瑪納斯河流域土壤鹽漬化時空動態變化

張添佑, 王 玲, 羅 沖, 彭 麗

(石河子大學 理學院, 新疆 石河子 832000)

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瑪納斯河流域土壤鹽漬化時空動態變化

張添佑, 王 玲, 羅 沖, 彭 麗

(石河子大學 理學院, 新疆 石河子 832000)

土壤鹽漬化是土地荒漠化的重要方式之一，研究土壤鹽漬化時空動態變化對土地管理利用具有重要意義。以瑪納斯河流域為研究區，采用1975年、1990年、2000年、2014年4期遙感影像為數據源，結合野外調查分析，分別提取了瑪納斯河流域土壤鹽漬化信息，運用統計和空間分析方法對研究區近40 a的土壤鹽漬化時空動態變化進行研究，并對引起其變化的驅動因子進行了分析。結果表明：(1) 近40年瑪納斯河流域土壤受不同程度鹽漬化侵擾復雜變化，總體呈逐漸減輕的趨勢，其中重度鹽漬化減少了2 369.4 km2，中度鹽漬化處于穩定波動狀態，輕度鹽漬化增加了1 408.0 km2，耕地面積增加了3 443.5 km2；(2) 瑪納斯河流域土壤鹽漬化在空間上分布具有明顯的區域性，其中重度、中度鹽漬化主要分布在中游水庫周圍以及下游與古爾班通古特沙漠的過渡帶，輕度鹽漬化與耕地鑲嵌分布；(3) 瑪納斯河流域土壤鹽漬化1975—1990年在空間總體變化上呈加重的趨勢；1990—2000年在空間分布上呈減輕的趨勢；2000—2014年又出現大面積的惡化趨勢；(4) 政策實施以及經濟刺激是推動土壤鹽漬化治理的有效措施。隨著全球氣候變暖，耕地面積的不斷擴大，水資源利用的不合理，這將勢必增加土壤鹽漬化的不確定性。

土壤鹽漬化; 遙感; 時空變化; 瑪納斯河流域

隨著全球氣候變暖問題日益突出，土壤鹽漬化問題已經成為各國所關切的全球性問題，全球約有7%的土地資源受到鹽漬化的威脅，而且這個數字還在持續上升[1]。土壤鹽漬化以及由于灌溉引起的次生鹽漬化成為我國干旱、半干旱區重要的生態環境問題之一[2-3]。我國是鹽漬化影響嚴重的國家之一，土壤鹽漬化問題非常突出[4]，是土地荒漠化的主要方式之一，造成土地資源的浪費，嚴重制約區域農業經濟的發展，并嚴重影響區域生態環境的可持續發展[5]。氣候干旱，蒸發強度大、地下水位高是引起土壤鹽漬化的主要因素[6-7]。以傳統的方式對土壤鹽漬化進行動態監測，不僅難度大、周期長，而且耗費大量的人力、財力、物力[8]。然而，遙感的手段具有監測范圍大、周期短、信息量大、成本低、快速的特征，因此使得在區域尺度上對鹽漬土分布狀況監測成為可能[9-10]。

瑪納斯河流域是天山北麓中段重要的發展區域，隨著城市人口的不斷擴張，農業生產壓力在不斷增加，由于在土地開發利用過程中，對區域生態環境了解不全面，水資源管理利用不合理，造成大面積土地次生鹽漬化[11]。土壤鹽漬化的時空動態監測是對區域鹽漬化發展過程全面了解的重要方法，這將為區域鹽漬化治理、土地退化防治、生態環境的可持續發展提供基礎理論[12-13]。已有學者針對新疆干旱區土壤鹽漬化的特征對鹽漬化土壤的類型劃分、形成、治理及遙感信息提取等進行了大量研究[14-15]，同時對我國受土壤鹽漬化影響明顯的區域進行動態監測[16-17]。本文將采用3S技術，以4期遙感影像數據，并結合土地利用覆被、地形、地貌等數據對瑪納斯河流域近40 a來土壤鹽漬化信息進行提取，利用重要性指數和面積變化率指數揭示土壤鹽漬化在不同時期的變化強度，依據轉移矩陣模型對瑪納斯河流域時空演變特征及動態變化規律進行分析，為區域土地資源的合理開發、管理提供技術支持，保障區域經濟、生態、農業的可持續發展。

