全 文 ：第 !" 卷第 #$期 !$$" 年 #$ 月
生 态 学 报
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/012 !"，.02 #$)342，!$$" !""#：$ $%%%& ’()*)+,(-& (. 基金项目：国家自然科学基金资助项目（5$6$#$78）；中国科学院西部之光资助项目；亚洲太平洋区环境创新战略项目（%9(,-）环境综合监测
子课题资助项目
收稿日期：! $$7:$8:;$；修订日期：!$$ ":$#:#5 作者简介：王玉刚（#<"7 =），男，新疆石河子人，博士生，主要从事绿洲景观生态学和水文水资源研究2 (:>?@1：ABCDEFG #7;2 30> /)0.1-",). ,"’2：’HI JK0BI34 D?L M@N?N3@?11E LOJJ0K4IP QE .?4@0N?1 .?4OK?1 -3@IN3I R0ONP?4@0N 0M &H@N? （.02 5$6$#$78）；’HI “SIL4IKN *@FH4”JK0BI34
0M &%-；,N4IFK?4IP (NT@K0N>IN4?1 U0N@40K@NF -OQJK0BI34，4HI %L@?:9?3@M@3 (NT@K0N>IN4?1 -4K?4IFE 9K0BI34
3’(’,4’1 1-"’：! $$7:$8:;$；5((’#"’1 1-"’：!$$ ":$#:#5 6,)+7-#!8：S%.+ VO:+?NF，9H2 W2 3?NP@P?4I，>?@N1E INF?FIP @N 0?L@L 1?NPL3?JI I3010FE ?NP D?4IK KIL0OK3IL2 (:>?@1：ABCDEFG #7;2 30> 新疆三工河流域尾闾绿洲地下水变化 与土壤积盐的响应 王玉刚#，;，肖笃宁#，!，李X 彦#，李小玉! （#2 中国科学院新疆生态与地理研究所，乌鲁木齐X 8;$$##；!2 中国科学院沈阳应用生态研究所，沈阳X ##$$#7 ;2 中国科学院研究生院，北京X #$ $$;<） 摘要：研究地下水动态和土壤积盐过程有助于了解地下水抬升对土壤积盐的作用规律，合理利用水资源，防止土壤盐渍化。根 据 #<86 年、!$$ $年和 !$$6 年的地下水等值线图资料，结合研究区 #<8; = !$$6年水资源利用和$ = !$3>土壤层总盐数据以及 土地利用数据，利用 +,- 技术和地统计学方法，分析了近 !;?来地下水动态，以及地下水抬升与地表积盐的关系。结果表明：区 域输水灌溉是地下水水位抬升的直接动因。年均地下水水位抬升$2 $< >，地下水位每抬升 # >，造成区域地表积盐区增加 #55Y 56 H>!，地下水位的抬升对区域灌溉景观的积盐面积的扩张作用要强于非灌溉景观，在灌溉景观中耕地积盐速率最快，达$2 5; 4·H> Z!·? Z#，!;? 间，单位面积的积盐量增加了 5$2$5[，在非灌溉景观中，盐碱地的积盐作用较强，积盐速率达 $2 78 4·H> Z!·? Z#。X 关键词：绿洲；地下水；土壤积盐；地统计学；+,- 文章编号：#$ $$:$<;;（!$$ "）#$:5$;7:$3’9#).9’ ): 9-*" -((020*-",). ,. 9),* ") +7)0.1%-"’7 (!-.+’9 -" "!’ )-9,9 ,. "!’
