农业机械学报

作者：吴雨箫，陈皓锐，张宝忠，陶园，陈俊英，李云，旭日干，苗平，马红丽，谢梅，经思思

单位：西北农林科技大学,中国水利水电科学研究院;国家节水灌溉北京工程技术研究中心,中国水利水电科学研究院;国家节水灌溉北京工程技术研究中心,中国水利水电科学研究院;国家节水灌溉北京工程技术研究中心,西北农林科技大学,鄂尔多斯市水利事业发展中心,鄂尔多斯市水利事业发展中心,鄂尔多斯市河湖保护中心,鄂尔多斯市河湖保护中心,中国水利水电科学研究院;国家节水灌溉北京工程技术研究中心,西北农林科技大学,

关键词：土壤盐分;遥感;时空变化;气象影响因素;Sentinel-2

基金：“科技兴蒙”行动重点专项（2022EEDSKJXM004）和鄂尔多斯市水利科技重点专项（ESKJ2023-001）

土壤盐渍化是全球干旱半干旱地区农业生产、生态环境与土地资源可持续发展的主要挑战之一。内蒙古达拉特旗黄河南岸灌区长期受到土壤盐渍化的威胁，研究土壤含盐量动态变化及其驱动因素对该地区农业生产、生态保护与水资源管理具有重要指导意义。基于Sentinel-2卫星数据和实地土壤含盐量数据，通过相关性分析（Pearson correlation coefficient，PCC）、变量投影重要性分析（Variable importance in projection analysis，VIP）、灰色关联度分析（Grey relational analysis，GRA），并结合反向传播（Backpropagation，BP）、随机森林（Random forest，RF）和支持向量机（Support vector machine，SVM）3种机器学习算法估算了裸土期和植被覆盖期土壤含盐量（Soil salinity content，SSC）。同时基于最优反演模型以及Landsat-5、Sentinel-2数据，反演并统计了2000—2024年间灌区土壤含盐量时空变化特征。最后分析了蒸发量、降水量、温度、真实水汽压等气象因素对土壤含盐量变化的驱动作用。结果表明：裸土期PCC-RF模型表现最佳（建模集R2=0.849，RMSE为0.118%，MAE为0.079%；验证集R2=0.753，RMSE为0.158%，MAE为0.116%）。时空变化特征表明2000—2008年盐渍土面积持续增加，而2009—2016年实施的水权改造政策有效遏制了盐渍土扩张，并将大面积盐渍土转换为非盐渍土。蒸发量、降水量、蒸降比和温度是研究区土壤含盐量变化的主要气象影响因素。研究结果可为灌区土壤盐渍化监测与治理提供科学依据。

来源：2025年第8期

《农业机械学报》期刊编辑部

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