基于多重分形的土壤水盐空间变异性及其尺度效应研究

干旱盐渍化灌区土壤水盐的空间变异性及其尺度效应是制约区域水土资源高效利用和管理的重要因素之一，如何有效而精确的揭示土壤水盐空间变异的复杂性一直是土壤和水利科学中的热点问题。本项目以揭示区域农田土壤水盐空间变异性及其尺度效应的发生机理和过程的复杂性为根本目的，将多重分形理论与地质统计学方法相结合，分析农田土壤水盐及作物产量的空间变异性，借助多重分形奇异谱理论定量分析土壤水盐空间分布的尺度效应，采用联合多重分形方法确定作物产量空间分布与土壤水盐空间变异性之间的空间尺度依赖关系，提出盐渍化灌区农田土壤水盐监测的合理方案，为深入研究干旱灌区生态环境改变过程中的土壤水盐精准调控提供可靠的理论依据。

干旱盐渍化灌区土壤水盐的空间变异性及其尺度效应是制约区域水土资源高效利用和管理的重要因素之一。本项目以揭示区域农田土壤水盐空间变异性及其尺度效应的发生机理和过程的复杂性为根本目的；在深入分析灌区各因素对农田土壤水盐空间变异性影响的基础上，将多重分形理论与地质统计学相结合，研究了农田土壤水盐及作物产量的空间变异性，采用联合多重分形方法分析了作物产量空间分布与土壤水盐空间变异性之间的空间依赖关系，研究成果能够较好的为干旱盐渍化灌区灌溉管理和土壤水盐的调控提供理论依据和技术指导。取得了以下几个方面的研究成果：. （1）基于多重分形和地质统计学方法研究了土壤水盐空间变异性。将多重分形理论与地质统计学方法相结合，研究了盐渍化灌区农田表层土壤水分盐空间分布特征。分别通过地质统计学、多重分形和多重分形地质统计学方法分析土壤水盐空间变异性。. （2）基于多重分形方法分析了土壤水盐空间变异性尺度效应。从统计特征、变异函数和多重分形三方面分析了土壤水盐空间分布尺度特征，重点运用多重分形奇异谱理论中的尺度指数定量描述土壤水盐空间变异性的尺度效应。. （3）基于联合多重分形研究了作物产量对土壤水盐空间分布尺度效应的响应。基于土壤水盐空间变异的多重分形分析，运用联合多重分形方法分析作物产量与土壤水盐空间分布之间的空间位置依赖关系，提出了不同取样面积下，农田土壤水盐监测的合理数目。. 目前已经完成了预定的研究任务，在国内外学术期刊发表论文11篇，其中SCI检索3篇，EI检索5篇，核心期刊论文3篇，申请发明专利3项（获得授权2项）。