基于EM38的滨海棉田土壤表观电导率空间变异与利用研究.pdfVIP

基于EM38的滨海棉田土壤表观电导率空间变异与 利用研究 1,2 2,3 1 4,2 2,3 2,3 5,2 孙运朋 , 陈小兵 *,张振华,吴从稳 ,颜坤 ，张立华 ，蒋名亮 （1.鲁东大学 地理与规划学院，山东 烟台 264025; 2. 中国科学院 烟台海岸带研究所，山东 烟台 264003 ； 3. 中国科学院海岸带环境过程与生态 修复重点实验室，山东 烟台 264003; 4.烟台大学 生命科学学院，山东 烟台 264005 ；5.长安大学 环境科学与工程学院，陕西 西安 710064 ） 摘 要：土壤盐渍化和次生盐碱化是制约黄河三角洲农业可持续发展的关键障碍因子，了解和评估耕地土壤盐分的时空动态 是对其进行科学利用和改良的前提。本文以黄河三角洲滨海盐碱地棉田为研究对象，在降水集中月份前后用 EM38-MK2 大 地电导率仪测量了棉花两个关键生育期土壤根系层 0~0.375m 和 0~0.75m 剖面的土壤表观电导率，深入分析了棉花根区土壤 表观电导率在空间上的分布特征与影响因素。结果表明：1）在降雨前后，黄河三角洲滨海土壤盐分空间变异较大，达到或 超过中等变异水平；2 ）通过对大地电导率进行校正，排除影响其读数的干扰因素影响，大地电导率能快速表征 0~0.375m/0~0.75m 两个关键层次土壤盐分状态，可有效用于滨海棉田的土壤盐渍化的监测和评估；3 ）结合黄河三角洲地区 地形地貌特征、降水蒸发、作物综合长势等因素的区域调查，作者认为在区域尺度上，优化土地利用格局，加强农田基本水 利建设；在田间尺度上，加强土地平整和灌排配套等措施是治理和改良滨海盐碱土的基础。 关键词：盐碱地；根区；土壤表观电导率；EM38-MK2 中图分类号：S121 文献标识码：A 文章编号： 0 引言 在国家沿海开发战略实施与土地资源日益匮乏的大背景下，滨海盐碱土地作为重要的后备耕地资源受 到政府高度关注。盐分的空间变异状态在一定程度上反映了耕作层内的土壤盐渍化程度和状态，掌握其变 [1] 异性与分布规律对盐渍土地资源的合理利用与防治、农业生产等具有重要意义 。如何快速获取实时、有 效、动态的土壤盐渍化信息，是进行盐渍化土地资源高效利用和合理开发的前提。 大地电导率仪作为一种土壤盐渍化快速监测工具，可以在不扰动土壤内部结构的前提下，通过土壤表 观电导率值来反映土壤内部盐分状况。对国内外近 10 年相关文献分析表明，大地电导率已较普遍用于某一 生长季节的田间尺度的土壤盐渍化监测[2-5]，但利用大地电导率仪对作物不同生长季节的影响其关键层位的 土壤盐分动态进行的研究鲜有报道[6-7]，不利于指导生产实践中土壤水盐调控。 [8] 黄河三角洲滨海地区棉花等作物的绝大部分根系主要分布在0 ~ 0.4 m 以内 ，0.4 ~ 0.75m层次根系分布 较少，紧居作物根系层以下，对根系层的土壤水盐肥运移有直接影响，了解和掌握这两层的土壤盐分状况 对调控水盐尤为关键。至今尚无利用0.375 m层位数据进行作物根区电导率研究的先例。为此，本研究于 雨季前后的棉花开花期和棉花吐絮期两个关键生育期间，采集0 ~ 0.375 m和0 ~ 0.75 m两个层位土壤表 观电导率数据，分析雨季前后两期棉花根区0.375 m层位内的电导率的时空变异特征和影响机制，以期为 黄河三角洲滨海地区田块尺度棉田的水盐管理和调控提供决策支持1 。 1 试验与方法 1.1 研究区概况 2 2 本文研究区位于黄河三角洲垦利县，垦利县土地总面积22.04万hm ,盐渍化面积10.3万hm ,占46.7 % ，旱涝、 盐碱和土地