银川平原灌区土壤盐渍化风险评价与土地利用系统调控机制

由于特殊的地理环境和气候、土壤条件及其不合理的土地利用，土壤盐渍化一直是农业生产的主要限制因素之一。项目以宁夏银川平原为研究区域，将GIS、RS技术与系统理论、控制理论、人地关系理论相耦合来研究区域尺度的土壤盐渍化问题，通过综合分析土地利用与土壤盐渍化相互关系，建立基于压力- - 状态- - 响应（PSR）研究框架的土地盐渍化风险评价指标体系及评价模型。从土地利用系统的角度来分析土地利用过程中对土壤盐渍化产生的风险及其风险识别、风险管理与调控。基于系统动力学原理与方法，研究银川平原不同土地利用系统下土壤盐渍化演变规律并进行土壤盐分分布的模拟与仿真设计，并对模拟结果进行校验，以完善风险评估系统与参数，对未来银川平原土壤盐渍化的风险分级预警和管理研究。在此基础上建立基于人- - 地关系的盐渍化区土地利用调控机制，来提高和完善对干旱灌区土壤盐渍化研究的新思路、新方法。

本研究从土地利用系统分析的视角，耦合CA-Markov模型、3S技术与专家决策方法，沿着“土地利用系统分析——土地利用系统结构与功能演变——土地系统退化（土壤盐渍化）——盐渍化土壤景观格局时空动态演变——土壤盐渍化动因与机制——土壤盐渍化风险综合评价——土壤盐渍化关键风险因子分析——风险防控决策方案（水土资源利用优化模式）”的研究思路，开展了银川平原灌区土壤盐渍化风险评价与土地利用系统调控研究。研究主要结果如下：.（1）.银川平原灌区土地利用系统分析.从土地利用系统角度，分析了银川平原灌区土壤盐渍化产生的主要原因。灌区土地利用系统是一个复杂的绿洲农业生态系统，以人为因素为主导的土壤盐渍化动态演替过程实际上是土地利用过程的综合反映。.（2）.盐渍化土壤景观类型数量结构动态变化研究.以2000年、2004年以及2009年3期现状年为研究时间序列，采用多源卫星影像数据与地理信息系统技术，开展干旱区土壤盐渍化过程时间序列变化研究。结果表明：10年来，灌区盐渍化土壤在人类土地利用的驱动下正在经历着脱盐的过程，非盐渍化土的面积呈明显的上升趋势；从盐渍土的转入、转出类型来看，重度盐渍化土主要转变为非盐渍化土与中度盐渍化土；中度盐渍化土主要转变为非盐渍化土与轻度盐渍化土；轻度盐渍化土主要转变为非盐渍化土与中度盐渍化土。.（3）.盐渍化土壤景观格局时空变异特征研究.总体上土壤盐渍化程度仍呈南低北高的空间格局，局部地区土壤盐渍化现象有加重的趋势。研究区盐渍化土斑块呈团聚化趋势。通过模拟预测，未来几年内灌区盐渍化土壤景观空间格局变化不大，基本保持目前的空间格局。.（4）.银川平原灌区土壤盐渍化风险综合评价研究.采用“压力—状态—响应”（PSR）框架构建了土壤盐渍化风险评价指标体系及评价模型。研究结果表明：灌区土壤盐渍化风险整体处于低风险状态，大约有65%的面积处于低风险和非常低风险级别；土壤盐渍化风险空间分布主要受土壤底层盐分含量、地下水矿化度，地下水埋深以及土地利用方式与过程的影响。.（5）.基于土地利用系统控制的土壤盐渍化风险防控.通过将空间自相关模型与层次分析决策模型相耦合，构建了当前灌区土地利用系统下的土壤盐渍化风险防控指标体系，制定了不同土地利用模式下的区域土壤盐渍化风险防控优化决策方案