1　材料與方法

1.1研究區概況

1.2數據來源

本文采用1975—2014年四期美國陸地衛星遙感影像為基本數據源，數據來源于美國地質調查局網站(http:∥glovis.usgs.gov/)和地理空間數據云(http:∥www.gscloud.cn/)，空間分辨率為30 m，信息如表1所示。同時結合1∶50 000地形圖、行政區劃圖、土地利用現狀圖、DEM數字高程圖、土壤類型圖等基礎數據，統計資料(氣象、水文、人口、土壤、社會經濟等)以及野外調查數據。對遙感影像數據進行預處理，采用Flaash模型對影像進行輻射校正，通過行政邊界進行拼接裁剪。

表1研究區遙感數據源基本情況

年份傳感器Path/row時相選擇1975MSS155/28,29,301975年7月26日1990TM144/28,29,301995年7月27日2000ETM+144/28,29,302000年8月27日2014OLI144/28,29,302013年8月22日

1.3基于遙感影像的土壤鹽漬化信息提取

利用最大似然法的監督分類方法與決策樹相結合的方法進行土壤鹽漬化信息提取。通過資料查詢以及已有的影像解譯先驗知識，結合瑪納斯河流域鹽堿地影像特征及野外實地考察驗證，在研究區將地類分為6類：重度鹽漬化、中度鹽漬化、輕度鹽漬化、耕地、水體、其他，并建立影像解譯標志[17](表2)，利用Kappa系數對四期分類結果進行精度驗證：85.70%，87.39%，87.41%，90.02%，精度滿足研究需求。

1.4土壤鹽漬化時空演變分析方法

不同鹽漬化土壤類型變化的空間位置、類型、劇烈程度是研究的重要內容，將有助于評估變化的后果，預測變化的趨勢[19]。

(1) 重要性指數

(1)

(2)

式中：Ci——第i種變化類型的土地利用變化重要性指數，取值0～1；Ai——第i類土地類型變化面積(km2)；A——該區域各類土地變化面積之和(km2)，Ci值越大，說明第i類土壤類型變化越占主導。

(2) 變化面積比重

(3)

式中：D——土地利用變化面積的比重，取值0～1，百分數；Ai——區域各類土地類型變化面積之和(km2)，計算公式見式(2)；S——區域面積(km2)，D值越大，說明該區域土地利用變化越劇烈。

表2瑪納斯河流域土壤鹽漬化分類及遙感影像解譯標志

類別分布特點影像特征重度鹽漬化分布在洪積扇邊緣、平原、三角洲地區以及瑪納斯湖周圍、古爾班通古特沙漠邊緣作物嚴重受到抑制,白色片狀,土壤含鹽量≥10%,有明顯的鹽結皮,植被總覆蓋度0%～1%中度鹽漬化分布在洪積扇邊緣,地勢平坦,瑪納斯湖周圍以及新開耕地、綠洲內,重度鹽漬化的邊緣淺灰色、白色圖斑混雜,土壤含鹽量5%～10%,片狀分布,植被總覆蓋度1%～5%輕度鹽漬化分布在地勢較為平緩、洪積扇中下部,耕地邊緣作物長勢稍受抑制,呈現不均勻紅色,土壤含鹽量0%～5%,植被總覆蓋度較高5%～15%耕地分布在平原研究區中部,呈片狀分布色調鮮亮均一,植被長勢旺盛,有明顯的規則幾何形狀。水體零星分布在綠洲中間呈黑色,水庫、坑塘、湖泊其它分布于洪積扇上部,區域北部戈壁灘,沙漠,海拔大于1200m的山地

(3) 轉移矩陣。轉移矩陣常用來具體刻畫區域不同土地類型的結構變化特征與變化方向，可以對系統的狀態轉移進行定量描述，其數學形式為[20]：

(4)

式中：S——面積；n——不同鹽漬化土壤類型數；i，j——研究初期與研究末期的鹽漬化土壤類型，在具體的表現中以表格的形式表示(表3，4，5)。

(4) 重心轉移模型。重心轉移模型可以定性定量地對鹽漬地空間變化進行分析，坐標計算公式如下：

(5)

