課件開題報(bào)告

PAGEPAGE11.1風(fēng)、無(wú)霜期短、水、水土流失嚴(yán)重是共同特點(diǎn)。在西北干旱半干旱地區(qū)，地的蒸出的一種以砂石覆蓋和免耕為的保護(hù)性耕作模式[1-3]。我國(guó)壓砂要分布在西北技術(shù)符合免耕法的原理，其增溫保溫、促進(jìn)早獨(dú)特效果是其他免耕覆蓋方式不具備的，[12-15]據(jù)土壤鹽分空間規(guī)律和變化動(dòng)態(tài)進(jìn)行灌溉和排水及制訂防治土壤鹽漬化措施，保證土地質(zhì)[16]在干旱和半干旱地區(qū)土壤表層進(jìn)行覆砂是防治土壤鹽漬化的有效途徑[17-19] 鹽漬化土壤的最早研究年份已無(wú)法追溯。2050L.A.Richards[20] 鹽漬土的物理特性、化學(xué)特性等做了詳細(xì)的闡述。B.A. 候是形成鹽漬土的主要條件。20世紀(jì)60年代，B.A. 發(fā)引起。Barrow等人認(rèn)為，當(dāng) 水位上升到地表以下1.5～2.5m內(nèi)，水分的蒸散量加大， 壤鹽漬化的重要原因。20世紀(jì)80年代， 水溶鹽對(duì)鹽土的作用等內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的論述。21世紀(jì)以來(lái)，在NationalDrylandSalinityProgram的 下在經(jīng)歷了11年和超過(guò)300人參與下出色的完成了澳大利亞干旱區(qū)鹽漬 NarendraKumarTuteja等[22]人對(duì)澳大利亞干旱區(qū)土地利用變化情況下的水鹽平衡情況進(jìn)行了研究Martínez-Sánchez等[23] 此外，Gkiougkis等[24]人也 PH值，電導(dǎo)率和土壤的化學(xué)特性之間存在相關(guān)性，而空間分2070年代，Burgess等[27]將地統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法引入土壤科學(xué)研究領(lǐng)域，克服了經(jīng)典的Fisher面的研究，如：Burgess等根據(jù)土壤性質(zhì)及空間變異規(guī)律對(duì)土壤預(yù)測(cè)和模擬技術(shù)有了新的研究；M.Sylla[29]對(duì)西非紅樹林帶大米地的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行了研究，得出研究的尺度不同，土壤Miyamoto等[31]對(duì)鹽堿水灌溉土壤后土壤鹽漬化的程度變化和鹽分離子的空間變異系數(shù)的變化進(jìn)行了深入的研究了；Arslan[32]運(yùn)用地統(tǒng)計(jì)學(xué)普通格插值和指示格插值法分析土耳其一平原水鹽度的時(shí)空變異性，得出水鹽度的半方差模型包括指數(shù)模型，球狀模型等。普通格可用來(lái)分析水鹽度的空間變異性，而指示格是用于分析水鹽，國(guó)內(nèi)對(duì)鹽漬土的研究開始于20世紀(jì)30年 教授對(duì)國(guó)內(nèi)鹽漬土問(wèn)題進(jìn)行了深入，1949年到現(xiàn)在，基本沒(méi)有停止過(guò)。2030。 土壤鹽漬化形成因素包括：地質(zhì)地貌、氣候、植被、水文和水文地質(zhì)狀況以及人為因素等。20世紀(jì)60年代學(xué)者專家們對(duì)鹽漬土的研究主要集中在濱 在1962年提出了鹽漬土的治理應(yīng)根據(jù)各地自然條件特點(diǎn)和鹽漬土類型采取分區(qū)治理的對(duì)策觀點(diǎn)。20世紀(jì)80年代， ，灌區(qū)鹽分的排除和處理應(yīng)該從水鹽平衡的角度入手，逐步解決西北灌溉區(qū)土 進(jìn)行了深入的研究。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，特別是最近幾年，隨著3S技術(shù)（GIS、GPS和RS） 。。。。國(guó)內(nèi)從90年代起有文章對(duì)國(guó)外研究成果進(jìn)行介紹最近幾年開始有相關(guān)研究實(shí)例 和法國(guó)的Vachauol合作最先將它應(yīng)用于旱地土壤的研究[42]。當(dāng)然，期間國(guó)內(nèi)其它諸多學(xué)者 的98個(gè)觀測(cè)點(diǎn)取樣分析，測(cè)定了兩個(gè)時(shí)期的土壤水分和鹽分含量，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)時(shí)期的水分和 變異性，得出土壤含鹽量的空間變異性隨土壤深度增加而減弱，Kriging插值能直觀的表現(xiàn) 等[46]對(duì)0~20cm土壤鹽分空間變異及 。。。。 。。協(xié)同格與BP法對(duì)特異值影響估值問(wèn)題尚未很好解決。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)原始數(shù)據(jù)沒(méi)有參數(shù)及嚴(yán)格地采樣分布要求，簡(jiǎn)單而實(shí)用等[49]對(duì)研究區(qū)兩個(gè)關(guān)鍵季節(jié)的土壤鹽分含。利用地統(tǒng)計(jì)學(xué)理論、克立格插值法、協(xié)同格插值法、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，結(jié)合壤特性的空間變異性之間可能存在某種程度的相互關(guān)系。為此，對(duì)地與壓砂地土壤特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，并采用地統(tǒng)計(jì)學(xué)、土壤鹽分原位測(cè)定等方法分析地、不同種植年限以及種植綜合運(yùn)用普通克立格插值法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬方法，運(yùn)用SPSS和軟件對(duì)壓砂地BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬方法之間的預(yù)測(cè)精度，估值與模擬結(jié)果。預(yù)測(cè)精度采用均誤差(RMSE)較分析，得出最能反映土壤鹽分空間變異特點(diǎn)的模擬方法。GS+等相關(guān)軟件，運(yùn)用地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)土壤特性及土壤水鹽空間變異進(jìn)行分Kriging最優(yōu)內(nèi)插法，繪制土壤水鹽BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)不同時(shí)段土壤水鹽進(jìn)行時(shí)空模擬，得出土壤水鹽空間變化趨Yf(1XZf(2Y

