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库车县位于天山南麓，塔里木盆地北缘，地处南疆腹地，是南疆有一定代表性的典型绿洲县域。县境内北部为山区，南部为平原，地势北高南低，自西北向东南倾斜。山地面积占47.5%，平原面积占52.5%。北部山区的气候比较湿润，植被覆盖率较高。平原区的光热资源丰富，降水量稀少，植被稀疏，是该县主要的农、林、牧业灌溉区。全县95%以上的人口集中在平原区，该区域人类经济活动比较频繁，是阿克苏地区东部四县的经济中心。研究区土地总面积为1357.41Km 2 。辖5个行政乡，2002年总人口为142738人。经济结构以农业为主，农业又以种植业和畜牧业最为发达。农业人口比重高达67%，城市化水平比较低。农作物以棉花、小麦、玉米、水稻、苜蓿为主。由于地广人少，研究区交通不发达，有的农村至今没有通公路。2001年研究区已利用土地面积大约占总面积的58.03%，约787.71 Km 2 ，未利用土地569.70 Km 2 ，约占土地总面积的41.97%。未利用土地主要是沙漠、裸岩石砾、盐碱地、沼泽地、裸土地等。未利用土地土地质量低下，土地平整工程大，水利排灌工程艰巨，垦殖难度大，投资高，收益较慢 [82] 。
渭-库绿洲位于新疆南部的塔里木盆地中北部，北起秋里塔格山，南接塔里木河北岸，东与轮台、尉犁县相邻，西与温宿县接壤，是一个典型而完整的扇形平原绿洲 [83] 。
图2-1 研究区示意图
Fig.2-1 The map of study area
研究区属于大陆性温暖带干旱气候，依据新疆农业气候区划的分区指标属于温热区。具有一年四季分明、温差悬殊、夏短冬长、干旱少雨、风多沙大的特点。
根据库车、新和、沙雅气象站1970—2000年的统计资料，研究区多年平均气温为10.7℃，年较差34.4℃；年平均最高气温17.9℃，平均最低气温4.6℃。最热月七月份的平均气温为25.2℃，最冷月一月份的平均气温为-9.3℃。平均年日照时间2947小时，日照率为67%；每年4月份风沙浮尘天气多，日照百分率最低。无霜期151.0～194.5天。土壤有冻结现象。
研究区北部风大，南部风小；4—7月风大，11—1月风小；北部一带盛行北风，其他地区多为东北风。北部年平均风速2.4米/秒，年最大风速27米/秒；南部年平均风速2.0米/秒，年最大风速18米/秒，风大沙多，危害严重。
研究区降水稀少，蒸发量特大，平均降水量为46.5毫米，平均蒸发量达1227.8毫米，蒸降比大26.4。蒸降比有由北向南逐渐增大，从北部的20.5增大到南部的28.2。
渭干河为研究区唯一河流，是该地区灌溉的主要水源，水资源缺乏，年内分配不均，春旱严重 [52～54] 。渭干河年均径流量22.3×10 8 m 3 ，其由北向南逐渐消失在绿洲中，其水量几乎全部用来灌溉。克孜尔水库是渭干河控制性工程。该地区有大小湖泊约5处。总水面积约15平方公里。
依据研究区的具体地形，可分为两大地貌区，大致以乌鲁木齐至喀什公路为界，分为北部山区和南部平原。北部山区从北向南可以分为中高山区和低山区。3200米以上的南天山高山带大致呈东西向，地形尖削陡峭，顶峰常年积雪。海拔2200—3200米的中山带降水丰富，气候湿润，植被覆盖率高，是库车河水源主要补给区。低山区位于中高山区以南，海拔在1000—2500米之间，此区地形较平坦，切割侵蚀较浅，由于陆向沉积地层被挤压，构成了近东西向褶皱；降水稀少，地面蒸发强烈，植被稀少，剥蚀严重，是最贫瘠的山区。
南部平原位于塔里木盆地北部边缘，是塔里木盆地的一部分，地势自西北向东南倾斜，延续140多平方公里，平均地面坡降为0.8‰。地貌可分为渭干河三角洲，塔里木河冲积平原和洪积扇群带平原三部分。
研究区南北横跨塔里木地台和天山褶皱系两大构造单元，接壤部位形成了库车坳陷。中条运动形成新疆的初始陆壳—塔里木雏地台，杨子运动形成稳定的陆块—塔里木地台。最新的喜马拉雅运动，使天山、昆仑山强烈上升，塔里木盆地相对下降，构成现代地貌景观。研究区北部为古升界地层，研究区内分布有中生界和新生界地层。
分布于低山区北部。
（1）.三迭系：上统以夏阔坦为中心呈半圆环行分布，厚度755米。岩性上部为绿色砾岩、砂砾岩，下部为紫色砾岩。