(6)

式中：X，Y——某個鹽漬地類型的重心坐標；Ci——該類型鹽漬地的第i類型的面積，通過計算重心坐標的變化研究不同時期鹽漬地的空間變化規律[21]。

2　結果與分析

2.1鹽漬化土壤分類面積統計分析

研究區四期遙感影像鹽漬化土壤面積統計結果見表3，重度土壤鹽漬化面積在1975年、1990年、2010年、2014年分別為3 763.8，3 256.7，1 046.8，1 394 km2，對比2000年前后有明顯的下降趨勢；四期中度鹽漬化面積分別為5 794.1，4 496.3，4 698.6，5 500.6 km2；四期輕度鹽漬化面積分別為2 081.6，3 316.7，3 395.7，3 489.6 km2，呈增加趨勢；同樣耕地面積從1975年的2 080.7 km2變化到2014年的5 524.2 km2，增長了2.65倍(表3)。鹽漬化土壤主要分布在沖積扇邊緣、平原、三角洲等地勢平坦的區域；重度鹽漬化主要分布在在149團、150團、142團、144團、沙灣縣的中部地區；中度鹽漬化土壤主要分布在古爾班通古特沙漠的南緣及灌區；輕度鹽漬化主要分布在耕地與其它用地的交錯帶。

2.2不同鹽漬化土壤類型時空動態分析

為了更深入地分析在不同時間段不同土壤鹽漬化類型變化特征，根據分類結果，采用轉移矩陣模型，利用ENVI 5.2軟件Change Detaction Statistic模塊、ArcGIS軟件、Excel 的數理統計功能，將1975年、1990年、2000年、2014年的土地鹽漬化分布結果圖進行統計分析，獲得1975—1990年，1990—2000年，2000—2014年的土壤鹽漬化轉移矩陣數據(表4—6)，以及變化趨勢的空間分布(圖1)。

母松雞給追得精疲力盡；可是他自己也累壞了。它歪著身子倒在地上喘個不停，他也歪著倒在地上喘個不停，只隔著十來尺，然而沒有力氣爬過去。等到他恢復過來，它也恢復過來了，他的餓手才伸過去，它就撲著翅膀，逃到了他抓不到的地方。這場追趕就這樣繼續下去。天黑了，它終于逃掉了。由于渾身軟弱無力絆了一跤，頭重腳輕地栽下去，劃破了臉，包袱壓在背上。他一動不動地過了好久，后來才翻過身，側著躺在地上，上好表，在那兒一直躺到早晨。

表31975-2014年七期影像鹽漬化土壤分類面積統計

鹽漬化土壤類型1975年面積/km2百分比/%1990年面積/km2百分比/%2010年面積/km2百分比/%2014年面積/km2百分比/%其他20264.659.521723.863.822249.165.417950.152.7水體51.30.2164.70.5332.81.0174.60.5耕地2080.76.11093.13.22310.06.85524.216.2重度鹽漬化3763.811.13256.79.61046.83.11394.44.1中度鹽漬化5794.117.04496.313.24698.613.85500.816.2輕度鹽漬化2081.66.13316.79.73395.710.03489.610.3

1975—1990年各鹽漬化土壤類型相互轉化復雜，其中耕地轉出為重度鹽漬化、中度鹽漬化、輕度鹽漬化面積分別為25.1，71.8，868.8 km2，耕地受輕度鹽漬化侵擾嚴重；重度鹽漬化轉出為耕地、中度鹽漬化、輕度鹽漬化分別為40.7，1 106.7，221.1 km2；中度鹽漬化轉出為耕地、重度鹽漬化、輕度鹽漬化分別為102.68，892.4，536.5 km2；輕度鹽漬化轉出為耕地、重度鹽漬化、中度鹽漬化分別為280.7 km2，80.2 km2，179.1 km2(表4)；在空間分布上(圖1A)，灌區的土壤鹽漬化整體趨勢在不斷加重，在古爾班通古特北部及瑪納斯湖周圍土壤鹽漬化有好轉的趨勢。C中度鹽漬化指數為0.33，重度鹽漬化D指數為0.1，表明中度鹽漬化類型在變化中占主導地位，且變化最為劇烈(表7)。