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土壤次生盐渍化是西北内陆平原区主要生态环境问题之一，其发展已成为威胁绿洲稳定与安全的重要因
素［7，:］。特别是内陆河下游尾闾绿洲，由于不当的灌溉，地下水中的盐分不断积累、浓缩，使得绿洲土壤中的
盐分不断增加，土壤盐碱化严重，这不仅严重影响了尾闾绿洲社会经济的发展，对绿洲自身的生态安全有着很
大的威胁［?］。土壤盐渍化的发生发展受到多种因素的影响，其成因与地下水水位抬升存在密切关系，在干旱
区造成土壤盐渍化的最直接原因是由于地下水水位的抬升以致地下水埋深超过临界深度的地下水水位［8，9］。
长期以来来，监测和量化土壤盐渍化过程在环境科学中起到重要作用［H］。三工河流域绿洲属温带荒漠性气
候，地带性土壤为灰漠土，土壤次生盐渍化现象普遍存在。流域中上游老绿洲是以河水灌溉的农业生产区，农
业耕作已有几百年的历史，流域尾闾绿洲区为流域下部的新垦绿洲，区域始建于 7BH> 年，土地开发历史较短，
是一个以地下水和水库输水为主要灌溉水源的农业生产区。由于尾闾绿洲不适当的灌溉，使得地下水水位抬
升，土壤的次生盐渍化现象日趋严重，大量耕地被迫撂荒［J，C］。本文以三工河流域尾闾绿洲区的阜北农场为
例，通过分析区域水资源动态以及与土壤表层积盐的关系，准确理解尾闾绿洲水土资源，特别是区域灌溉用水
和地下水的开发利用对绿洲现代积盐过程的影响，有助于了解流域内土壤盐渍化的空间特征和发生机理，为
该地区合理灌溉和防止土壤次生盐渍化提供科学依据。
)* 研究区概况与研究方法
)& )* 研究区概况
研究区位于天山北麓三工河流域尾闾绿洲区（图 7），准葛尔盆地南缘（CJK8JL?>M N CCK>7L79MO，88K7JL
?>M N 88K::L?>MP），北接古尔班通古特沙漠，行政区划在新疆昌吉州阜康市境内阜北农场，为洪积扇边缘潜水
溢出带。该农场始建于 7BH> 年，为人工新垦绿洲。由于处于下游的冲积平原为细土平原，地形平坦，排水不
畅，因灌溉使得潜水层水位不断抬升，部分地方潜水埋深甚至不到 75，土壤次生盐渍化成为该区域生产力下
降和耕地弃耕的重要因子。地势东南高西北底，纵坡一般 :Q N:& 9Q，高程 898& ? N 8C9& 8 5，相对高差 ?7R 7
5，东西长 7B& : G5，南北宽平均 C& C G5，总面积约 7HB G5:。自然景观属欧亚大陆中部温带荒漠气候类型，夏
季炎热干燥，冬季严寒，降水稀少，蒸发量大，每年 H N J 月份，常受干热风危害。年均气温 H& H N JS，农作物
生长期平均气温在 :>S以上，无霜期 7J> N 7J9 2，结冻期 78> 2。年降水量 CC N :8H 55之间，年均降水量 79:
55。年蒸发量 7HHJ& J N :?>:& C 55，年均蒸发量为 7CBJ& 8 55。区域农作物主要有棉花、小麦、酒花和葡萄，
以棉花、葡萄作物为主。
)& +* 研究方法
研究区基本数据来源及其处理方法，主要包括以下 ? 个方面：
（7）水资源数据及其处理 研究区地下水监测资料、区域地下水开采和区域灌溉资料来自于当地管理部
门，并且运用统计软件 FTFF77& 9-统计分析功能，对地下水监测井全年各月 9 个时段（7BC?、7BC9、7BBB、:>>>、
:>>9 年）地下水水位进行 UFV差异性检验，再根据区域 7BC9 年、:>>> 年和 :>>9 年地下水位等值线调查图，在
W/(X,’%?& :- 环境下，得到 7BC? 年、7BBB 年和 :>>9 年地下水位引起土壤表层积盐区图，结合土地利用图和土
壤盐度分布图，再进行叠加运算（I/,2格式 Y)53,.’），分析区域地下水引起的潜在积盐区与土地利用的关系。
J?>8Z 7>期 Z Z Z 王玉刚Z 等：新疆三工河流域尾闾绿洲地下水变化与土壤积盐的响应 Z
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图 /0 研究区位置、监测井和土壤样点图
1,+& /0 2)(-",). 3-#，"!’ 3).,")4,.+ %’** -.5 6),* 6-3#*,.+ 6,"’6 ,. "!’ 6"758 -4’-
图 90 研究区 /:;< = 9>>? 年地下水位动态分布图
1,+& 90 @,6"4,A7",). 3-# )B +4)7.5%-"’4 "-A*’ B4)3 /:;< ") 9>>?
地下水位上升所形成的土壤表层潜在积盐区范围的确
定依据：研究表明［: = //］，当地下水埋深在 /& ? = 9& ? 3
时，盐离子就可在蒸发作用下通过土壤空隙或者通过植
物在土壤层积累，在盐渍化地区，地下水水位小于 9C ?