（2）.侏罗系：下统、中统、上统多呈交错分布。下统厚度为478～675米，岩性为砂岩、砂泥岩、页质页岩夹煤层；中统厚度838～1818米，岩性为绿色砂岩、沙砾岩以及细砂岩互层、夹煤层，顶部为炭质页岩。上统厚度395～535米，岩性为砂岩、粉砂岩，顶部为红色细砾岩。
（3）.白垩系：下统，中统出露于库台克里克至克孜利亚一带。下统厚度773～1157米，杨岩性上部为泥岩夹砂质泥岩，中部为泥岩，底部为厚层砾岩；上统厚度114～148米，岩性为粉红色泥岩、灰色砾岩夹砂岩。
（1）第三系：分布于西起渭干河东至依奇克里克的狭长地带。渐新统出露较少，厚度125～176米，岩性为红褐色砂质泥岩、砂岩夹石膏层，底部为砾岩。中新统厚度为100～1909米，岩性为红褐或者灰绿色泥岩、砂岩、褐红色砾岩、砂砾岩并含石膏。上新统厚度为400～2170米，上部岩性为灰褐色粉砂岩夹砾岩以及砂质泥岩，下部为黄褐色砂质泥岩夹砂岩。
（2）第四系：广布于低山区和全部平原区，下更新统分布于广大低山区，面积较大，厚度1300～2000米，其岩性为胶结的灰白色巨厚状砾岩，夹砂岩透镜体。
中更新统、上更新统多分布于低山区的河谷沟壑处，高山区也有少量分布，其中中更新统的厚度为10～110米，岩性洪积层为半胶结的砂、砾石，冰渍层为泥砂石；上更新统厚度小于100米，岩性洪积层为砂砾卵石，冰水冰积层为砂里砾石、砂卵石、含砂亚砂土或者亚粘土，冰积层为你砾石。
全新统分布于整个平原区和低山区的河谷中，厚度最深超过400米，岩性山区为砂砾卵石、土质砂砾石、泥砾石；平原上部多为亚砂土、砂壤土、亚粘土、粘土，下部为砂卵砾石、砾质砂、砂、互层，并夹有亚砂土、砂壤土或亚粘土夹层。
如表2-1和图2-2所示，研究区根据水文地质条件划分成三个水文地质亚区，五个地质段。
分布于研究区上部，却勒塔格山边缘。这里是径流补给形成区，径流通畅，潜水水位埋深不小于2m，由北向南渐浅。潜水主要接受河流渗漏补给、潜流补给，径流排泄，矿化度较小，在地下水水化学分带上属于淡水带。水化学类型为HCO 3 —CI—SO 4 —Ca—Na。土壤几乎没有盐渍化现象的发生。依据地下水埋深、岩性、地下水矿化度等可以将其划分为两个地质段—I 1a 和I1b。I1a地下水埋深大于3m，地下水矿化度小于1.5g/l，土壤岩性为亚砂土；I1b地下水埋深2～3m，地下水矿化度1～3g/l，土壤岩性为亚砂土和亚粘土。
分布于研究区中部。潜水埋深不大于3m。潜水主要接受上游潜水径流补给、河水渗漏补给，主要是径流排泄；承压水以接受上游侧向径流补给为主，又以径流为主要排泄形式，潜水和浅层承压水矿化度1～3g/l，深层承压水小于1.0g/l，在地下水水化学分带上属于上咸下淡水带。潜水化学类型为SO 4 —CI—Na—Mg,浅层承压水化学类型为SO 4 —CI—HCO 3 —Na—Mg,深层承压水化学类型为HCO 3 —CI—SO 4 — Na—Ca。依据地下水埋深、岩性、地下水矿化度等可以将其划分为两个地质段—I 2a 和I2b。I2a潜水埋深大于2～3m，潜水矿化度1～3g/l，土壤岩性为亚砂土、粉质亚粘土，土壤发生轻度的盐渍化；I2b地下水埋深1m左右，地下水矿化度大于3g/l，土壤岩性为亚砂土和亚粘土，土壤发生了严重盐渍化。
分布于研究区下部。潜水埋深小于2m。潜水主要接受上游潜水侧向径流补给、农田灌水渗入补给以及洪水期河水渗漏补给补给，以径流和蒸发为主要排泄形式；承压水以接受上游侧向径流补给为主，径流形式排泄。潜水矿化度3～10g/l，浅层承压水矿化度1～3g/l，深层承压水矿化度小于1.0g/l，在地下水水化学分带上属于上咸下淡水带。潜水化学类型为CI —SO 4 —Na—Mg或SO 4 —CI—Na—Ca（Mg）, 浅层承压水化学类型为CI —SO 4 —Na—Mg, 深层承压水化学类型为CI —SO 4 —Na或HCO 3 —CI—Na—Ca。土壤岩性为亚粘土，发生了严重盐渍化，形成大面积的盐土。
盐渍化土壤的植被为多汁肉质盐生灌丛和泌盐植物，主要有盐穗木、盐节木、盐爪爪、骆驼刺、黑刺、柽柳及胡杨。这些植被含有大量可溶性盐分，残落物和残体经矿化分解归入土壤，可加剧土壤积盐过程 [85] 。