表4瑪納斯河流域1975-1990年鹽漬化土壤變化轉移矩陣km2

土地利用類型1975年其他耕地重度鹽漬化水體中度鹽漬化輕度鹽漬化耕地226.6441.540.70.8102.68280.7重度鹽漬化296.225.11958.20.9892.480.21990年水體37.742.97.139.017.8519.5中度鹽漬化722.0271.81106.71.12412.15179.1輕度鹽漬化821.8868.2221.15.1536.5861.0

表5瑪納斯河流域1990-2000年鹽漬化土壤變化轉移矩陣km2

土地利用類型1990年其他耕地重度鹽漬化水體中度鹽漬化輕度鹽漬化耕地492.3691.152.16.1135.7933.4重度鹽漬化93.22.5405.03.3457.58.62000年水體6.90.6211.867.436.79.5中度鹽漬化743.41.61842.13.12070.239.5輕度鹽漬化797.1334.8190.267.0452.11555.3

表6瑪納斯河流域2000-2014年鹽漬化土壤變化轉移矩陣km2

土地利用類型2000年其他耕地重度鹽漬化水體中度鹽漬化輕度鹽漬化耕地1230.61852260.04.7507.31669..4重度鹽漬化337.03.7346.6181.4410.0115.62014年水體23.11.015.791.011.432.3中度鹽漬化1870.829.7206.821.13156.0215.4輕度鹽漬化1437.8386.3181.624.1286.01173.8

表7瑪納斯河流域1975-1990年、1990-2000年、2000-2014年變化的主要鹽漬化土壤類型

鹽漬化土壤類型1975—1990指數CiD1900—2000指數CiD2000—2014指數CiD其他0.210.060.220.060.490.14耕地0.160.050.040.010.050.01重度鹽漬化0.180.050.290.080.070.02水體0.000.000.010.000.020.01中度鹽漬化0.330.100.250.070.150.05輕度鹽漬化0.120.040.170.050.220.07

1990—2000年耕地轉出為重度鹽漬土、中度鹽漬土、輕度鹽漬土分別為93.21，743.41，797.11 km2；重度鹽漬化轉出為耕地、中度鹽漬化、輕度鹽漬化分別為52.11，1 842.11，190.21 km2；中度鹽漬化轉出為耕地、重度鹽漬化、輕度鹽漬化分別為135.71，457.51，452.11 km2；輕度鹽漬化轉出為耕地、重度鹽漬化、中度鹽漬化分別為933.41，8.61，39.51 km2(表5)；在空間分布上(圖1B)，鹽漬化在荒漠區及灌區土壤鹽漬化變化呈減緩趨勢。1990—2000年的C重度鹽漬化指數為0.29，C中度鹽漬化為0.25，重度鹽漬化D指數為0.08，中度鹽漬化D指數為0.07(表7)，因此，1990—2000年中度鹽漬化與重度鹽漬化類型的變化最為劇烈，主導區域土壤鹽漬化類型的變動。

圖1　1975-2014年各時期瑪納斯流域土壤鹽漬化時空變化分布

2000—2014年耕地轉出為重度鹽漬土、中度鹽漬土、輕度鹽漬土分別為3.7，29.7，386.3 km2；重度鹽漬化轉出為耕地、中度鹽漬化、輕度鹽漬化分別為260.0，206.8，181.6 km2；中度鹽漬化轉出為耕地、重度鹽漬化、輕度鹽漬化分別為507.3 km2，410.0 km2，286 km2；輕度鹽漬化轉出為耕地、重度鹽漬化、中度鹽漬化分別為1 669.4，115.6，215.4 km2(表6)；在空間分布上(圖1C)，荒漠區域鹽漬化變化趨勢呈增長趨勢，在灌區有增加的區域，也有較少的區域。C其他為0.49，C輕度鹽漬化為0.22，C中度鹽漬化為0.15，C重度鹽漬化為0.07，其中C其他最大，表明其他用地類型在這一時期變化中占據主導，C輕度鹽漬化為0.22，D指數反映與Ci指數一致，表明這一時期變化最為劇烈的類型是其它，結合(表3)，輕度鹽漬化與耕地的轉化也表現明顯，耕地變化最為劇烈(表7)。