3是土壤积盐的临界水位，当地下水位较浅时，土壤水
分蒸发及地下水的毛细管上升作用，促使表层积盐。依
据天山北坡潜水埋深的研究试验［/9］，地下水位划分为
D / 3（积水沼泽化），/& > = /& ? 3（强蒸发积盐），/& ? =
9C > 3（中等蒸发积盐），9& > = 9& ? 3（弱蒸发积盐），
E 9& ? 3（安全深度），由此确定地下水位 9C ? 3 为土壤
表层积盐临界水位线。根据研究区不同时期的地下水
等值线图，得到 /:;< = 9>>? 年各时期地下水位小于
9C ? 3的区域，即为地下水位抬升作用形成的土壤表层
潜在积盐区（图 9），通过与区域景观分布图进行叠加，
得到地下水位作用形成的积盐区（地下水位 D 9& ? 3区
域）在各时期各景观类型中的分布。
（9）土壤表层总盐空间特征分析0 /:;< 年的数据来自当年全国第二次土壤普查的 > = 9> (3土壤总盐分
析资料，共有 ;F 个样点值，根据数据记载位置，参考研究区 /:;< 年 /G/>>>> 土地利用类型图、条田档案资料，
采用 HIJ对样点进行现场定位；/::: 年数据采用当年的区域土壤 > = 9> (3 总盐含量分析资料（新疆农科院
;<>K 0 生0 态0 学0 报0 0 0 9L 卷0
!""#： %%%& ’()*)+,(-& (.
分析中心），样点为 /01 个，样点位置结合研究区 /222 年 /：/1111 区域条田规划及种植结构现状图，采用 345
对样点进行定位；6117 年数据是于当年 2 月份对全区域不同土地利用类型、种植结构类型和土壤类型通过
345定位进行全区域采样，对土壤样品采用中国生态系统研究网络观测与系统分析标准方法［/8］进行总盐分
析（新疆生态地理研究所分析中心），计 /06 个样点。
区域土壤表层积盐空间分析采用地统计学方法，该方法是在传统统计学基础上发展起来的空间分析方
法，不仅能够有效揭示属性变量在空间上的分布变异特征，而且能够有效解释空间格局对生态过程与功能的
影响，同时被证明是研究空间变异和空间格局的有效方法之一［/9 : /0］。对于空间格局的分析，在地统计学中，
变异函数是基本的方法，为区域变量 !（"#）和 !（"# ; $）增量平方的数学期望，即区域化变量的方差。其通 式为［/<］： !（$）% /6&（$）% &（$）
# % /
［!（"#）’ !（"# ( $）］ 6 式中，!（$）为变异函数；$为步长，即为了减少各样点组合对的空间距离个数而对其进行分类的样点空间间 隔距离；=（$）为间隔距离为 $时的样点对数；!（"#）和 !（"# ;$）分别是变量 ) 在空间位置 "#和 "# ; $ 上的取
值。在 >?(3@5的 3’)A"-",A",(-* >.-*BA"地统计模块支持下，采用普通克立格插值法（C?D,.-?B E?,+,.+）进行空间
插值，得到 8 期（/2F8 年、/222 年、6117 年）区域土壤总盐的空间分布图，在插值图精度检验［/F］的基础上，利
用土地利用图进行叠加运算，分析土壤总盐空间分异与土地利用的关系。
（8）土地利用类型数据 分别将研究区 /2F8 年和 /222 年的 / G/1111 土地利用现状图，经过几何校正
（HIJ>5 @K>3@=HF& 0 软件）和数字化（I6L软件），在地理信息系统（3@5）支持下产生景观类型图。6117 年
的景观类型图的产生，通过对 6119 年的 A#)"影像（6119 年 0 月 /6 日，分辨率 /1 M N /1 M）目视解译，结合区
域 6117 年 /G/1111 条田规划图以及条田档案资料，并经现场 345定位调查，获取当前景观类型数据。根据研
究区积盐景观特征，将研究区景观类型划分为灌溉景观区（耕地、园地和有林地）和非灌溉景观区（灌木林地、
荒草地、盐碱地和居民地）。
!" 结果与分析
!& #" 不同时段监测井地下水位的统计描述
由于与 /2F8 年和 /222 年土壤积盐图所配准的地下水等水位分布图无当年资料，为了获取配准资料，采