式中，X，Y,Z分別為輸入層、隱含層和輸出層矢量(節(jié)點(diǎn)向量)，1、

f(x般采用Sigmoidlogisticf(x1ex)1以保證各層神經(jīng)元的輸出是連續(xù)的。各節(jié)點(diǎn)yf(xiii,i=1,….n.圖18788858676776787888586767767688384747565665657474881827273636454554546363727716162525343443435252616514142323323241431212212圖2采樣點(diǎn)示意圖（非比例利用激光粒度儀測(cè)定各實(shí)驗(yàn)測(cè)點(diǎn)不同土層的土壤顆粒組成，將土壤顆粒組成分為<0.001mm、0.001～0.002mm、0.002～0.005mm、0.005～0.01mm、0.01～0.02mm、用烘干法測(cè)定各取樣點(diǎn)的土壤含水率。0~40cm每10cm為一個(gè)取樣層，40~120cm 現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)借用地統(tǒng)計(jì)學(xué) 序 項(xiàng)

2 實(shí) 及數(shù)4

析

2016.9-2016.10-2016.10-2017.3-2017.6-2017.8-預(yù)期在此學(xué)習(xí)研究期間 與課題相 1～3篇 本課題得到國(guó)家自然科學(xué)基金 來(lái) [4]ModaihshAS,HortonR,KirkhamD.Soilwaterevaporationsuppressionbysandmulches[J].SoilScience,BenitesJR,DerpschR,McGarryD.CurrentStatusandFutureGrowthPotentialofConservationAgricultureintheWorldContext[C].ISTROC,2003:120-128.,馬孝義 ,等.不同土層土壤特性空間變異性關(guān)系的聯(lián)合多重分形研究[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械 等干旱區(qū)農(nóng)田灌溉前后土壤水鹽時(shí)空變異性研究[J中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué) [10]McBratneyAB,PringleMJ.Spatialvariabilityinsoil:implicationsforprecisionagriculture[A].Precisionagriculture’97.Volume1:Spatialvariabilityinsoilandcrop,BIOSSciencePublic ,Oxford,UK.[11]UdayakanthaWAV,MeirvenneMV,SimpsonD,etal.KeysoilandtopographicpropertiestodelineatepotentialmanagementclassesforprecisionagriculturalintheEuropeanloessarea[J].Geoderma,2008,143(2):206- ,潘旭東,等. 瑪納斯河流域不同地貌類型土壤鹽分累積變化[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué) LiJiangguo,PuLijie,HanMingfang,etal.Soilsalinizationresearchin :Advanceandprospects[J].JournalofGeographicalScience,2014,24(5):943-960.,楊勁松,劉 ,等.基于電磁感應(yīng)的典型干旱區(qū)土壤鹽分時(shí)空變異快速診斷[].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào),201,42()79-5. LiXY,GongJD,GaoQZ,etal.Rainfallinterceptionlossbypebblemulchinthesemiaridregionof[J].JournalofHygrology,2000,228(3):165-173. ,等 中部干旱帶壓砂地耕作方式的生態(tài)功能[J].