賽佳美, 盧玉東, 王正川, 賀美娜

(1.長安大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院, 陜西 西安 710054; 2.長安大學(xué) 旱區(qū)地下水文與生態(tài)效應(yīng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 陜西 西安 710054)

內(nèi)蒙古腰壩綠洲的土壤鹽漬化特征

賽佳美1,2, 盧玉東1,2, 王正川1,2, 賀美娜1,2

(1.長安大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院, 陜西 西安 710054; 2.長安大學(xué) 旱區(qū)地下水文與生態(tài)效應(yīng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 陜西 西安 710054)

土壤鹽漬化; 土壤特征; 阿拉善腰壩綠洲

土壤鹽漬化問題是干旱區(qū)可持續(xù)發(fā)展和改善環(huán)境質(zhì)量的戰(zhàn)略問題之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國的鹽漬化面積約3.60×107hm2，其中占全國可利用土地面積的4.88%[1]。而干旱區(qū)面積占全國總面積的1/3，鹽堿土廣泛分布[2]。土壤的鹽漬化問題和灌溉引起的土壤次生鹽漬化問題是干旱區(qū)綠洲農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要障礙[3]。綠洲地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是干旱區(qū)人們生存和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈，內(nèi)蒙古腰壩綠洲區(qū)是干旱區(qū)重要的農(nóng)墾區(qū)，每年以60%以上的農(nóng)業(yè)產(chǎn)量供給整個(gè)盟區(qū)及附近地區(qū)，其鹽漬化土地面積已達(dá)6 461 hm2，占總面積近80%。加之干旱的氣候條件和不合理灌溉方式使該區(qū)土壤鹽漬化更嚴(yán)重，現(xiàn)已成為制約綠洲農(nóng)業(yè)開發(fā)和可持續(xù)發(fā)展的重大限制條件[4]。

薛風(fēng)海[5]論述了腰壩綠洲區(qū)的鹽漬化現(xiàn)狀及其形成的水文、氣候、地質(zhì)背景，說明該區(qū)土壤鹽漬化現(xiàn)象始終存在，研究發(fā)現(xiàn)灌溉因素是該區(qū)土壤鹽漬化形成的重要因素。江凌等[6]分析腰壩綠洲區(qū)土壤鹽漬化的形成原因主要是受殘余積鹽和灌溉的雙重影響，并對綠洲區(qū)土壤鹽漬化現(xiàn)象提出規(guī)范灌溉水質(zhì)要求、擴(kuò)大防護(hù)林面積、增施有機(jī)肥等治理措施。劉貫群[7]通過地下水?dāng)?shù)值模擬概化出該區(qū)水文地質(zhì)概念模型，指出灌區(qū)下游地下水位超過臨界埋深，是造成土壤次生鹽漬化的重要因素。有的專家還對土壤鹽漬化主要參數(shù)(電導(dǎo)率、含水量、含鹽量、pH值)的空間異質(zhì)性進(jìn)行了分析[8]。

鹽漬土的發(fā)生受到區(qū)域性因素的制影響和制約，其鹽分組成及離子比例會(huì)呈現(xiàn)出區(qū)域性的特點(diǎn)，積鹽、脫鹽過程都存在差異[9]，土壤中的可溶性離子的不同組合方式對農(nóng)作物和植物的影響也是不盡相同的。由此，切實(shí)查明土壤鹽漬化分布特征、鹽漬土成分組成特點(diǎn)，對于科學(xué)合理的利用和開發(fā)鹽漬土具有重大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值。本文擬以內(nèi)蒙古腰壩綠洲為研究對象，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對土壤中的可溶性鹽離子做出分析，以期得出研究區(qū)土壤鹽漬化土壤因子特征，為該區(qū)今后的生態(tài)發(fā)展、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展和鹽漬化土壤的治理和規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