用 /2F7 和 6111 两年的地下水位等值线图来反演 /2F8 年和 /222 年地下水位等值线图，由此获取配准资料。
通过对研究区三口常年监测井不同时期各月地下水位动态进行 O5J 检验（表 /），三口常年监测井 =/、=6 和
=8 的数字高程分别为 9<7& <、909& F M和 900& 2< M，O5J检验的结果表明 /2F8 年与 /2F7 年三口监测井全年
地下水位无明显的差异性（* P 1& 1/），置信度达 22Q，并且 /222 年与 6111 年地下水位无明显差异性（* P
1R 1/），而 /2F8 年、/222 年和 6117 年地下水位的动态均表现出不同程度的差异性（表 /）。由此可以看出监测
井 /2F8 年与 /2F7 年、/222 年与 6111 年区域地下水位的动态无显著变化，说明在 /2F8 年与 /2F7 年、/222 年
与 6111 年研究区地下水水位在空间分布上无显著差异（+ P 1& 1/），因此分别用 /2F7 年和 6111 年的地下水位
等值线图来反演 /2F8 年和 /222 年地下水位等值线图是可行的，置信度达 22Q以上。
!& !" 地下水引起的积盐区域在景观中的分布特征
通过对同期地下水位所引起的积盐区域与景观分布图的叠加运算，得到地下水上升作用形成的潜在积盐
区在景观中的分布表（表 6）。可以看出，随着地下水位的抬升作用不断加强，地表积盐区的面积不断扩大，从
/2F8 年到 6117 年 68- 间，地下水抬升作用引起的地表积盐区年均扩大 820& 8< !M6，其中灌溉景观中的积盐
区面积 6117 年比 /2F8 年增加了 9F26& 09 !M6，非灌溉景观中增加了 9668& 域灌溉景观的积盐扩张作用要强于非灌溉景观，同时地下水位年均抬升 1& 12 M，地下水位每抬升 /M，造成区
域地表潜在积盐区增加 /99& 97 !M6。并且耕地景观类型的分布面积最多，所占比重最大，扩展面积最多，68
年间新增 67F0& 16 !M6耕地受地下水抬升作用的影响，发生潜在盐化，其他景观类型面积虽然都有所增加，相
2819S /1期 S S S 王玉刚S 等：新疆三工河流域尾闾绿洲地下水变化与土壤积盐的响应 S
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比耕地要小。
表 !" 不同时期监测井地下水水位动态
#$%&’ !" ()*$+,- ./ 01’ +.*,0.2,*3 4’&&’5 32.6*74$0’2 0$%&’ ,* 7,//’2’*0 8’2,.7
年份 /’-0
12 监测井（3）
12 3).,")0,.+ %’**
4 5 67 48
19 监测井（3）
19 3).,")0,.+ %’**
4 5 67 48
1: 监测井（3）
1: 3).,")0,.+ %’**
4 5 67 48
2;<: =& 2= 5 2& 9> ?- 9& @9 5 A& A< ?- :& ;@ 5 A& 2B ?-
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9AA> 9& =9 5 A& ;< 8( 2& 2< 5 A& 92 C( 9& :B 5 A& 92 8(
E E 表中数据 4为：均值 F!’ G-"’ -0’ 3’-.H；67：标准差 6"-.G-0G 7’I,-",).；48：多重比较 4J*",#*’ 8)3#-0’；同列字母相同者，为差异性不显著，
字母不同者，大写字母表示差异性极显著（! K A& A2），小写字母表示差异性显著（! K A& A>）E L. "!’ H-3’ ()*J3.，I-*J’H %,"! "!’ H-3’ *’""’0
,.G,(-"’ .) H,+.,M,(-." G,MM’0’.(’，"!’ G,MM’0’." (-#,"-* *’""’0 3’-.H H,+.,M,(-." G,MM’0’.(’ -" ! K A& A2，-.G "!’ G,MM’0’." H3-** *’""’0 3’-.H H,+.,M,(-."
