关于土地盐碱化问题的研究

关于土地盐碱化问题的研究 2010年11月 枣 庄 学 院 Nov, 2010 ZAOZHUANG UNIVERSITY 中国黄河三角洲地区土地盐碱化的改良与治理 刘婷婷 (枣庄学院 旅游与资源环境系 地理科学专业 2009级本科一班) 土地盐碱化和次生盐碱化问题在世界范围内广泛存在，在干旱、半干旱地区次问题更为严重。据联合国教科文组织(UNESCO)和粮农组织(FAO)不完全统 2[1]计，全世界的盐碱地面积已达9.144亿hm,因此,在人口不断增长、耕地不断减少的情况下,对盐碱地进行改良治理与利用便具有极其重要的意义。 在中国，黄河三角洲地区属于土地盐碱化程度较为严重的地区之一，其盐碱地的面积超过总面积的70%，其中大部分为土壤次生盐碱化，因此，对此地区的土地盐碱化进行研究从而找到改良与治理的措施便显得尤为重要。 1.黄河三角洲地区的概况 [2] “黄河三角洲”一般是指以宁海为顶点的近代黄河三角洲。地势西南高，东北低，黄河三角洲由于黄河的多次改道形成了岗、坡、洼相间排列的微地貌类型。此地属温暖带半湿润季风气候区，多年平均降水量600mm，多年平均蒸发 [3]量1944mm，蒸降比为3:1，成土母质主要是河流的冲击物和海积物(盐渍淤泥)。笨呢地区低下水位高且矿化度大。本区主要靠引黄河水发展灌溉农业。由于地势低洼、排水不畅外加黄河水侧渗和海水侵润顶托，土地盐碱化十分严重。 黄河三角洲除南部倾斜平原和黄河河滩高低外(仅占15%)，其余部分都发生了不同程度的盐碱化。滩涂沿海岸线呈半环状，主要分布在海拔2m以下，距海岸线10km左右的范围内，在东北部由于人为修筑海堤影响了海岸带的自然发育进程，贪图出现缺口。重度盐碱地面积达28%，沿海呈2条带状分布，一条分布在现海岸带滩涂内侧，另一条则沿1855年海岸线分布，且与黄河大致相切，这与黄河三角洲土壤含盐量不但受潜水埋深和矿化度影响，还受海水和黄河的影响。黄河以北除滩涂和重度盐碱地外的大部分地区都是中都盐碱地分布，中度盐碱地占17%。轻度盐碱地占22%，分布在黄河以南的河口附近以及距海较远的中度盐碱地内侧。 2(土地盐碱化的成因 盐渍土系一系列受土体中盐碱成分作用的、包括各种盐土和碱土以及其他不 [4] 同程度盐化和碱化的各种类型土壤的统称，也成为盐碱土。 2010年11月 枣 庄 学 院 Nov, 2010 ZAOZHUANG UNIVERSITY 土壤盐渍化是指土壤中的盐分离子增加或是可溶性盐分离,然后不断地向土壤的表层聚集,从而改变了土壤的理化性状,并对生长的植物有一定危害作 用的一种土壤演化过程。通常情况下,地下水与表层土壤水处于一定的动态平衡状态,地下水位与表层土壤中的离子都相对稳定。但当气候干旱时,土壤蒸发量增大,引起下部土壤水分沿土壤毛细管上移,同时土壤中的盐分也随着土壤水分向上运动水分到达土壤表层后发生蒸发损失,而盐分则在土壤表层累积,如此过程长期反复进行,当表层土壤盐分离子达到一定浓度时,就会造成土壤盐渍化[5]这正是绝大部分盐碱土分布在干旱、半干旱地区的主要原因。土壤盐渍化分为原生盐渍化和次生盐碱化两类。其中不受人为影响,自然发生的土壤盐渍化为原生盐渍化;而由于人类活动引发的土壤盐渍化为次生盐渍化[6]。土壤盐渍化不仅是限制农业生产发展的一个主要因子,也是制约滨海地区盐碱地改良绿化、 沿海防护林营造等林业项目的重要影响因子。 黄河三角洲地区的土壤质地主要是轻壤土，在蒸发量大于降水量的气候条件下，土壤不断蒸发的水分，又从地下水中得到补偿。因此，地下水埋深越小，蒸发作用越强，土壤积盐就越重;在地下水埋深和土壤质地基本相同的情况下，地下水矿化程度越高，土壤积盐就越重;在地下水埋深和土壤质地基本相同情况下，地下水矿化度越高，土壤积盐就越强烈。 地形部位高低对盐碱土的形成影响很大:地形高低直接影响地表水和地下水的运动，也就与盐分的移动和积聚有密切关系，从大地形看，水溶性盐随水从高处向低处移动，在低洼地带积聚。