李誠志

(新疆大學干旱生態(tài)環(huán)境研究所，綠洲生態(tài)教育部重點實驗室，新疆烏魯木齊830046)

0 引言

土壤鹽結皮（Soil salt crust，SSC）俗稱為鹽殼，是易溶鹽結晶體膠結土壤顆粒在土壤上層形成的一層膠結層[1]，其廣泛分布于干旱、半干旱區(qū)域．土壤鹽結皮與土壤生物結皮在物質組成、結構形態(tài)和形成機制方面均存在較大差異．生物結皮是由苔鮮類、藍綠藻、地衣類、真菌、細菌和非維管束植物等粘結土壤顆粒而形成[2]，生物結皮強度低但韌性大，結皮形成后具有較強的抗風蝕能力[3]，但生物結皮形成時間相對較長，需要幾個月甚至幾年[2]．土壤鹽結皮是由鹽晶體膠結土壤顆粒而形成，土壤鹽結皮形成速度快且大部分堅硬．土壤鹽結皮形成后表層土壤性質、水力特性和土壤生態(tài)等方面發(fā)生了重大改變，土壤抗風蝕能力顯著提高．土壤表層水分蒸發(fā)后土壤表層就立即形成了一層能夠抵抗風蝕的鹽結皮層，其能在幾天甚至幾個小時就形成一層堅硬的結皮層，可以迅速的抵抗風沙災害的破壞[3]．因而，鹽結皮抗風蝕性能逐步引起國內外科研工作者關注[4?10]，成為當前研究的新熱點．本文從自然鹽結皮演變、鹽結皮形成機理、鹽結皮對土壤風蝕影響進行歸納總結，期望為進一步開展土壤鹽結皮研究提供參考．

1 自然鹽結皮演變

在干旱、半干旱地區(qū)洼地，土壤鹽結皮廣泛存在，表面形態(tài)豐富多樣．根據(jù)鹽結皮地表形態(tài)可分為埋藏鹽殼、垡板狀鹽殼、厚層龜裂鹽殼、薄層龜裂鹽殼和棱狀鹽殼[11]．Goodall根據(jù)鹽結皮的厚度與表面形狀劃分為兩類：厚鹽結皮（結皮呈多邊形塊狀，裂縫隆起>10 cm）和薄鹽結皮（結皮呈多邊形或類似水泡狀，裂縫隆起厚度<10 cm）．薄結皮是鹽結皮變化的基本形態(tài)，經(jīng)過鹽結晶沉積物變形、鹽溶沉積物塌陷和聚合、以及兩者的混合作用，鹽結皮地表發(fā)生了顯著變化[12]．從變化過程看，自然鹽結皮大致可劃分為三個階段，即成長期（Ⅰ階段）、成熟期（Ⅱ階段）和消亡期（Ⅲ階段）．不同學者對三個階段的劃分又存在一定分歧．Artieda對南美洲四個鹽盆地（Yungay，Salar de Navidad，Salar de Llamara，Salar Grande）的鹽結皮進行調查分析指出：Ⅰ階段，地表較平坦，鹽結皮裂紋輕微隆起（1～3 cm），鹽和土壤顆?；旌闲纬山Y皮，結皮物質組成分布較為均勻，未出現(xiàn)鹽瘤（Nodule）；Ⅱ階段，地表呈規(guī)則碟形狀，四周裂紋隆起，裂紋處出現(xiàn)鹽富集．Ⅱ階段又可細分為早期和晚期兩個階段．在Ⅱ階段早期，裂塊呈現(xiàn)一個非常明顯的中間低四周高的碟形狀，裂塊尺寸相對較大（直徑約30～90 cm），裂塊中部由鹽和土壤組成堅硬而多孔的結構，裂塊邊緣則主要是鹽，土壤顆粒很少．在Ⅱ階段晚期，裂塊尺寸變小，裂塊周邊進一步抬升，裂塊中間部分和邊緣部分的物質組成差異進一步加大，邊緣部分逐步演化成直徑5～20 cm的鹽瘤；Ⅲ階段，因侵蝕作用鹽結皮邊緣裂縫變得不清晰，隆起部分發(fā)育成圓或不規(guī)則形狀，鹽瘤發(fā)育完全，也有的出現(xiàn)像垂直魚鰭一樣的結構，經(jīng)常很難辨認鹽塊碟形中心[13]．Nield結合地表形態(tài)、土壤水分蒸發(fā)和土壤侵蝕提出鹽結皮三個階段特征為：Ⅰ階段，平坦鹽結皮階段（Continuous），鹽結皮地表平坦，土壤水分蒸發(fā)較低，土壤侵蝕量?。虎螂A段，脊狀鹽殼階段（Riged），地表呈現(xiàn)高低起伏脊狀地表，這階段土壤水分蒸發(fā)量較大，土壤侵蝕量較??；Ⅲ階段，侵蝕階段（Degraded），地表有較大的土壤風蝕量，土壤蒸發(fā)量較?。@三個階段可以通過正反饋（土壤表層、次表層和氣象過程導致地表隆起發(fā)展）、負反饋（降雨或風蝕使地表隆起消亡）和極端事件（極端洪水或降雨導致鹽結皮溶解）進行相互轉換[9]．鹽結皮地表形態(tài)還具有一定繼承性，Lokier在Abu Dhabi Sabkha海灘觀察發(fā)現(xiàn)，鹽結皮龜裂縫由下腹的泥脊或石巖微地形控制，表層龜裂鹽結皮破壞后，新形成的鹽結皮龜裂裂縫還會繼續(xù)在原裂縫處形成[14]．

