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  • CN 62-1070/P
  • ISSN 1000-694X
  • 双月刊 创刊于1981年
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生物与土壤

基于电磁感应技术的塔里木盆地北缘绿洲土壤盐分空间变异特性

  • 姚远 ,
  • 丁建丽 ,
  • 张芳 ,
  • 江红南 ,
  • 雷磊
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  • 新疆大学 资源与环境科学学院/绿洲生态教育部重点实验室, 新疆 乌鲁木齐 830046
姚远(1987-),男,山东即墨人,硕士研究生,研究方向为干旱区资源遥感。Email:xinjiangyaoyuan@sina.com

收稿日期: 2013-02-19

  修回日期: 2013-05-25

  网络出版日期: 2014-05-20

基金资助

新疆维吾尔自治区青年科技创新人才培养工程项目(2013711014);国家自然科学基金项目(U1303381,41261090, 41161063);教育部新世纪优秀人才支持计划项目(NCET-12-1075);霍英东青年教师基金项目(121018);教育部长江学者计划创新团队计划项目(IRT1180)资助

Monitoring the Spatial Variability of Soil Salinity and Composite in Dry and Wet Seasons in North Tarim Basin monitored with Electromagnetic Induction Instruments

  • Yao Yuan ,
  • Ding Jianli ,
  • Zhang Fang ,
  • Jiang Hongnan ,
  • Lei Lei
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  • College of Resource and Environmental Science/Key Laboratory of Oasis Ecology of Education Ministry, Xinjiang University, Urumqi 830046, China

Received date: 2013-02-19

  Revised date: 2013-05-25

  Online published: 2014-05-20

摘要

土壤盐渍化是影响绿洲农业生产、抑制作物生长的主要生态环境问题。当前,将电磁感应技术与地面实测技术相结合是监测土壤盐渍化分布及其变化的先进方法。本文以新疆渭干河-库车河三角洲绿洲为研究区,以电磁感应仪在水平模式下(EMH)和垂直模式下(EMV)所获取的土壤表观电导率数据以及野外实测数据为基础,通过建立EMVEMH与土壤盐分含量及组成元素的多元线性回归模型,采用泛克里格法(Universal Kriging)对研究区两个关键季节(干季、湿季)的土壤盐分含量及组成的空间变异特征进行了分析。结果表明:研究区干季和湿季表层盐渍土含盐量均与EMVEMH具有良好的相关性,以EMV+EMH为自变量建立的土壤盐分解译模型的精度较高,且通过0.01水平检验;研究区干、湿两季的表层土壤含盐量数据符合P-P正态分布,空间分布均呈现强相关性;采用能够充分考虑到干旱区表层土壤盐分空间变异的球状套合模型,能够更好地拟合土壤表层含盐量的空间结构;研究采用泛克里格法将解译出的土壤盐分及其主要组成离子(Na+、Cl-)含量进行空间插值分析,其变化趋势与土壤含盐量的变化趋势基本一致,因而采用电磁感应技术可以有效地监测不同季节干旱区绿洲土壤盐分及其组成的空间变化。

本文引用格式

姚远 , 丁建丽 , 张芳 , 江红南 , 雷磊 . 基于电磁感应技术的塔里木盆地北缘绿洲土壤盐分空间变异特性[J]. 中国沙漠, 2014 , 34(3) : 765 -772 . DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2013.00377

Abstract

Soil salinization is one of the eco-environmental geological problems, which affect the oasis agricultural production and inhibit crop growth. Integrated near sensing technology based on electromagnetic induction instruments and ground sampling techniques is an advanced method for monitoring and forecasting soil salinization. In this contribution, electromagnetic induction EM38 and the soil conductivity data in horizontal mode (EMH) and vertical mode (EMV) and field observation data are used to evaluate soil salinity at the delta oasis between the Weigan River and the Kuqa River in the north rim of the Tarim Basin. Spatio-temporal variation of soil salinity and composite in response to dry and wet seasons is analyzed by using Universal Kriging. Our results show that EMV is significantly correlated with EMH in study area in wet and dry seasons, and the best multiple regression model was EMV+EMH as independent variable in the three models, all achieved 1% significance level. The top layer soil salt content data, which used EM38 to interpreted in accordance with P-P normal distribution in study area in dry and wet seasons, and shows strong spatial autocorrelation. Considering the scale dependency of spatial variation, the nested spherical models are fitted for semi-variance of top soil. Spatio-temporal distribution maps of soil salinity and its main component ions, include Na+ and Cl- for top soil layers were also mapped. And the trend is consistent. So we can monitor spatial variability of soil salinity and its composition in dry and wet seasons using electromagnetic induction instruments.

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