黄河三角洲地区由于为地势低平的平原再加上海水和河水的顶托作用，导致其极易形成盐碱土。 2.1土壤质地和地下水对土壤盐碱化也有一定影响 质地粗细可影响土壤毛管水运动的速度与高度，一般来说，壤质土毛管水上升速度较快，高度也高，砂土和粘土积盐均慢些。地下水影响土壤盐碱的关键问题是地下水位的高低及地下水矿化度的大小，地下水位高，矿化度大，容易积盐。 2.2河流和海水的影响 河流及渠道两旁的土地，因河水侧渗而使地下水位抬高，促使积盐。沿海地区因海水浸渍，可形成滨海盐碱土。黄河三角洲地区即为此种情况的典型代表区域。 2010年11月 枣 庄 学 院 Nov, 2010 ZAOZHUANG UNIVERSITY 2.3耕作管理的影响 有些地方浇水时大水漫灌，或低洼地区只灌不排，以致地下水位很快上升而积盐，使原来的好地变成了盐碱地，这个过程叫次生盐渍化。为防止次生盐渍化，水利设施要排灌配套，严禁大水漫灌，灌水后要及时耕锄。黄河三角洲地区的盐碱化以次生盐碱化为主，由于不合理的灌溉加之各种自然条件的影响，使盐碱化程度较大。 3.改良与治理措施 对于盐碱地的改良应该从生物措施、化学措施、物理措施等多方面进行，只有多管齐下才能达到良好的效果，提高盐碱土的利用效率。 3.1生物措施 国内外相关研究表明，生物措施是改良、开发和利用盐碱地的有效途径。通过生物措施改良的盐碱地具有脱盐持久、稳定且有利于水土保持以及生态平衡的效果。 生物措施进行盐碱地的改良主要靠种植如怪柳、木麻黄、胡杨、沙棘、珠美海棠、和沙枣等耐盐树种以及耐盐植物蓬和盐生经济作物北美海篷子的栽培技术以及对盐碱地的改良技术。在微生物方面，土壤中存在的固氮微生物能通过固定空气中的氮素来提高根际矿质元素的有效性，也能通过有效抑制土壤病原菌繁殖等作用来改善土壤条件和促进植物生长。 3.2化学措施 这是指在盐碱土上使用化学良剂，利用酸碱中和原理来改良盐碱地化学性质的。化学改良剂有两方面作用:一是改善土壤结构，加速洗盐排碱过程;二是改变可溶性盐基成分，增加盐基代换容量，调解土壤酸碱度。 化学措施进行盐碱土治理国内学者都进行了多方研究，例如: 3.2.1王玉江等研究了磷石膏在盐碱地改良中的作用 ,发现由于磷石膏中的钙离子可以代换盐碱土壤胶体上的钠离子 ,使土壤交换性钠离子的含量降低 ,从而 [ 7 ]降低土壤钠碱化度以达到改良盐碱地的作用 3.2.2王文杰、贺海升在 2005年将改土增肥、 取沙压碱、 种植树木等传统改良方法与土壤改良剂相结合改良盐碱地,通过对不同土壤深度盐碱动态以及本地种植树种杨树的生长状况来探讨改良当地重度盐碱地营造杨树林的可行方法。研究 2010年11月 枣 庄 学 院 Nov, 2010 ZAOZHUANG UNIVERSITY 结果表明 ,土壤改良剂聚马来酸酐 (HPMA)在阻盐剂阻隔下 ,可使盐碱地 ph [8 ]值与盐分含量明显下降 ,并且杨树生长速率较高 ,改良效果显著 3.2.3龙明杰等在 2000年综述了高聚物土壤改良剂的分类、 功效及应用 ,对高 聚物的土壤改良效果有了更直观更明确的认识。虽然高聚物改良剂可以通过改良土壤结构和土壤理化性质起到改良盐碱土的作用 ,但到 2008年止 ,真正实际使用的高聚物改良剂并不多且应用量也不大 ,因为该方法成本较高。此外 ,人们也在不断地开发和研制一些成本低廉的土壤改良剂,这些新研制的土壤改良剂可以弥补高聚物土壤改良剂价格较高、 难于推广的缺点。中国农业大学张青文教授在 2005年研制出一种使用简便、 效果明显且成本低廉的盐碱地改良剂—— [ 9 ]“ 康地宝 ” 土壤改良剂 3.3其他措施 3.3.1合理耕作盐碱地土壤 一般春季蒸发量大, 应采用浅耕, 以保墒防盐; 春耕宜晚, 等盐分蒸积在地表后再耕地, 或小雨后数天再耕, 以便将地表盐分压到底层。