內(nèi)蒙古阿拉善左旗腰壩綠洲是西部干旱地區(qū)最大的沙漠綠洲，腰壩綠洲總面積約81 km2，位于賀蘭山西側(cè)洪積傾斜平原的邊緣，西鄰騰格里大沙漠，綠洲西低、東北南高，為一個(gè)小型的簸箕狀閉流的盆地。阿盟地區(qū)位于典型的溫帶大陸性氣候區(qū)，該氣候的特點(diǎn)是全年多風(fēng)少雨，光照強(qiáng)烈，蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于降雨量，降雨多集中于7，8，9月，全年平均降雨量約為198 mm，年蒸發(fā)量從東向西由1 400 mm增至2 000 mm以上[7]。白天日照強(qiáng)烈，全天平均日照時(shí)長7.7 h，而夏季全天日照時(shí)數(shù)最長可達(dá)13.6 h。區(qū)內(nèi)土壤類型主要有3類：棕鈣土、漠境鹽土和風(fēng)沙土。腰壩灌區(qū)地下水主要來源于賀蘭山降水入滲側(cè)向補(bǔ)給，灌區(qū)地下水埋深過大(平均為20 m)，地下水礦化度較高，一般在0.4～7 g/L，大部分低于3 g/L。

1.2 研究方法

本次樣品采樣以遙感影像數(shù)據(jù)為參考，運(yùn)用GPS定位，使采樣點(diǎn)盡可能遍及綠洲范圍內(nèi)的主要土地利用類型，以便于更全面、更直觀的進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，樣品采集是對深度為0—10和0—60 cm土壤進(jìn)行采樣，采樣時(shí)間為2015年8—9月和2016年8月，選取采樣點(diǎn)共89個(gè)?？紤]到采樣點(diǎn)周圍土壤性質(zhì)相對成因一致，環(huán)境因子類似，異質(zhì)性較小，每一采樣點(diǎn)周圍輻射約10 m處選取2個(gè)點(diǎn)，呈三角形形狀采樣，混合土樣(即每個(gè)采樣點(diǎn)都是3個(gè)點(diǎn)的混合)，用四分法取約500 g的土樣用自封袋裝好帶回實(shí)驗(yàn)室[10]。將土樣放置在通風(fēng)良好的地方進(jìn)行風(fēng)干，風(fēng)干后將土磨碎，過1 mm細(xì)篩，備用。

將已經(jīng)磨碎好的土樣進(jìn)行溶液配制，稱取土樣，按5∶1的水土比配制浸提液，用于測定土壤含鹽量、離子組成、pH值和電導(dǎo)率。用PH電極(PH211 Microprocessor PH Meter)對pH值測定。土壤離子及全鹽量的測定參考《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法》[11]。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽離子含量分析

表1 土壤鹽分統(tǒng)計(jì)特征參數(shù)

2.2 土壤總堿度與離子含量間的關(guān)系

由于地下水埋深大，灌溉初期碳酸根在水溶液中易與水中的氫離子結(jié)合形成重碳酸根離子和氫氧根離子，隨著蒸發(fā)作用的進(jìn)行，碳酸根離子的不穩(wěn)定性造成土壤中的重碳酸根離子的含量顯著高于碳酸根離子，故土壤中的重碳酸根是土壤總堿度的主要影響離子，碳酸根離子與土壤總堿度間顯示出顯著的相關(guān)性。

2.3 鹽離子相關(guān)性分析

對表層土壤基鹽中的離子進(jìn)行相關(guān)性分析，不僅可以揭示土壤中離子的存在形態(tài)以及與全鹽量之間的關(guān)系，而且可在一定程度上反映出鹽分在土壤中的運(yùn)移趨勢[14]。

表2 土壤鹽分離子相關(guān)分析矩陣

注：**表示在0.01水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)； *表示在0.05水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。

表3 0-10 cm土層土壤因子得分

表4 10-60 cm土層土壤因子得分

圖1 第1主成分與第2主成分二維辨別關(guān)系

3 結(jié) 論

[1] 王佳麗,黃賢金,鐘太洋,等.鹽堿地可持續(xù)利用研究綜述[J].地理學(xué)報(bào),2011,66(5):673-684.