2 鹽結皮形成機理

在自然鹽結皮和土壤（或多孔材料）結皮實驗中，鹽結皮根據(jù)其結晶位置有表面結皮（efflorescence）和次表層結皮（subflorescence）兩種[15]．表面鹽結皮在土壤（或多孔材料中）表面結晶，根據(jù)其形態(tài)有殼狀（Crusty）或補丁狀（Patchy）鹽結晶層[16]．次表層結皮在土壤（或多孔材料中）表面下部的孔隙中形成一層鹽結晶層[17]．形成何種鹽結皮與鹽的種類和蒸發(fā)條件有較大的相關性．

2.1 表面結皮

NaCl在常溫下通常形成表面鹽結皮[16,18,19]．常溫下土壤顆粒粒徑、粒徑形狀以及粒徑親水性控制著表面結皮類型．Eloukabi進行NaCl實驗發(fā)現(xiàn)在土壤粒徑5～160μm時形成“殼”狀（Crusty），在土壤粒徑200～300μm時形成“補丁”狀（Patchy）[16]．Norouzi Rad運用粒徑相近（平均粒徑600μm）的不規(guī)則自然沙粒和球形玻璃珠進行NaCl結皮實驗，實驗結果顯示兩種顆粒都形成補丁狀結皮，但自然沙粒形成的補丁狀結皮呈不規(guī)分布，而球形顆粒形成的補丁狀結皮則幾乎均勻分布[20]．Bergstad研究粒徑范圍為90～250μm（平均粒徑166μm）的普通沙粒和憎水沙粒（普通沙粒浸染n-octyltriethoxysilane溶液）混合對結皮形狀的影響，結果發(fā)現(xiàn)普通沙粒形成殼狀結皮，加入憎水沙粒后形成補丁狀結皮，隨著憎水沙粒增加補丁狀結皮面積越來越小[21]．更多的研究顯示，NaNO[22?24]3、KCl[15,25?27]、KNO[15,24]3形成的鹽結皮，與NaCl較為相似，常溫下一般形成表面結皮．