G,MM’0’.(’ -" ! K A& A>
表 9" 不同时期积盐区在景观中的分布特征
#$%&’ 9" (,502,%60,.* -1$2$-0’2 ./ 5.,& 5$&0 $--6+6&$0,.* ,* &$*75-$8’ 0)8’5 ,* 7,//’2’*0 8’2,.75
景观类型
N-.GH(-#’ "O#’
2;<:
面积
?0’-（!39）
所占比例
P’0(’." （Q）
2;;;
面积
?0’-（!39）
所占比例
P’0(’." （Q）
9AA>
面积
?0’-（!39）
所占比例
P’0(’." （Q）
灌溉景观
L00,+-",I’
*-.GH(-#’
非灌溉景观
1).R,00,+-",I’
*-.GH(-#’
园地 S0(!-0G *-.G 9=& A@ 2& @2 2A9& >< 2& :@ 2B=@& ;; 2>& BB
耕地 80)# *-.G @@;& 2; >>& =9 :2@>& >: =9& :9 :>:B& 92 ::& B2
人工林地 ?0",M,(,-* M)0’H" ;& >> A& B< 9>9& B2 :& :@ >92& 9B =& ;>
灌木林地 6!0JDD’0O *-.G ;2& ;: B& >= @@A& <; 2A& 9@ ;><& @9 ;& 22
居民地 T’H,G’.",-* -0’- =<& :; :& == :<=& 2B >& 29 =A;& <; :& ;A
草地 U0-HH *-.G 2;;& B= 2=& 9A 2>:9& @9 9A& =9 2::@& :9 29& @2
盐碱地 6-*,.’ -*V-*, *-.G 9>:& 2A 2<& AA 29<>& B< 2@& 2: 9222& A; 9A& AB
9& :" 不同时期土壤表层积盐的描述性统计分析
对于采用变异函数法，首先要求数据要符合正态分布，否则可能出现比例效应［2=，2@］，在 6P6622& >- 软
件中的统计分析模块中采用 W)*3)+)0)IR63,0.)I 法，检验各时期土壤总盐数据是否服从正态分布。通过对
2;<: 年、2;;; 年和 9AA> 年 : 期样本的统计分析及其正态检验（表 :），结果表明：2;<: 年、2;;; 年和 9AA> 年 :
期样本正态分布的 "#$检验的统计描述的结果，符合正态分布，并且，土壤总盐的变异系数在 A& > 左右，属于 中等变异强度［2;］。从变幅来看，最小值与最大值之间变差较大，这反映了土壤总盐在区域上分布特征，不同 的景观类型和不同地形区域积盐程度不同。描述性统计与正态分布检验的结果，完全满足变异函数的要求。 表 :" 土壤总盐的描述性统计及正态分布检验 #$%&’ :" ;’56&05 ./ 5.,& 0.0$& 5$&0 /.2 7’5-2,80,<’ 50$0,50,-5$*7 !"# 0’50
时间
F,3’
样本
6-3#*’
均值
4’-.
标准差
67
变异系数
8XQ
最小值
4,.,3J3
最大值
4-Y,3J3
偏斜
6V’%.’HH
峭度
WJ0")H,H
"#$值 X-*J’ )M "#$
2;<: A& =AB A& = A& A= B& A2 2& :> 2& >@ 9& 92
2;;; 2BA A& >:> A& 9:9 A& =:= A& 2A B& 2@ 2& >9 9& @9 9& >2
9AA> 2B9 2& ;;9 2& A;: A& >B< A& A@ B& 9= A& 9; Z 2& := 9& @9
E E 变异函数的理论模型及参数的确定可参考有关文献［2@，9A］，根据变异函数公式分别计算 2;<: 年、2;;; 年
A=A= E 生E 态E 学E 报E E E 9@ 卷E
!""#： %%%& ’()*)+,(-& (.