水土保持通報(bào)[20]L.A.Richards.DiagnosisandImprovementofSalineandAlkaliSoils[M].Washington:UNITEDSTATESDEPARTMENTOFAGRICULTURE,1954.2. NarendraKumarTuteja,etal.Predictingtheeffectsoflandusechangeonwaterandsaltbalance–acaseofa entaffectedbydrylandsalinityinNSW,Australia[J].JournalofHydrology,2003,283(1/3):67-[23]M.J.Martínez-Sáncheza,C.Pérez-Sirvent,J.Molina-Ruiz,etal.Monitoringsalinizationprocessesinsoilsbyusingachemicaldegradationindicator[J].2011,109(1/3):1-7.Gkiougkis,A.Kallioras,F.Pliakas,etal.AssessmentofsoilsalinizationattheeasternNestosRiverDelta,N.E.Greece[J].Catena,2014:1-14.onalong-termcultivatedvertisol(Martinique)[J].Geoderma,2000,94(1):43-58.KyriakidisPC.Geo-statisticalspace-timemodels:Areview[J].Mathematicalgeology,1999,31(6):651-BurgessTM,WebsterR.Optimalinterpolationandisarithmicmap ofsoilproperties:ThesemivariogramandpunctualKriging[J].JournalofSoilScience,1980,31(2):315-341. tative ysisofsoilinthefield[J].AdvSoilSci,1985,3:1-SyllaM.,SteinA.,BreemenN.SpatialvariabilityofsoilsalinityatdifferentscalesintheMangrovericeagro-ecodysterminWestAfrica[J].Agriculture,EcologymentsandEnvironment,1995,54(1/2):1-15.CetinM.,KirdaC.Spatialandtemporalchangesofsoilsalinityinacottonfieldirrigatedwithlow-qualitywater[J].JournalofHydrology,2003,272(1/4):238-249.MiyamotoS.,ChaconA.,HossainM.,etal.Soilsalinityofurbanturfareasirrigatedwithsalinewater:spatialvariability[J].LandscapeandUrban nning,2005,71(2/4):233-241.HakanArslan.Spatialandtemporalmap ofgroundwatersalinityusingordinarykrigingandindicatorkriging:ThecaseofBafra in,Turkey[J].AgriculturalWaterManagement,2012,113:57-63. 人 古麗格娜·哈力木拉提木合塔爾·吐爾洪,于坤,等. 水埋深與TDS時(shí)空變異及水化學(xué)的演化特征[J].灌溉排水學(xué) 張世文,葉回春, ,等.景觀高度異質(zhì)區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)時(shí)空變化特征分析[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué) 水埋深的關(guān)系[J].生態(tài)學(xué) 林,李保國(guó), ,等.農(nóng)田土壤水分和鹽分的空間變異性及其協(xié)同克立格估值[J].水科學(xué)進(jìn)姚榮江,楊勁松.基于電磁感應(yīng)儀的 三角洲地區(qū)土壤鹽分時(shí)空變異特征[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué) 洲為例[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2010,30(10):2695-2705.楊勁松基于GIS的土壤鹽分空間變異及鹽分監(jiān)測(cè)樣點(diǎn)合理布設(shè)研究[J灌溉排水學(xué)江貴榮,劉延鋒, ,等.干旱區(qū)剖面土壤鹽分空間變異特征及隨機(jī)模擬[J].地質(zhì)科技情 ,等.BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與穩(wěn)健地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)在土壤水鹽空間變異中的比較研究[J].內(nèi), , ,等.基于電磁感應(yīng)技術(shù)的塔里木盆地北緣綠洲土壤鹽分空間變異特性[].中國(guó)沙