河套灌區(qū)土壤鹽漬化成因與改良

目錄
第1章研究區(qū)概況1
1.1自然地理2
1.1.1地理交通2
1.1.2氣候與水文2
1.1.3土壤類型與植被3
1.2地質(zhì)概況4
1.2.1地形地貌4
1.2.2地層巖性4
1.2.3主要構(gòu)造6
1.3水文地質(zhì)條件7
1.3.1區(qū)域地下水系統(tǒng)7
1.3.2含水層系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)特征8
1.3.3地下水補徑排特征9
1.4土壤鹽漬化現(xiàn)狀10
參考文獻11
第2章鹽漬化土壤季節(jié)性變化規(guī)律及影響因素13
2.1數(shù)據(jù)獲取及處理14
2.1.1遙感數(shù)據(jù)預處理14
2.1.2遙感影像解譯標志15
2.1.3土地利用類型分類方法與變化檢測16
2.1.4景觀格局指數(shù)17
2.2春季鹽漬化土地總體特征18
2.3春季土壤鹽漬化的遷移及影響因素21
2.4夏季和秋季鹽漬化分布特征及其影響因素23
2.5本章小結(jié)28
參考文獻29
第3章土壤鹽漬化長時序演化規(guī)律與成因31
3.1數(shù)據(jù)源及數(shù)據(jù)預處理32
3.2遙感數(shù)據(jù)預處理及指數(shù)計算32
3.2.1水體指數(shù)33
3.2.2植被指數(shù)34
3.2.3土壤指數(shù)35
3.2.4鹽漬化指數(shù)36
3.3遙感解譯方法37
3.4土壤鹽漬化變化規(guī)律38
3.5本章小結(jié)48
參考文獻49
第4章鹽漬化土壤含鹽量三維遙感反演51
4.1數(shù)據(jù)獲取及處理52
4.1.1地面數(shù)據(jù)采集52
4.1.2高光譜遙感影像的獲取與預處理52
4.1.3土壤鹽分含量測定54
4.1.4土壤高光譜曲線預處理55
4.2鹽漬化土壤光譜特征分析56
4.2.1光譜曲線變換56
4.2.2不同形式光譜曲線與土壤鹽分含量的相關性58
4.3不同深度土壤含鹽量反演59
4.3.1特征波段篩選59
4.3.2敏感光譜指數(shù)構(gòu)建62
4.3.3土壤含鹽量反演模型建立與驗證64
4.4土壤含鹽量空間分布特征及影響因素66
4.4.1土壤含鹽量鹽漬化程度及分布規(guī)律66
4.4.2主要影響因素定量分析70
4.4.3鹽分離子分布特征73
4.5本章小結(jié)75
參考文獻76
第5章土壤鹽漬化分異性及成因79
5.1土壤鹽漬化程度和分布特征80
5.1.1樣品采集和測試80
5.1.2鹽漬化程度81
5.1.3鹽漬化空間分布特征84
5.2鹽漬化類型及主要貢獻離子86
5.2.1鹽漬土類型86
5.2.2主要貢獻離子87
5.3土壤鹽漬化成因分析89
5.3.1地下水位及地下水含鹽量89
5.3.2農(nóng)業(yè)灌溉91
5.4土壤鹽漬化成因模型92
5.5本章小結(jié)93
參考文獻93
第6章河套灌區(qū)淺層地下水咸化機制95
6.1地下水水化學特征及空間分布96
6.1.1地下水水化學特征96
6.1.2水化學組分空間分布98
6.2地下水補給來源及蒸發(fā)作用101
6.2.1地下水補給101
6.2.2蒸發(fā)與蒸騰作用101
6.3地下水水化學組分來源及影響因素104
6.3.1主要水-巖作用過程104
6.3.2水化學演化影響因素106
6.4本章小結(jié)108
參考文獻109
第7章非飽和帶-飽和帶水化學動態(tài)變化特征111
7.1田間監(jiān)測試驗場112
7.2非飽和帶沉積物性質(zhì)及地下水位變化114
7.2.1沉積物性質(zhì)114
7.2.2地下水位變化116
7.3非飽和帶水鹽垂向演化趨勢117
7.3.1孔隙水化學特征及演化趨勢117
7.3.2鹽分垂向分布特征119
7.3.3鹽分運移及對飽和帶的影響120
7.4飽和帶水化學演化過程124
7.4.1pH和TDS變化124
