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土壤是人类生存的重要自然资源,其中的盐渍土是一种世界性的低产土壤。土壤盐渍化是影响农业生产与生态环境的五大土壤问题之一。宁夏银川平原是西北干旱半干旱地区典型的引黄灌溉农业区,次生土壤盐渍化问题十分突出,被列为中国次生盐渍化重点防治区域。
本项研究应用遥感、GIS技术和多源数据,在土壤盐渍化的检测、监测、预测和治理等方面取得了新的进展。
1.盐渍化土壤的遥感检测方法研究,
提高盐渍化土壤分类和分级的精度是遥感检测和监测的关键。在分析了银川平原土壤盐渍化的形成、分布、演变后,选取试验研究区,采用TM卫星数据,研究监督分类、分割分类和复合分类技术在土壤盐渍化检测中的应用效果；从单纯的光谱信息,增加空间特征信息,到综合农学和地学等非遥感信息,经验证,确定的土壤盐渍化遥感检测的最佳时相、最佳波段组合和最佳分类方法将解译精度提高到90％；最后,应用研究成果进行了银川平原区域土壤盐渍化遥感现状调查,对正负向变化的代表性区域进行了两期的遥感监测。
2.中低产田的信息提取研究
在研究区,土壤盐渍化的直接危害主要体现在对灌溉耕地农业生产力的不良影响上。在查明银川平原土壤盐渍化的基础上,应用SPOT卫星数据完成了耕地分类分布信息的提取,集成土壤类型、肥力、作物产量、灌排水指标等专题信息,采用“综合分析,主导因子判定”的方法,实现了GIS辅助下中低产田分类分布的信息提取,经过实地验证,精度达到91.4％,证明方法有效,弥补了以往依据单因子或人为划分中低产田方法的不足。
3.土壤盐渍化的预测研究
分析土壤盐渍化发生发展的因为和规律,依据关键因子潜水水位与表土含盐量的相关关系,提出了土壤盐渍化的预测模型。通过区域地下水流数值模拟完成了潜水水位预测计算,进而通过GIS的图层运算,对表土含盐量进行了预测计算,建立了区域土壤盐渍化趋势的预测模型和实现方法,首次实现了银川平原土壤盐渍化发生发展的区域定量预测；并引进水文地质响应单元的概念和计算方法,对土壤盐渍化危险性做出了分区评价。
4.土壤盐渍化的治理研究
提出了在银川平原以改造中低产田为中心的土壤盐渍化治理思想,制定了“全面规划,因地制宜；治用同步,人地协调；控水为主,综合治理；动态监测,预报预防”的治理原则,完善了由水利措施、农业措施、综合措施组成的治理措施体系,制定了完整、实用的银川平原中低产田和耕地土壤盐渍化改造治理的方案。这一成果直接应用到区域的农业综合开发规划和工程实践中去。