOC 土壤粒度环境地质

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盐渍化条件下棉花成苗及水盐分析

新疆农业科学 2023年第10期60卷 2390-2395页

作者：忠智博何帅张万恒周建伟郑国玉马军勇程鸿石聪张欣新疆农垦科学院农田水利与土壤肥料研究所/农业农村部西北绿洲节水农业重点实验室新疆石河子832000 石河子大学农学院新疆石河子832000

【目的】研究棉花苗期不同盐化土壤条件下水盐运移规律,分析不同棉花品种成苗规律与土壤盐度之间的相关关系,为盐渍化条件下棉花种植提供理论依据。【方法】以新疆南疆主栽棉花品种塔河2号、新陆中56号、新陆中87号为材料,于2021年布置... 详细信息

【目的】研究棉花苗期不同盐化土壤条件下水盐运移规律,分析不同棉花品种成苗规律与土壤盐度之间的相关关系,为盐渍化条件下棉花种植提供理论依据。【方法】以新疆南疆主栽棉花品种塔河2号、新陆中56号、新陆中87号为材料,于2021年布置完全随机盆栽试验,依据全国土壤盐渍化分级标准设置3个盐分梯度:3、5和15 g/kg(依次记为S_(1)、S_(2)、S_(3)),试验土壤为南疆小海子灌区原状盐渍土。【结果】(1)灌水一段时间后,在土壤含盐量为15 g/kg的条件下,土壤含水率高于其他处理;(2)不同盐度处理0~20 cm土层含盐量都显著高于20~40 cm土层,随着土壤初始含盐量的增加,表层返盐加重;(3)塔河2号、新陆中56号和新陆中87号棉花在土壤含盐量分别达到6.94、7.04、7.09 g/kg时,成苗数为0,可作为棉花苗期耐盐极限值。【结论】当土壤盐分达到耐盐极限值时,土壤渗透性减弱,返盐加重,严重影响棉花成苗。棉花苗期对土壤盐度响应显著,盐渍土种植棉花应以盐定水,及时调控土壤盐分含量。

关键词：棉花盐渍化含水率土壤含盐量水盐运移