2.2 次表層結皮

Na2SO4在常溫下則形成次表層鹽結皮[15,22,23,27]．在土壤或多孔材料表面下部的孔隙中，Na2SO4晶體吸附于孔壁而逐步沉積，孔隙則逐步被鹽晶體填充[8,28]．隨著Na2SO4晶體增加，土壤或多孔材料孔隙越來越小，當孔隙壁與晶體間僅剩一層非常?。s1～2 nm）的濕幕（Weting Film）時，孔隙壁與晶體間的Na2SO4溶液再結晶時會產(chǎn)生足以破壞各種材料的結晶壓力[29]，巨大結晶壓力使土壤或多孔材料產(chǎn)生膨脹破壞，表面鹽結皮則不存在這種破壞性．這種鹽結晶破壞在含鹽的建筑材料中非常普遍[23,24,27,30]，是影響建筑安全的一個重要因素，國內外學者非常重視，并進行了大量研究[14,22,28,31?35]．Na2SO4結晶壓力來自于兩個方面，一是孔隙溶液的超飽和狀態(tài)，二是Na2SO4結晶體水合相態(tài)的變化．Scherer和Espinosa通過Na2SO4結晶動力學方程模擬和多孔材料破壞壓力測定，計算出超飽和是產(chǎn)生結晶壓力的根源，Na2SO4溶液結晶時會達到一個非常高的超飽和度（S=4.4），且這種高的超飽和度持續(xù)時間非常長，這種超飽和度產(chǎn)生了巨大的結晶壓力使土壤或多孔材料產(chǎn)生破壞[15,29]．Steiger和Schiro從Na2SO4-H2O結晶相位變化圖出發(fā)，則認為Na2SO4結晶相態(tài)變化才是Na2SO4結晶壓力產(chǎn)生的原因．Na2SO4晶體在水中或潮濕的環(huán)境下重結晶生成亞穩(wěn)定的Na2SO4·7H2O，再轉變?yōu)榉€(wěn)定Na2SO4·10H2O，Na2SO4·10H2O溶解度很小，晶體迅速增加，晶體體積增加而產(chǎn)生較大的結晶壓力[36,37]．Na2SO4結晶相態(tài)變化與環(huán)境濕度相關．Na2SO4在濕度>50%時生成芒硝晶體（Na2SO4·10H2O），在濕度<50%時生成無水芒硝晶體（Na2SO4）[28]．環(huán)境濕度大時無水芒硝晶體會潮解形成芒硝，環(huán)境濕度小時芒硝晶體會脫水形成無水芒硝，Na2SO4晶體的潮解與脫水形成晶體體積變化，從而破壞含Na2SO4鹽的土壤或材料．依據(jù)Na2SO4晶體潮解與脫水，Menndez結合ECOS-RUNSALT模型和空氣濕度變化、建筑材料中鹽含量來預測鹽晶體對古建筑的破壞作用[24]．自然鹽結皮中，Na2SO4晶體潮解與脫水使鹽結皮發(fā)生塌陷和膨脹，是形成自然鹽結皮龜裂隆起的主要因素[12,14]，在鹽結皮隆起下部和裂縫處出現(xiàn)一層松軟的芒硝層[38]．MgSO4、K2SO4、Na2CO3與Na2SO4一樣具有多種水合鹽，形成的鹽結皮也是次表層結皮，在潮解與脫水過程中對土壤和多孔材料也會產(chǎn)生壓力破壞[23]．