[2] 田長彥,周宏飛,劉國慶.21世紀(jì)新疆土壤鹽漬化調(diào)控與農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展研究建議[J].干旱區(qū)地理,2000,23(2):177-181.

[3] 任加國,鄭西來,許模,等.新疆葉爾羌河流域土壤鹽漬化特征研究[J].土壤,2005,37(6):635-639.

[4] 李素英,李曉兵,符娜,等.內(nèi)蒙古典型草原區(qū)土壤硬度與土壤水分的空間變化分析:以錫林浩特為例[J].干旱區(qū)地理,2007,30(2):196-202.

[5] 薛風(fēng)海.我區(qū)西部牧區(qū)井灌飼草料基地的土壤鹽堿化問題研究:阿盟腰壩灌區(qū)調(diào)查[J].內(nèi)蒙古水利,1986(4):20-24.

[6] 姜凌,李佩成,胡安焱,等.干旱區(qū)綠洲土壤鹽漬化分析評價(jià)[J].干旱區(qū)地理,2009,32(2):234-239.

[7] 劉貫群.內(nèi)蒙孿井灌區(qū)地下水?dāng)?shù)值模擬及土壤鹽漬化預(yù)報(bào)[D].山東 青島：青島海洋大學(xué),2002.

[8] 馬成霞,丁建麗,楊愛霞,等.綠洲區(qū)域土壤鹽漬化主要參數(shù)的空間異質(zhì)性分析[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2015,29(2):144-150.

[9] 毛任釗,田魁祥,松本聰,等.鹽漬土鹽分指標(biāo)及其與化學(xué)組成的關(guān)系[J].土壤,1997,29(6):326-330.

[10] 盧磊,喬木,周生斌,等.新疆渭干河流域土壤鹽漬化及其驅(qū)動(dòng)力分析[J].農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究,2011,32(3):357-361.

[11] 魯如坤,陳懷滿,周建民.土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M].北京:中國農(nóng)業(yè)科技出版社,2000:85-96.

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CharacteristicsofSoilSalinizationinYaobaOasisofInnerMongoliaAutonomousRegion

SAI Jiamei1,2, LU Yudong1,2, WANG Zhengchuan1,2, HE Meina1,2

(1.SchoolofEnvironmentScienceandEngineering,Chang’anUniversity,Xi’an,Shaanxi710054,China; 2.KeyLaboratoryofSurfaceHydrologyandEcologicalEffectinAridRegion,MinistryofEducation,Chang’anUniversity,Xi’an,Shaanxi710054,China)

soilsalinization;soilcharacteristics;YaobaOasisofAlax

A

1000-288X(2017)05-0152-05

S156.4

文獻(xiàn)參數(shù)： 賽佳美, 盧玉東, 王正川, 等.內(nèi)蒙古腰壩綠洲的土壤鹽漬化特征[J].水土保持通報(bào)，2017,37(5)：152-156.

10.13961/j.cnki.stbctb.2017.05.026； Sai Jiamei, Lu Yudong, Wang Zhengchuan, et al. Characteristics of soil salinization in Yaoba Oasis of Inner Mongolia Autonomous region[J]. Bulletin of Soil and Water Conservation, 2017,37(5)：152-156.DOI:10.13961/j.cnki.stbctb.2017.05.026

2017-03-06

2017-04-21

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“黃河上游德恒隆—鎖子巨型滑坡地震觸發(fā)機(jī)理及破壞模式研究”(41302253); 阿拉善SEE生態(tài)協(xié)會(huì)基金資助項(xiàng)目(220029150182)

賽佳美(1991—),女(漢族),山東省威海市人,碩士研究生,研究方向?yàn)榈叵滤瘜W(xué)。E-mail:18291811632@163.com。

盧玉東(1969—),男(漢族),河北省唐山市人,教授,博士生導(dǎo)師,主要從事水文地質(zhì)方面的研究。E-mail:18631061634@163.com。