和 /001 年 2 期样本的变异函数值，经过理论模型的最优拟合结果，均符合指数模型。决定系数都大于 0& 3，而
残差平方和都较小（0& 0003、0& 0004 和 0& 004/），理论模型的 !检验在 ! 5 0& 04 水平达到极显著（表 6），表明
所建立的拟合理论模型具有很好的实际应用性［47］，拟合得到的指数模型能够很好的反映土壤积盐的空间结
构特征。根据所得到的变异函数模型，利用 89,+,.+ 空间插值，绘制了区域表层土壤（0 : /0(;）总盐分布图
（图 2）。
表 !" 土壤总盐变异函数理论模型参数和模型 !检验
#$%&’ !" ()**’&$+,)- .$*$/’+’*0 $-1 !2+’0+ )3 +4’)*’+,5$& 6$*,)7*$/ /)1’&0 )3 0),& +)+$& 0$&+
时间
<,;’
理论模型
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块金值 ?@++’"
（"#）
基台值
A,**
（"# B "）
块金值 $基台值 ?@++’"$ A,**（C）
（"# $"# B "） 变程 D-.+ 分维数 E,;’.F,). 决定系数 %/ 残差平方和 DAA !检验 ! "’F" 4GH2 指数模型 ’I#).’.",-* 0& 0/26 0& 4703 0& 46/6 4& /3 4& G/ 0& 144 0& 0003 7& 3H!! 4GGG 指数模型 ’I#).’.",-* 0& 001H 0& 02G1 0& 463H 4& /G 4& G01 0& 1H6 0& 0004 /0& G/!! /001 指数模型 ’I#).’.",-* 0& 022H 0& /776 0& 4/4H 4& 1G 4& G27 0& H02 0& 004/ 34& 16!! J J !!表示 ! 5 0& 04 水平 !检验的显著水平，!K"’F"，F,+.,L,(-.(’ -" ! 5 0& 04 图 2J 研究区土壤总盐含量分布图 M,+& 2J E,F"9,N@",). ;-# )L F),* ")"-* F-*" ()."’." ,. "!’ F"@>O -9’- 8& !" 地下水动态与地表积盐过程的关系 通过对地下水引起的潜在积盐区景观与区域地表土壤总盐分布图的叠加，得到各个时期相同景观类型土 壤表层单位面积积盐量（表 1）和各景观的积盐速率图（图 6）。由表 1 可以看出，由于地下水位的不断抬升， 在地表强烈的蒸发作用下，水分将盐分带至地表，造成区域各景观类型的土壤表层单位面积积盐量的增加，其 中在非灌溉景观中，盐碱地景观类型的单位面积积盐量明显高于其他景观类型，从 4GH2 到 /001 年，单位面积 积盐量增加了 13& 77C，积盐速率达 0& 3H "·!; P/·- P4。说明在研究区内，地下水抬升作用，引起的地表积盐， 在盐碱地中积盐作用强于其他非灌溉景观类型，积盐速率最大（图 6）。在灌溉景观类型中，耕地的积盐作用 强于其他景观类型，积盐速率最快，达 0& 62 "·!; P/·- P4，并且单位积盐量由 4GH2 年的 /2& 60 "$ !;/增加到 /001
年的 2/& 77 " $!;/，单位面积的积盐量提高了 60& 06C。无论是灌溉景观类型还是非灌溉景观类型，单位面积 积盐量随着时间的推移，具有显著的差异性（& Q 0& 01），说明研究区土壤积盐作用的加强，次生盐渍化的程度 加重。 4606J 40期 J J J 王玉刚J 等：新疆三工河流域尾闾绿洲地下水变化与土壤积盐的响应 J !""#：$ $%%%& ’()*)+,(-& (. 表 !" 不同景观类型的积盐量（"$ !/0）
#$%&’ !" ()*& ($&+ $,,-.-&$+*)/ */ 0*11’2’/+ &$/0(,$3’ +43’(
年份
1’-2
灌溉景观 322,+-",4’ *-.56(-#’
园地
72(!-25 *-.5
耕地
82)# *-.5
人工林地
92",:,(,-* :)2’6"
非灌溉景观 ;).<,22,+-",4’ *-.56(-#’
灌木林地
=!2>??’2@ *-.5
居民地
A’6,5’.",-* -2’-
草地
B2-66 *-.5
盐碱地
=-*,.’ -*C-*, *-.5
DEFG 0H& IF J K& FL9- 0G& MK J K& IFN- 0D& M0 J K& HI8- 0G& ED J K& H0N- 0D& MM J K& FL8- 0I& DM J K& II9- 0L& GH J K& HM9-
DEEE 0L& DF J K& F09- 0I& II J K& LMN? 0F& KL J K& LGN? 0H& LK J K& ME8? 0G& KD J K& FKO? 0F& 00 J K& LG9N- 0F& K0 J K& HG9-
0KKH G0& FI J K& FG9? G0& II J K& IG9( 0E& ML J K& LFN? GH& KD J K& H08( GG& K0 J K& FH9( G0& HF J K& LI9? MD& GD J K& HHO?