2.3 混合鹽結皮

兩種或兩種以上鹽混合對鹽結皮有較大影響[22,24,26]．混合鹽對表面結皮形態(tài)產(chǎn)生了改變．Gupta研究了抑制劑亞鐵氰離子（[Fe(CN)6]4?）對結皮晶體的影響，NaCl溶液加入亞鐵氰離子后，結晶開始之前的超飽和度顯著提高，NaCl晶體由無抑制劑的立方晶體變?yōu)閿U展晶體，單個晶體積增大．在NaCl-KCl和NaCl-LiCl的混合溶液中加入亞鐵氰離子后，結晶開始之前的超飽和度則比單鹽要低，晶體則變?yōu)槿菀罪L蝕的樹枝狀晶體[26]．混合鹽產(chǎn)生的次表層結皮的破壞作用顯著減輕．Menndez比較了NaCl（溶度6%）、Na2SO4·10H2O（溶度6%）、飽和CaSO4三種單鹽和三種鹽混合（溶度6.2%）的結皮，發(fā)現(xiàn)混合鹽同時具有表皮結皮特征和次表層結皮特征，但混合鹽對多孔材料產(chǎn)生的破壞作用明顯小于Na2SO4單鹽產(chǎn)生的破壞[24]．Cardell研究了單硫酸鹽（CaSO4、MgSO4、Na2SO4、K2SO4）和混合硫酸鹽在石灰石上的結皮，也發(fā)現(xiàn)混合鹽對多孔材料的破壞要小于單鹽的[39]．De Clercq和Lindstr¨om對多種硫酸鹽混合進行研究也發(fā)現(xiàn)混合鹽生成的次表層結皮的破壞作用要明顯小于單鹽．MgSO4和Na2SO4等摩爾混合鹽還生成了晶體比單鹽大得多的多種復合鹽：Na2Mg(SO4)2·4H2O（白鈉鎂礬），Na2Mg(SO4)2·5H2O（五水鎂鈉礬），Na12Mg7(SO4)13·15H2O（鈉鎂礬）和Na6Mg(SO4)4（無水鈉鎂礬）[22,40]．混合鹽還影響鹽的潮解和水分蒸發(fā)．Sawdy研究了（Mg(NO3)2·H2O，NaCl，NaNO3，KNO3，CaSO4·2H2O）兩種鹽混合結晶，發(fā)現(xiàn)相對于單鹽而言混合鹽的潮解/溶解點和溶解速率增加，但蒸發(fā)速度比單鹽的蒸發(fā)速度要慢，在吸收和干燥的循環(huán)中混合鹽破壞性更小[41]．

鹽結皮類型不僅受鹽種類影響，還受多孔材料的孔隙尺寸、表面蒸發(fā)速度、液體的傳輸性能影響[15,23,41]．Sawdy在孔隙非常小的石灰石中發(fā)現(xiàn)了一層Na2SO4的表層結皮[41]．Espinosa在研究NaCl和Na2SO4結皮時指出，NaCl在蒸發(fā)迅速的條件下也能形成次表層結皮，Na2SO4在空氣濕度飽和的慢速蒸發(fā)條件下也能形成表面結皮[15]．鹽結皮類型受多種因素影響，其形成機理十分復雜，到目前為止還未完全清楚，還有待于進一步揭示．

3 鹽結皮對土壤風蝕影響

土壤鹽結皮顯著地改變了土壤抗風蝕性能．鹽結皮中的鹽晶體吸附于土壤顆粒表面，將分散的土壤顆粒膠結成大土壤顆粒或將土壤膠結為整體．大土壤顆粒增大了土壤風蝕起動風速閾值，提高了土壤抗風蝕能力[42]，固結成整體的土壤則幾乎沒有風蝕現(xiàn)象．然而，不同形式、不同類型的鹽結皮對土壤風蝕的影響不同．一般情況下表面鹽結皮有助于提高土壤抗風蝕性能．Nickling在細沙土表面噴灑不同溶度的NaCl和KCl溶液（溶度為：0.5、1.0、5.6、7.5、10、15、20、30 g/L）形成表面殼狀鹽結皮，然后在風洞中測試沙土表面起動風速閾值，結果顯示表面殼狀鹽結皮大大提高了沙土的抗風蝕性能，沙土表面的起動風速閾值隨著鹽溶度的增加而增大，即使很低的鹽溶度也能顯著的提高沙土的起動風速閾值[43]．MgC12和CaCl2溶液形成的表面結皮也得到相似的結論[44]．厚表面殼狀鹽結皮相比于薄表面殼狀結皮具有更大的起動風速閾值．Nield對實驗生成的薄表面殼狀鹽結皮和厚表面殼狀鹽結皮進行風洞測試，發(fā)現(xiàn)厚表面殼狀鹽結皮比薄表面殼狀鹽結皮有較高的起動風速閾值；但表面殼狀鹽結皮一旦破裂后或表層鹽結皮是補丁狀時，結皮的起動風速閾值則與厚度不相關，表面的起動風速閾值都迅速降低．土壤風蝕發(fā)生后，含鹽的土壤也能顯著的減少從表面射出的顆粒流[45]．OBrien測試鹽溶度從320 g/kg降低到80 g/kg時，發(fā)現(xiàn)從表面射出的顆粒流明顯增大，顆粒流的增大與風速和顆粒碰撞速度不相關[46]．Argaman將鹽結皮大幅增加土壤起動風速閾值歸結于鹽結皮中緊密堆積的鹽晶顆粒和土壤細顆粒本身的粘結性[42]．

