土壤盐渍化特征分析<br/>——以新疆维吾尔自治区尉犁县为例

土壤盐渍化特征分析
——以新疆维吾尔自治区尉犁县为例

2019-04-04李保峰

江西农业 2019年1期

李保峰

（新疆库车县天山国有林管理局，新疆库车 842000）

1 研究区概况

塔里木河、孔雀河自西向东横贯新疆维吾尔自治区尉犁县，气候温和，水土资源丰富，河道间分布有大片天然草场，宜于发展农牧业生产。尉犁县属暖温带大陆性荒漠气候，气温日较差大。夏季炎热，冬季干冷。年降水量少，蒸发量大，光照时间长，热量极为丰富。光能资源充足，全年实际日照时间2 936～3 130 h，作物生长旺季6—8月的月日照时间为286～316 h。该县年度积温较高，昼夜温差较大。极端最高温度为42.2 ℃，极端最低温度为-31.0 ℃。全县平均无霜期约 185 d，最长 212 d，最短 144 d。年平均降水量20～110 mm，其中山区年降水量70～150 mm，平原地区年降水量30～40 mm。年蒸发量为2 700 mm，蒸发量大于降水量。最大风力12级，多出现在4月，年平均干热风12 d，多出现在6月中旬，是全国干热风严重地区之一。

2 材料与方法

2.1 数据来源选择TM和ETM遥感图像，其中热红外波段TM6的地面分辨率相对较低，为120 m（ETM6为60 m）。而其他 6个波段的均为 30 m，ETM8为 15 m。通过对Landsat ETM标准假彩色合成图像进行初步解释，盐碱地在标准假彩色合成图像上呈现不规则暗白色斑块分布。极重度盐碱地表层有盐霜。根据其形状、纹理等特征确定不同程度盐渍化土壤的空间分布。然后，进行野外调查，调查内容包括不同类别盐碱地的盐碱含量、分布区的地形地貌、土地利用现状、植被覆盖度等[1]。利用GPS对采样点进行精确定位并记录信息，以建立不同盐渍化程度的光谱特征与实测样地之间的对应关系。

2.2 数据处理通过对TM和ETM遥感影像进行校正，以降低影像失真，减小误差，确保数据的可靠性[2]。利用ENVI进行信息提取，对影像进行分类。根据实地考察收集的数据表明，表层土壤含盐量较高及植被覆盖度较低是研究区盐渍化土壤的主要特征。柽柳、柳树、盐和芦苇的覆盖度低。土壤样品的含盐量、含水量、植被覆盖度等见表1。根据研究区土壤盐渍化程度和研究需要，确定遥感图像分类类别为砂质土壤、水体、非盐渍化土壤、轻度盐渍化土壤、中度盐渍化土壤和重度盐渍化土壤6个类别。

表1 野外实测样本

3 结果与分析

3.1 盐渍化土壤识别精度评价采用分层随机采样法确定盐渍化土壤识别精度，将采样数据划分类别，然后通过GPS测量的采样点坐标，成图到遥感影像上作为验证点，结合土地利用图进行目视判读。精度评价采用最常用的误差矩阵（Error Matrix）方法，误差矩阵是一个N行XN列矩阵（N为分类数），用来简单比较参照点和分类点[3]。矩阵的行代表分类点，列代表参照点，主对角线上的点为分类完全正确的点。

从表2可以看出，此方法的分类精度达到95.3%，kappa系数为0.944。重度盐渍化土壤不易被正确识别，可能与样点分布较为集中、影像提取精度有关；中度盐渍化土壤信息识别精度最好；轻度盐渍化土壤易被误判为非盐渍化或中度盐渍化土壤；砂质土壤易被误判为重度盐渍化土壤，砂质土壤误识别区域都在沙漠边缘、土壤特征复杂地区。

3.2 干旱荒漠气候是形成盐碱地的重要条件从表3可以看出，土壤盐分的积聚与当地气候之间存在直接关系，气候是土壤盐分形成的驱动因素。其中，降水与蒸发强度之间的关系反映了土壤水分状况及土壤盐分积累情况。当蒸发量与降水量的比值大于1时，则土壤水的毛细水向上移动超过重力流的移动。当比值相对较大时，地下水中的可溶性盐类随上升水流蒸发、浓缩并积聚在地表。

表2 盐渍化土壤信息提取结果精度评价

表3 土壤盐渍化与气候的关系

3.3 地表水和地下水的补给是形成盐碱地的动力塔里木河是研究区的主要地表水源，直接影响研究区土壤的水盐动态平衡。塔里木河多年来含盐量平均保持在400 mg/L左右，远低于国家农业灌溉用水标准。但是，不合理的灌溉方式和落后的灌溉技术等导致土壤次生盐渍化。地表盐分随灌溉水通过田间下渗对地下水的补给，使研究区地下水位升高，水质变差。这导致盐分随水流蒸发上升，积聚在地表，造成土壤盐渍化隐患。因此，良好的灌溉方式和健全的排水系统不仅减少可以水土流失，而且可以保护地下水资源，是防治土壤盐渍化的重要措施。