P P 表中数据均值 J标准差（" $!/0）Q!’ 5-"- -2’ /’-.6 J =O（"$ !/0）；R=O差异形检验（! S K& KH），同行间大写字母相同者，表示无显著差异
性，字母不同者，表示有显著差异性；同列不同小写字母表示，有显著差异性，相同小写字母表示无显著差异性P 3. "!’ 6-/’ 2)%，4-*>’6 %,"! "!’
6-/’ (-#,"-* *’""’2 ,.5,(-"’ .) 6,+.,:,(-." 5,::’2’.(’，"!’ 5,::’2’." (-#,"-* *’""’2 /’-.6 6,+.,:,(-." 5,::’2’.(’；3. "!’ 6-/’ ()*>/.，4-*>’6 %,"! "!’ 6-/’ 6/-**
*’""’2 ,.5,(-"’ .) 6,+.,:,(-." 5,::’2’.(’，"!’ 5,::’2’." 6/-** * *’""’2 /’-.6 6,+.,:,(-." 5,::’2’.(’ （! S K& KH，R=O<"’6"）
图 MP 不同景观积盐速率
T,+& MP A-"’ ): 6),* 6-*" -((>/>*-",). ,. 5,::’2’." *-.56(-#’ "@#’6
! 园地 72(!-25 *-.5；" 耕地 82)# *-.5；# 人工林地 92",:,(,-* :)2’6"；
$灌木林地 =!2>??’2@ *-.5；%居民地 A’6,5’.",-* -2’-；& 草地 B2-66 *-.5；’盐碱地 =-*,.’ -*C-*, *-.5 5& !" 区域水资源利用对地下水的影响 通过对研究区 0G-的水库输水量数据、地下水开采 量数据、年降水量数据、年蒸发量数据与三口监测井 （;D，;0，;G）地下水水位数据之间进行多因素 U’-26). 相关性拟合检验（表 L），水库输水量与地下水水位二者 之间呈现极显著的负相关性（! V K& KD），并且与地表蒸 发呈现显著负相关性（! V K& KD），表明区域灌水量的增 加，促使地下水水位的抬升，由于地面蒸发的加剧，引起 地面积盐作用的加强，从而造成区域单位面积积盐量的 增加（表 H）。从 DEFG W 0KKH 年研究区地下水位年均抬 升 K& KE/，地下水矿化度年均升高 K& D0 +R XD，区域年均 地下水开采量为 G& FF Y DKL /G，年均变幅不大，所占区 域农田灌溉水资源利用的比例仅为 E& MEZ。区域维持农业正常生产的水资源主要来自于水库输水，水库输 水量逐年增加，从 DEFG 年水库输水量的 0& LF Y DKI/G增加到 0KKH 年的 H& 0M Y DKI/G，增加了 D& EL 倍。区域水 库输水量的加大，主要由于区域灌溉农田面积的扩大，从 DEFG 年到 0KKH 年间农田灌溉面积增加了 DMFI& EM !/0。由此可以看出区域水库输水灌溉是造成地下水位抬升直接原因，在强烈的地面蒸发作用下，进而引发 土壤盐渍化的加强。 表 6" 区域水资源与地下水水位之间的相关关系 #$%&’ 6" 7)22’&$+*)/ %’+8’’/ 8$+’2 2’()-2,’( $/0 92)-/08$+’2 +$%&’ "D "0 "G "M "H "L "I "D D K& 0LM K& KMM X K& MI0! X K& FKG!! X K& FG0!! X K& EKL!! "0 K& 0LM D K& DIH X K& KG0 K& KGF X K& K0M X K& DGK "G K& KMM K& DIH D X K& MFL! K& KMG X K& DK0 X K& KGM "M X K& MI0! X K& KG0 X K& MFL! D K& DMM K& DFH K& M0L! "H X K& FKG!! K& KGF K& KMG K& DMM D K& FHF!! K& FME!! "L X K& FG0!! X K& K0M X K& DK0 K& DFH K& FHF!! D K& FGD!! "I X K& EKL!! X K& DGK X K& KGM K& M0L! K& FME!! K& FGD!! D P P ! 8)22’*-",). ,6 6,+.,:,(-." -" "!’ K& KH *’4’*；!! 8)22’*-",). ,6 6,+.,:,(-." -" "!’ K& KD *’4’* "D 为水库输水量 "D /’-.6 %-"’2 ().6>/#",). :2)/ 2’6’24),2；"0 为地下水开采量 "0 /’-.6 %-"’2 ().6>/#",). :2)/ #>/#’5 +2)>.5%-"’2；"G 为 年降水量 "G /’-.6 #2’(,#,"-",). @’-2 X D；"M 为年蒸发量 "M /’-.6 ’4-#)2-",.+ (-#-(,"@ @’-2 X D；"H 为 ;D 监测井地下水水位 "H /’-.6 "!’ +2)>.5%-"’2 "-?*’ ,. ;D /).,")2,.+ %’**；"L 为 ;0 监测井地下水水位 "L /’-.6 "!’ +2)>.5%-"’2 "-?*’ ,. ;0 /).,")2,.+ %’**；"I 为 ;G 监测井地下水 水位 "I /’-.6 "!’ +2)>.5%-"’2 "-?*’ ,. ;G /).,")2,.+ %’** 0MKM P 生P 态P 学P 报P P P 0I 卷P !""#：$ $%%%& ’()*)+,(-& (. !" 结论与讨论 通过 /012 和 3444 两年的地下水位等值线图来反演 /015 年和 /000 年地下水位等值线图，从而使得土壤 表层盐度资料与地下水水位资料进行配准，在统计分析 678 检验下，可信度达 009以上，并对 2 个时期各月 地下水位水位的 678检验，/015 年、/000 年和 3442 年区域地下水水位具有显著的差异性，地下水水位变动较 大，年均抬升 4& 40 :。 应用地统计学中的变异函数理论，对土壤表层的总盐进行地统计分析，5 个时段土壤总盐样点数值均符 合正态分布，5 个时期的变异系数在 4& 2 左右，具有中等变异强度，通过变异函数的理论模型最优拟合，符合 指数模型，并且 !检验达极显著水平（! ; 4& 4/），采用 <=,+,.+ 进行空间数值的量化，所得到土壤总盐空间分 布图，在空间上能够很好的反映区域总盐的分布结构。 利用 >?7技术对 5 个时期，同期地下水水位所引起的积盐区域与景观分布图的叠加运算，结果表明，随着 地下水位的抬升作用不断加强，地表积盐区的面积不断扩大，地下水位每抬升 /:，造成区域地表积盐区要增 加 /@@& @2!:3。从 /015 年到 3442 年，35-间无论是灌溉景观类型还是非灌溉景观类型，各景观类型的土壤表 层单位积盐量的增加，并且具有显著的差异性（" A 4& 42），说明研究区次生盐渍化的程度加重。相关分析表 明区域灌溉输水作用是地下水水位抬升的直接动因，由于地面蒸发的加剧，从而间接引发地表积盐区的扩大， 造成单位面积积盐作用加强。 #$%$&$’($)： ［/ ］B >C) D E，6,C F G& 7’().H-=I J-*,.,K,(-",). )K J),* -.H HI.-:,( ()."=)* )K +=)C.H%-"’= ,. ,==,+-",). -=’- )K ,.*-.H L-J,.，.)="!%’J"’=. M!,.-& N+=)O ’.P,=).:’."-* Q=)"’(",).，3443，3/（/）：@2 @1& ［3 ］B 6,C F，D!).+ F Q，>C R& S-"’= =’J)C=(’J H’P’*)#:’." -.H )-J,J ’P)*C",). ,. ,.*-.H =,P’= L-J,. )K -=,H T).’ )K .)="!%’J" (!,.-& NHP-.(’ ,. S-"’= 7(,’.(’，344/，0（5）：5U1 51@& ［5 ］B <-.+ V 7，6, W，D!-.+ X 7& S-"’= =’J)C=(’J =’*-",.+ ") H’J’=",K,(-",). ,. "!’ F’Y, -=’- )K >-.JC Q=)P,.(’，M!,.-& X)C=.-* )K >*-(,)*)+I -.H >’)(=I)*)+I，344@，/3（Z）：Z2U ZZU& ［@ ］B >C [ W，D!-.+ R 8，Q-. W 6，#$ %&& ?."’=-(",). )K *-.H CJ’(!-.+’ -.H J#-",-* -.H "’:#)=-* HI.-:,(J )K J),* :),J"C=’ -.H J-*,.,"I ,. -=,H *-.H&
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