次表層鹽結皮生成于表層下部，鹽晶體吸附土壤孔隙壁，將土壤顆粒膠結在一起，但次表層結皮一般存在鹽膨脹作用，鹽膨脹使膠結的土壤層隆起開裂產(chǎn)生破壞，因此次表層結皮土壤的抗風蝕性能不如表面結皮土壤．Nield在風洞中比較NaCl和Na2SO4的土壤結皮的抗風蝕性能發(fā)現(xiàn)，Na2SO4結皮土壤更容易被侵蝕．Na2SO4結皮土壤結皮在溫度和濕度循環(huán)變化的作用下潮解、脫水，鹽結皮膨脹形成多邊形塊狀的脊狀地表，這種地表增大了地表粗糙度，在隆起裂縫處容易被風侵蝕[45,46]．在風蝕作用下，地表由脊狀鹽殼階段演變?yōu)榍治g階段．自然條件下，Na2SO4通常與其他鹽混合形成混合鹽結皮，混合鹽結皮土壤的風蝕破壞作用則明顯小于純Na2SO4鹽結皮土壤[46,47]．

鹽結皮的晶體形狀也顯著的影響土壤風蝕．Buck在美國加利福尼亞Salton Sea利用原位便攜式風蝕儀（PI-SWERL）測量不同類型鹽結皮的風蝕量，運用掃描電鏡觀測相應鹽結皮結晶形態(tài)，發(fā)現(xiàn)針狀或棱柱狀晶體的鹽結皮具有較高的風蝕通量．形成針狀或棱柱狀晶體的鹽有含水或脫水的芒硝/無水芒硝、尤鈉鈣礬/鈣芒硝、石膏/燒石膏和多種硫酸鎂鹽[48]．在環(huán)境變化下，這些鹽反復溶解和結晶，形成一種沒有粘合的細小獨立晶體，在鹽結皮表層下部形成一層蓬松鹽層，使結皮與土壤脫離，造成鹽結皮破壞后具有較高的風蝕通量[15,28]．一般而言，沒有開裂的鹽結皮強度越大的其抗風蝕性能也越好，但結皮形成過程中均會出現(xiàn)不均性[3]，造成結皮破壞，從而造成鹽結皮的抗風蝕性能差異大．

在鹽結皮增強土壤抗風蝕性能中，除了鹽晶體膠結土壤增大起動風速閾值外，鹽結皮保持上層土壤水分從而間接增加土壤抗風蝕性的作用也是不可忽略．從鹽結皮形成機理可知鹽晶體沉積于表層或表層下部的土壤孔隙中，在均質土壤內部細小孔隙幾乎全部被結晶鹽堵塞，水汽無法通過，在非均質土壤小孔隙被鹽晶體堵塞，大孔隙依靠水蒸氣傳播，土壤水分蒸發(fā)嚴重減弱．土壤中毛細管吸上來的水被阻礙在結皮下部，使上層土壤保持一個較大的土壤水分，從而增加土壤的抗風蝕性能[48]．國外大量學者對自然鹽結皮土壤水分蒸發(fā)進行了大量觀測研究，鹽結皮的存在嚴重地阻礙了土壤水分蒸發(fā)．Chen在澳大利亞Amadeus湖觀測到鹽結皮水分蒸發(fā)量為70 mm/a，僅為鹵水蒸發(fā)的10%左右．不同類型的鹽結皮土壤水分蒸發(fā)量相差較大[49]．Kampfa在智利北部Salar de Atacama鹽湖運用渦動對鹽結皮土壤水分蒸發(fā)進行觀測，發(fā)現(xiàn)光滑鹽結皮土壤水分蒸發(fā)量為0.1～1.1 mm/d，邊緣植被區(qū)域鹽結皮土壤水分蒸發(fā)量為0.4～2.8 mm/d，而在粗糙鹽結皮地表則未觀測到土壤水分蒸發(fā)量[50]．自然鹽結皮裂縫出現(xiàn)后會增大鹽結皮土壤水分蒸發(fā)，其蒸發(fā)速率相比于沒有裂隙的鹽結皮大幾個數(shù)量級[51,52]．Nield研究指出：Ⅰ階段平坦鹽結皮土壤水分蒸發(fā)量較低；Ⅱ階段脊狀鹽結皮土壤水分蒸發(fā)量變大；Ⅲ階段侵蝕鹽結皮土壤蒸發(fā)量又變小[48]．李誠志在塔里木河下游對比無鹽結皮土壤和有鹽結皮土壤的上層土壤水分時，發(fā)現(xiàn)有鹽結皮的上層土壤（0～15 cm）水分要明顯高于無鹽結皮的土壤水分[53]．在土壤風蝕期，鹽結皮地表即使破裂，上層較大土壤水分可以迅速蒸發(fā)形成新的鹽結皮，從而有效的提高土壤的抗風蝕性能．

