土壤鹽分測定儀對干旱區(qū)土壤鹽分空間異質(zhì)性研究分析

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1、...頁眉土壤鹽分測定儀對干旱區(qū)土壤鹽分空間異質(zhì)性研究摘要：為研究干旱區(qū)土壤鹽分窄間異質(zhì)性，指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐，運用浙江托普儀器的TZS-EC-I型電導儀（土壤鹽分測定儀）對研究區(qū)域進行移動式磁感調(diào)奩，獲取表觀電導率(ECa)。同時，通過27個校準點的采樣和ECa測量，建立土壤鹽分的電磁感應解譯模型。干旱區(qū)土壤鹽分質(zhì)量分數(shù)與EM38、EM31水平模式讀數(shù)(扔8、1-／31)顯示出良好的相關(guān)性(尺=o．935)，可以利用ECa結(jié)合GIS和地統(tǒng)計學知識研究土壤鹽分的空間分布。采用兩種方法進行研究：一種是先利用解譯模型獲取磁感調(diào)查點的土壤鹽分質(zhì)量分數(shù)，然

2、后進行地統(tǒng)計分析研究其空間分布；另一種是先利用地統(tǒng)計分析研究H38和／t31的空間分布，然后利用解譯模型通過柵格運算計算鹽分質(zhì)量分數(shù)，精度檢驗顯示前者預測值與實測值之間的相天性更好(R2，0．888>0．873)：標準差較低(std．0．414<0．426)，具有更高的預測精度。研究結(jié)果表明，基于電磁感應研究干旱區(qū)土壤鹽分窄問異質(zhì)性是切實町行的，這對于土壤鹽漬化的快速診斷，指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和促進精準農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。關(guān)鍵詞：電磁感應，表觀電導率，空問異質(zhì)性，電導儀（土壤鹽分測定儀）0引言土壤鹽漬化足制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)重要障礙因素之一，中國鹽漬土分布

3、廣泛，從濕潤地區(qū)到極端干旱的荒漠地區(qū)，均有大量鹽漬土的分布…，總面積約為3600×104....頁腳...頁眉hm2，占全國可利用土地面積的4．88％t2I。分析土壤鹽分空間異質(zhì)性有利丁二指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，電磁感應式大地電導率測量(EM)方法由于其無需電極插入、測量速度快，數(shù)據(jù)獲取量大，在土壤鹽漬化調(diào)查、監(jiān)測與評估研究中得到了廣泛應用12]。D．L．Corwin、S．M．Lesch等研究了電磁感應技術(shù)在土壤性質(zhì)的空間異質(zhì)性中的應用【3。5】，鞠茂森、楊勁松、劉廣明等探索了移動式電磁感應系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)中的應用【6培】，李洪義，史舟等利用EM38預測土壤剖面

4、土壤電導率【9】，姚榮江、張同娟、楊勁松等利用電磁感應技術(shù)對海涂區(qū)、河口區(qū)土壤鹽分進行空間分析【lmlll。目前對于利用移動式電磁感應調(diào)查系統(tǒng)對干旱區(qū)尤其是極端干旱區(qū)進行土壤鹽分空間異質(zhì)性研究還不多見，本文通過建立土壤鹽分的電磁感應解譯模型，利用空間分析、地統(tǒng)計學等相關(guān)知識探討兩種不同思路在十壤鹽分空間異質(zhì)性研究中的應用，對比預測精度選取精度較高方法研究土壤鹽分空間異質(zhì)性，這對于指導當?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)，發(fā)展精準農(nóng)業(yè)具有重要意義。1材料與方法1．1研究區(qū)域概況研究區(qū)域選在新疆南部典型干旱區(qū)巴音郭楞州，以巴音郭楞州西尼爾灌溉試驗站(86。10’47．7”E

5、，41。35’30．5”N)面積約200hm2的農(nóng)田為研究對象。巴州地處天山南麓，氣候非常干旱，年降水量大多在100lnlll以下，而蒸發(fā)量在2500mlTl左右，蒸降比值大約為40【lJ，年平均氣溫8．2---11．6℃，晝夜溫差大，氣溫變化四季分明，屬暖溫帶大陸性干旱氣候，空氣干燥，光照充足，高蒸降比使該地區(qū)極易產(chǎn)生土壤的鹽漬化和次生鹽漬化問題。1．2研究方法本研究利用電磁感應式電導儀（土壤鹽分測定儀）TZS-EC-I對研究區(qū)域進行電磁感應調(diào)查，電導儀（土壤鹽分測定儀）TZS-EC-I基于電磁感應原理，通過測量原生磁場和次生磁場之間的相對關(guān)系

6、來測定大地表觀電導率(／rG)Il引，電導儀（土壤鹽分測定儀）TZS-EC-I是很多土壤性狀的間接表征，如土壤質(zhì)地、鹽分質(zhì)量分數(shù)、水分含量、陽離子交換最等。在鹽漬化地區(qū)，大地表觀電導率主要與土壤鹽分質(zhì)量分數(shù)有關(guān)，其貢獻率不低于60％113l，而且相關(guān)性會隨鹽漬化程度增強而變大，所以，在干旱易鹽區(qū)采用電磁感應技術(shù)測量土壤鹽分是一種切實可行的方法。電導儀（土壤鹽分測定儀）TZS-EC-I有水平(胃)和垂直(礦)兩種測量模式，不同模式下測量土體深度不同。一般來說，EM38水平模式測量深度可達0．75～1．0m，而垂直模式測量深度相對較深，可達1．5～2

7、．0“12l；EM31的水平和垂直模式測量深度分別約為3．0m和6．0m。當EM38和EM31與數(shù)據(jù)采集器、GPS連接構(gòu)建移動式電磁感應調(diào)查系紺6。，就可以同時采集地理位置和大地表觀電導率信息，進行大地表觀電導率快速測量，經(jīng)解譯即可獲得土壤鹽分質(zhì)量分數(shù)12J，從而有效提高鹽漬化診斷的效率和精度。電導儀（土壤鹽分測定儀）簡介儀器名稱：電導儀（土壤鹽分測定儀）....頁腳...頁眉電導儀（土壤鹽分測定儀）（土壤原位鹽分計、土壤原位鹽份儀、土壤原位EC計、土壤EC計）可直接插入土壤速測并自動記錄，大屏幕中文液晶顯示數(shù)據(jù)，可將數(shù)據(jù)導入計算機。儀器型號：T

8、ZS-EC-I功能特點：l1、體積小巧美觀便于攜帶，輕觸式按鍵，大屏幕點陣式液晶顯示，全中文菜單操作。l2、一鍵式切換，可以手動記錄,也