2.3不同土壤鹽漬化類型重心轉移分析

以重心轉移理論為依據，對區域土壤鹽漬化類型空間轉移進行分析。利用ArcGIS軟件獲取各鹽漬化土壤類型的重心經緯度坐標，在Excel中制做圖表分析空間轉移情況(圖2)。1975—2014年耕地的轉移方向持續向東南方向遷移；1975—2014年輕度鹽漬化土壤的轉移方向是向東遷移；1975—2014年中度鹽漬化向東偏北的方向遷移；重度鹽漬化先向西南方向遷移，2000年之后又向東遷移。近40 a來耕地的不斷擴張，鹽漬化分布發展也在不斷變化，土壤鹽漬化重心也在不斷轉移。

圖2過去40年不同鹽漬化土壤類型重心轉移

2.4土壤鹽漬化演變的成因分析

2.4.1地下水位變化影響水庫以及灌溉支流下滲是引起地下水位上升的重要因素之一，2012年喬木等[17]對渭干河流域河道水庫等水網系統滲透率進行分析，得出水庫儲水除了地表蒸發耗散外，滲漏是造成水庫水耗散的重要部分，也是引起水庫周圍鹽漬化重要因素[23]。在中游的水庫周圍重度鹽漬化以及中度鹽漬化分布明顯。在中游區域水庫水不僅對其自身周圍造成土壤鹽漬化，同時由于下滲造成地下水位上升，對受影響的地下水區域同樣造成土壤鹽漬化。

在下游的荒漠區域，地下水位1998—2004年有下降的趨勢，石河子市自20世紀60年代以來，地下水位累計下降13～20 m[24]，地下水位的下降與2000年前后在荒漠區重度鹽漬化與中度鹽漬化過渡明顯相對應。

2.4.2土地利用類型變化的影響在流域范圍內農業政策以及水土資源方面的優勢使得1975—2014年耕地面積不斷擴大，同時由于耕地經營方式不同，輕度鹽漬化與耕地轉化頻繁，但是總體趨勢是耕地增加明顯[25]。

野外調查與訪談農戶得出，在2000年之前由于大面積的漫灌造成區域鹽漬化嚴重，在2000年之后隨著滴管技術的不斷應用，耕地內土壤鹽漬化受到明顯的抑制；通過不斷改良治理，在2000年之后耕地內鹽漬化面積逐漸縮減，但是耕地面積不斷擴大，管理上的缺陷滋生次生鹽漬化出現。在受影響的耕地內，出苗率雖然很低，但是生產者堅持種植農作物，通過3～5 a的耕作使得耕地得到改良。

2.4.3氣候變化的影響瑪納斯河流域位于西北干旱區，遠離海洋，屬于典型的大陸性暖溫帶干旱氣候，區域降水少，蒸發量大。干旱氣候條件決定區域水分主要以蒸發為主的方式進行輸出，這是造成土壤鹽漬化的重要動力因素。隨著全球變暖的趨勢發展，西北干旱區氣溫和降水在過去50 a出現過“突變型”升高，進入21世紀，降水與氣溫均處于高位震蕩，1993年西北干旱區蒸發潛力增加[26]。蒸散強度的增強，將又是加劇土壤受鹽漬化侵蝕的重要推力。

3　結論與討論

(1) 鹽漬化土壤總體數量有減少的趨勢，瑪納斯河流域耕地面積增加了3 442.6 km2，重度鹽漬化面積減少了2 369.4 km2，輕度鹽漬化面積增加了1 408.0 km2，中度鹽漬化面積減少了293.3 km2，瑪納斯河流域土壤鹽漬化整體呈減弱趨勢；在不同的時間段內，主導變化的土壤鹽漬化類型不同，在1975—1990年主導鹽漬化變化的是中度鹽漬化類型，也是變化最為劇烈的類型，1990—2000年主導面積變化的是重度鹽漬化類型，變化最為劇烈的是重度鹽漬化類型，2000—2014年主導的面積變化類型是其他用地類型，變化最為劇烈的是耕地類型。