4 進展與展望

綜上所述，目前國內外學者對土壤鹽結皮進行了大量的研究，取得了豐碩的研究成果，這些研究成果為繼續(xù)研究土壤鹽結皮提供了基礎．通過文獻梳理和比較，從土壤風蝕角度看土壤鹽結皮仍存在一些值得深入研究的內容．

4.1 鹽結皮類型影響

從現(xiàn)有文獻看，鹽結皮顯著提高土壤抗風蝕性能已成為眾多學者共識．在表面鹽結皮風蝕性能研究中，目前主要集中于殼狀鹽結皮的抗風蝕性能研究，補丁狀鹽結皮的抗風蝕性能則未見報道．殼狀鹽結皮在土壤表面生成一層全覆蓋的鹽結皮，松散土壤顆粒全置于鹽結皮保護下，土壤風蝕過程中需破裂表面鹽結皮后才能運移下部松散土壤顆粒．補丁狀鹽結皮則未完全覆蓋土壤表面，部分土壤顆粒直接裸露在外，土壤風蝕過程中可能被氣流直接夾帶，形成風沙流破壞補丁狀鹽結皮．補丁狀鹽結皮土壤風蝕過程與殼狀鹽結皮土壤風蝕過程應該存在較大的差異，但補丁狀鹽結皮風蝕過程還未見報道，其風蝕過程還未知，需要深入研究．在現(xiàn)有的表面鹽結皮研究中，生成表面鹽結皮的鹽多數(shù)為NaCl，少量的KCl、MgC12、CaCl2和NaNO3，其他表面鹽結皮鹽則幾乎沒有．不同鹽結晶的晶體大小、晶體形狀以及組合都不一樣，結晶體間作用力大小也存在差異，生成的表面鹽結皮抗風蝕能力應該也存在較大差異．王大環(huán)對NaCl、CaCl2、Na2CO3、NaHCO3進行風沙土結皮實驗，發(fā)現(xiàn)不同鹽形成的表面鹽結皮強度差異很大，CaCl2形成的鹽結皮強度非常高，Na2CO3、NaHCO3結皮面出現(xiàn)明顯的“發(fā)酵”蓬松現(xiàn)象，結皮強度則非常低，甚至低于風沙土本身的強度[54]．鹽種類是影響表面鹽結皮風蝕性能的一個重要因素，其影響有待于進一步研究．