7.4.2水化學演化特征127
7.5本章小結(jié)129
參考文獻130
第8章灌溉對非飽和帶-飽和帶水鹽運移的影響133
8.1灌溉條件下非飽和帶-飽和帶鹽分運移規(guī)律134
8.1.1非飽和帶孔隙水鹽分運移134
8.1.2淺層地下水鹽分響應135
8.2灌溉過程中非飽和帶-飽和帶水化學形成與演化136
8.2.1水化學特征及演化過程136
8.2.2水-巖作用過程139
8.3本章小結(jié)141
參考文獻142
第9章非飽和帶-飽和帶灌溉過程水鹽運移模擬143
9.1數(shù)值模型構(gòu)建144
9.1.1軟件和數(shù)值模型選取144
9.1.2模擬場地和土壤層背景145
9.1.3水力參數(shù)與溶質(zhì)運移參數(shù)選取146
9.1.4邊界條件選取146
9.1.5模型驗證147
9.2不同灌溉強度對水鹽運移的影響147
9.2.1對土壤含水率的影響148
9.2.2對土壤全鹽量的影響150
9.3不同灌溉方式對水鹽運移的影響152
9.3.1對土壤含水率的影響152
9.3.2對土壤全鹽量的影響153
9.4黏粒垂向分布差異對灌溉過程水鹽運移的影響154
9.4.1黏粒垂向分布差異對含水率的影響154
9.4.2黏粒垂向分布差異對土壤全鹽量的影響156
9.5本章小結(jié)158
參考文獻158
第10章碎石屏障鹽漬化土壤改良技術161
10.1材料與方法162
10.1.1室內(nèi)試驗162
10.1.2小區(qū)試驗163
10.2不同粒徑碎石屏障對土壤水鹽分布的影響165
10.3田間試驗修復效果分析166
10.3.1土壤pH166
10.3.2土壤電導率167
10.3.3土壤堿化度168
10.3.4土壤鹽基離子和SAR170
10.3.5土壤CEC171
10.4碎石屏障改良技術原理173
10.5本章小結(jié)175
參考文獻176
第11章鹽漬化土壤碎石屏障與淺井聯(lián)用改良179
11.1研究方法180
11.2不同工藝的改良效果183
11.2.1對土壤pH的影響183
11.2.2對土壤電導率的影響184
11.2.3對土壤堿化度的影響185
11.2.4對土壤鹽分離子濃度的影響186
11.3土壤養(yǎng)分變化和牧草長勢187
11.3.1土壤堿解氮和有效磷187
11.3.2土壤團聚體和有機碳189
11.3.3對牧草生長的影響191
11.4不同物理改良工藝機理192
11.5本章小結(jié)195
參考文獻195
第12章鹽漬化土壤微藻生物改良197
12.1小球藻的篩選198
12.1.1天然小球藻結(jié)皮的采集198
12.1.2小球藻的富集培養(yǎng)198
12.1.3小球藻的分離與純化198
12.1.4小球藻的鑒定199
12.2小球藻的耐鹽性199
12.2.1藻懸液制備199
12.2.2小球藻的鹽脅迫處理199
12.2.3鹽脅迫對小球藻生長發(fā)育的影響200
12.2.4鹽脅迫對小球藻胞外聚合物分泌的影響200
12.2.5小球藻對溶液EC和Na+濃度的影響201
12.3人工藻結(jié)皮培植及對土壤性質(zhì)的影響202
12.3.1人工藻結(jié)皮的培植202
12.3.2人工藻結(jié)皮的生長和生物量特征203
12.3.3對土壤理化性質(zhì)的影響204
12.3.4對土壤肥力與酶活性的影響207
12.4小球藻耐鹽機理與鹽漬化土壤改良機制208
12.4.1小球藻的耐鹽機理208
12.4.2鹽漬化土壤人工藻結(jié)皮改良機制209
12.5本章小結(jié)210
參考文獻210
第13章鹽漬化土壤菌藻聯(lián)用改良213
13.1田間試驗214
13.2菌藻聯(lián)用改良效果215
13.2.1藻結(jié)皮生長情況215
13.2.2土壤理化性質(zhì)變化215
13.2.3土壤肥力變化219
13.2.4牧草長勢222
13.3綜合改良效果與機理223
13.4本章小結(jié)224
參考文獻225