(2) 重度鹽漬化在古爾班通古特沙漠邊緣和瑪納斯湖周圍的荒漠區域分布突出，在受人類活動影響大的灌區地下水自溢的部分區域，在149團、150團、142團、144團、沙灣縣都分布有大面積的重度鹽漬化；中度鹽漬化土壤主要分布在流域下游荒漠區域以及綠洲內部，與重度鹽漬化分布相鄰；輕度鹽漬化主要分布在綠洲內部，在耕地與其他用地鑲嵌分布。

(3) 1975—1990年鹽漬化空間變化復雜，整體呈惡化的趨勢，尤其在灌區中部；在荒漠區域呈減輕的趨勢；1990—2000年整體變化趨勢呈良性發展，在灌區以及荒漠區鹽漬化都呈現出減輕的趨勢；2000—2014年流域下游的荒漠區鹽漬化加重明顯，在灌區有惡化的態勢。(4) 近40 a重度鹽漬化先向西南遷移，再向東北轉移；中度鹽漬化向東北方向轉移變化；輕度鹽漬化向東轉移；耕地持續向東南方向轉移，水域的變化較為復雜，先向東北轉移，再向東南方向轉移，最后向東北方向遷移。

土壤鹽漬化的形成蔓延受多方面復雜因素影響，人類活動是影響土壤鹽漬化的主導因素，在土地利用開發過程中，人類盲目地開墾擴張，加上灌溉的不合理，最終導致土壤鹽漬化面積不斷蔓延。近40 a來，瑪納斯河流域土壤鹽漬化受區位條件和人類活動的共同作用發生復雜變化，在受人類活動頻繁的灌區，鹽漬化出現好轉也出現惡化，這與人類利用土地資源的合理性有直接的關系。隨著全球變暖的趨勢，將深刻影響區域生態系統的穩定性，水資源的分布、土地資源的變化以及人類活動的發展方向，這都將直接或間接影響土壤鹽漬化的變化。

[1]李建國,濮勵杰,朱明,等.土壤鹽漬化研究現狀及未來研究熱點[J].地理學報,2012,67(9):1233-1245.

[2]Muyen Z, Moore G A, Wrigley R J. Soil salinity and sodicity effects of wastewater irrigation in South East Australia[J]. Agricultural Water Management,2011,99(1):33-41.

[3]Wang H, Jia G. Satellite-based monitoring of decadal soil salinization and climate effects in a semi-arid region of China[J]. Advances in Atmospheric Sciences,2012,29(5):1089-1099.

[4]楊勁松.中國鹽漬土研究的發展歷程與展望[J].土壤學報,2008,45(5):837-845.

[5]王佳麗,黃賢金,鐘太洋,等.鹽堿地可持續利用研究綜述[J].地理學報,2011,66(5):673-684.

[6]Bouksila F, Bahri A, Berndtsson R, et al. Assessment of soil salinization risks under irrigation with brackish water in semiarid Tunisia[J]. Environmental and Experimental Botany,2012,92:176-185.

[7]單奇華,張建鋒,唐華軍,等.質量指數法表征不同處理模式對濱海鹽堿地土壤質量的影響[J].土壤學報,2012,49(6):1094-1102.

[8]呂真真,劉廣明,楊勁松.新疆瑪納斯河流域土壤鹽分特征研究[J].土壤學報,2013,50(2):289-295.

[9]Metternicht G I, Zinck J A. Remote sensing of soil salinity: potentials and constraints[J]. Remote Sense Environment,2003,85(1):1-20.

[10]李艷華,丁建麗,孫永猛,等.基于三維特征空間的土壤鹽漬化遙感模型[J].水土保持研究,2015,22(4):113-117,121.

[11]封玲.瑪納斯河流域農業開發與生態環境變遷研究[D].南京:南京師范大學,2005.

[12]李會志,李新國,王影.基于遙感技術的開都河下游綠洲區土壤鹽漬化動態監測研究[J].國土資源遙感,2010(1):85-88.

[13]王宏,塔西甫拉提·特依拜,謝霞,等.艾比湖區域土壤鹽漬化時空演變研究[J].干旱區資源與環境,2011,25(12):137-144.