次表層鹽結皮風蝕性能研究中，目前研究對象主要為Na2SO4形成的次表層鹽結皮．這類鹽結皮最典型的特征是：鹽晶體會在溫度和濕度循環(huán)變化的作用下潮解、脫水，鹽結皮會膨脹形成多邊塊狀的脊型裂縫地表．這種結皮增加了土壤表面粗糙度，在裂縫處容易風蝕．形成次表層結皮的鹽一般為水合鹽，晶體能與水形成不同水分子的水合鹽．水合鹽在環(huán)境溫度和濕度的變化下能相互轉換，不同水合鹽的晶體類型、晶體體積和晶體膠結力均不同，其形成的次表層鹽結皮的強度差異較大，其風蝕性能也完全不同．然而，目前關于環(huán)境條件對次表層鹽結皮風蝕影響的研究很少，其影響機理暫未明了，還有待于深入研究．另外，形成水合鹽的鹽種類非常多，目前僅有Na2SO4和MgSO4的相關研究，其他的水合鹽還有待于進一步探究．

4.2 混合鹽結皮影響

自然界鹽結皮幾乎全部為混合鹽結皮，混合鹽結皮土壤風蝕機理研究有助于我們進一步利用鹽結皮有益部分抑制鹽結皮有害部分．從鹽結皮形成機理可知，兩種及兩種以上的鹽混合對鹽結皮的形成具有較大影響．混合鹽結晶時存在相互抑制，這種相互抑制明顯地降低了次表層鹽結皮的膨脹破壞作用，減輕次表層鹽結皮破壞造成的土壤風蝕．目前，混合鹽研究集中于Na2SO4與NaCl、Na2SO4與NaNO3、Na2SO4與MgSO4等少數(shù)的幾類混合鹽中，混合鹽的研究范圍有待于進一步擴展．混合鹽不僅與混合鹽種類有關系，還與混合鹽之間的比例存在復雜關系．李沼鵜對NaCl和Na2CO3、NaCl和NaHCO3、Na2SO4和Na2CO3、Na2SO4和NaHCO3、NaCl和Na2SO4、KCl和Na2SO4、CaCl2和Na2SO4七種混合鹽，9個配比梯度(1︰9，2︰8，3︰7，4︰6，5︰5，6︰4，7︰3，8︰2，9︰1)，6個總鹽質量（1%，2%，3%，4%，5%，7%）進行試驗研究發(fā)現(xiàn)混合鹽形成的結皮形態(tài)和結皮強度與混合鹽種類、混合比例和總鹽量存在非線性的復雜關系[55]．鎂類混合鹽結皮還能增強土壤表面的吸濕性，增加土壤表面濕度，增大土壤表面顆粒的起動風速閾值，減少土壤風蝕量．目前，混合鹽結皮對土壤風蝕的研究僅停留于結皮表觀狀態(tài)觀測和結皮風蝕破壞，環(huán)境變化下混合鹽結皮晶體形態(tài)變化以及晶體-土壤作用力變化的研究還未見報道．混合鹽結皮的土壤風蝕機理尚未清楚，揭示混合鹽結皮機理還需大量研究．

自然鹽結皮普遍形成于低洼盆地，這類盆地通常認為是空氣粉塵的主要來源[56]．許多學者從全球尺度對這類低洼盆地的粉塵釋放量進行數(shù)值模擬，模擬從地表釋放到空氣中的粉塵量[57]，為全球氣候變化、全球物質交換提供支撐數(shù)據(jù)．然而，這類全球模型在考慮低洼盆地的粉塵釋放量時均未考慮鹽結皮減少土壤風蝕作用，造成鹽結皮地表模擬的粉塵釋放量明顯偏高．結皮對土壤風蝕影響其實早已運用于土壤風蝕模型中．Rice在土壤風蝕模型中采用定量描述土壤類型、土壤組成等方式引入土壤結皮對土壤風蝕的影響[58]．Fryrear在修改土壤風蝕方程（RWEQ）中把土壤黏粒百分比作為土壤結皮抵抗風蝕予以考慮[59]．現(xiàn)有土壤風蝕模型中，鹽結皮降低土壤風蝕作用一直未合理地考慮，在鹽結皮地表使用土壤風蝕模型受到嚴重挑戰(zhàn)．合理確定全球粉塵釋放模型和小尺度的土壤風蝕模型均需要將鹽結皮的作用引入，引入的方程和參數(shù)均需要進行廣泛的研究．