抢在夏季伏雨前中耕,主要作用是破除土壤。粗耙轻耙, 创造和保持大小适宜的坷垃, 使盐分较多地积于坷垃中, 利于防盐保墒。灌 3.3.2植树造林 在复垦区耕地范围内大力种植耐盐树种, 营造防风林, 改善小气候, 减少土壤水分蒸发, 控制盐分从底层上升。 3.3.3盐碱地治理向盐分的区域管理转变 结合上述传统治理模式, 最有效、最根本的治理方式是利用生物制剂, 打破盐碱地土壤水2 盐运动规律[强蒸发—积盐段 ( 3 ,4 月 )、强 蒸 发—稳 定 段(6月 )、降雨—脱盐段 ( 8,9月 ) 及冻结—稳定段(12,翌年 2月) ] , 使原来的 2个蒸发—积盐高峰期积盐不明显, 实现盐碱地治理转向盐分的区域管理。通过合理调控 “ 水、盐、肥”三者的关系, 淡化沃土层, 在盐碱土壤农作物根系主要活动层 ( 0,40 cm内) 建立 1个良好的 “水、盐、肥 ”生态环境, 达到作物正常生长、增产增收的目的。 3.3.4农业综合利用 针对复垦区中度以上盐渍化不能进行农业生产应用的耕地, 应采取以下措 2010年11月 枣 庄 学 院 Nov, 2010 ZAOZHUANG UNIVERSITY 施: ?种植耐盐牧草, 发展牛、羊、鹅等草食畜禽养殖; ?围埂淡水养鱼, 发展 水产业; ?发展集种、养、渔及休闲等为一体的观光农业。 3.3.5农业生产应用 积极利用中轻度以上耕地进行农业生产。水田种植以水稻为主, 旱田种植以 棉花为主, 实现土壤改良与利用的有机结合。 由于黄河三角洲地区的土壤盐碱化现状比较复杂，针对此地区不同的严加地 改良应该有针对性的采取不同的措施进行综合治理，而非单一的使用某一方面的 措施。总之，在实际应用中要结合各地区的地貌条件、耕作制度、排灌条件等做 细小分区，从而使改良对策更具有可操作性而达到良好的改良与治理的效果。 参考文献 [1]赵可夫 范 海 宋 杰 等 中国盐生植物的种类 类型 植被及其经济潜势 刘小京 刘孟雨 盐生植物利用 与区域农业可持续发展 北京 气象出版社 [2] Xu Xuegong . The Huanghe R iver Delta: Territo rial structure, Comp rehensive exp l o itat i on and Sustainable devel opment [M ] . Beijing: Ocean P ress,, 1998 . ( In Ch inese) 许学工. 黄河三角洲地域结构、 综合开发与可持续发展[M ] . 北京: 海洋出版社, 1998 . [3]1 0 2 2 期 关元秀 等: 基于 GIS 的黄河三角洲盐碱地改良分区 ? 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. [4]王遵亲. 中国盐渍土 [M ]. 北京: 科学出版社, 1993. [5]Doran J C, Turnbull JW. Australian trees and shrubs : s pecies forland rehabilitati on and farm p lanting in the tr op ics[ R ]. Canber2ra: Australian Centre for International Agricultural Research,1997. [6]张建锋,张旭东.世界盐碱地资源及其改良利用的基本措施 [7]王玉江, 吴涛. 磷石膏改良盐碱地的研究进展 [ J ]. 安徽农业科学, 2008, 36 (17) : 7413 - 7414. [8]张黎明, 邓万刚. 土壤改良剂的研究与应用现状 [ J ]. 华南热 [9]王文杰, 贺海升.施加改良剂对重度盐碱地盐碱动态及杨树生长的影响 [ J ]. 生态学报, 2009, 29 (5) : 2272 - 2278.