[14]王海江.瑪納斯河流域土壤鹽漬化過程和格局特征及鹽漬土改良模式探討[D].北京:中國農業大學,2014.

[15]李新國,李會志,王影,等.開都河下游灌區土壤鹽漬化研究[J].水土保持研究,2010,17(6):111-114.

[16]李新國,樊自立,李會志,等.開都河下游灌區土壤鹽漬化動態變化研究[J].水土保持研究,2011,18(3):64-67,72.

[17]喬木,周生斌,盧磊,等.新疆渭干河流域土壤鹽漬化時空變化及成因分析[J].地理科學進展,2012,31(7):904-910.

[18]凌紅波,徐海量,張青青,等.1956—2007年新疆瑪納斯河流域氣候變化趨勢分析[J].冰川凍土,2011,33(1):64-71.

[19]羅婭,楊勝天,劉曉燕,等.黃河河口鎮—潼關區間1998—2010年土地利用變化特征[J].地理學報,2014,69(1):42-53.

[20]朱會義,李秀彬.關于區域土地利用變化指數模型方法的討論[J].地理學報,2003,58(5):643-650.

[21]王宏衛,塔西甫拉提·特依拜.干旱區鹽漬地遙感動態監測及其驅動力研究:以渭干河—庫車河三角洲綠洲為例[J].干旱區地理,2009,32(3):445-453.

[22]姚遠,丁建麗,王剛,等.土庫曼斯坦穆爾加布:捷詹綠洲生態系統服務價值對土地利用變化的響應[J].干旱區地理,2014,37(1):134-143.

[23]謝曉勇,侍克斌.干旱區平原水庫滲流及下游土壤鹽漬化分析[J].水資源與水工程學報,2014,25(2):180-183.

[24]文力.西北典型內陸河流域地下水開發利用與生態環境保護模式：以瑪納斯河流域為例[D].北京:中國地質科學院,2006.

[25]李均力,姜亮亮,包安明,等.1962—2010年瑪納斯流域耕地景觀的時空變化分析[J].農業工程學報,2015,31(4):277-285.

[26]陳亞寧,李稚,范煜婷,等.西北干旱區氣候變化對水文水資源影響研究進展[J].地理學報，2014,69(9):1295-1301.

Spatiotemporal Change of Soil Salinization in Manasi River Basin

ZHANG Tianyou, WANG Ling, LUO Chong, PENG Li

(SchoolofScience,ShiheziUniversity,Shihezi,Xinjiang832003,China)

Soil salinization is one of the main forms of land desertification. Therefore, study on the dynamic changes of soil salinization is very important for land management and utilization. Soil salinization information in the Manas River basin was extracted from four sets of Landsat TM/ETM+images in 1975, 1990, 2000 and 2014. Then spatiotemporal dynamic changes were analyzed using statistical and spatial analysis methods. The results show that: (1) the severe salinization area reduced by 2 369.4 km2; the moderate salinization area remained stable; the slight salinization area increased by 1 408.0 km2; and the cultivated land area increased by 3 443.5 km2from 1975 to 2014; (2) the distribution of soil salinization had the obvious spatial characteristics, with the severe and moderate salinization areas mainly distributing around the reservoir in the middle reaches and around the Gurbantunggut Desert in the downstream, mild salinization embedded in the cultivated land; (3) the degree of soil salinization had increased from 1975 to 1990, decreased from 1990 to 2000, and deteriorated from 2000 to 2014; (4) valid policy and economic measure are effective to improve the management of soil salinization. With the global climate warming, the continuous expansion of cultivated land area, and the unreasonable utilization of water resources, the uncertainty of soil salinization change will increase.

soil salinization; remote sensing; spatiotemporal changes; Manas River Basin

2015-08-11

2015-09-01

國家自然科學基金項目(41361073);國家大學生創新創業訓練計劃項目(201410759081)

張添佑(1991—),男,甘肅靖遠人,碩士研究生,研究方向為景觀生態學地理信息系統與遙感應用。E-mail:t_youzhang@163.com

王玲(1974—),女,新疆伊犁人,博士,副教授,研究方向為遙感與地理信息系統應用。E-mail:rain_ling@163.com

S156.4+1

A

1005-3409(2016)01-0228-06