沈嘉琳
區(qū)域生態(tài)環(huán)境的建設(shè),歸根結(jié)底,探究的是區(qū)域內(nèi)生態(tài)破壞的問題。其中,土地荒漠化又是生態(tài)破壞問題的一大組成部分,其對區(qū)域的生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟發(fā)展帶來重要影響。土地荒漠化主要有三大表現(xiàn)形式:土地沙漠化、石質(zhì)荒漠化和次生鹽堿化。這里,將以次生鹽漬化作為小切口切入,分析土壤次生鹽堿化的成因及應(yīng)對措施。
土壤次生鹽堿化(又稱土壤次生鹽漬化),它并不等同于“土壤鹽堿化”。次生鹽堿化并非原生自然地質(zhì)作用的產(chǎn)物,而是人類經(jīng)濟活動的結(jié)果。究其本質(zhì),次生鹽堿化是含鹽度高的地下水,通過毛管上升水的作用上升至地表附近而蒸發(fā),使土壤母質(zhì)和地下水中所含鹽分隨毛管水上升而積聚于土壤表層所形成的現(xiàn)象。
一、明析“毛管水”概念
究竟何為“毛管水”?在解釋這個新概念之前,我們得先簡單了解一下地下水的垂向結(jié)構(gòu)。圖1示意的是在典型的水文地質(zhì)條件下,地下水垂向結(jié)構(gòu)層次的基本模式:自地表起至地下某一深度出現(xiàn)不透水基巖為止,可區(qū)分為包氣帶和飽和水帶兩大部分,從儲水形式來看,與包氣帶對應(yīng)的有結(jié)合水和毛管水,與飽和水帶相對應(yīng)的是重力水。
當巖土中的空隙小于1 mm,空隙之間彼此連通,當這些細小的空隙儲存液態(tài)水時,即形成毛管水。若毛管水是從地下水面上升而來,稱毛管上升水;若與地下水面沒有關(guān)系,水源來自地面滲入而形成的毛管水,稱為懸著毛管水。土壤次生鹽堿化,受到的即是毛管上升水的作用(圖2)。
二、理解“次生鹽堿化”機理
因此,如果我們從次生鹽堿化發(fā)生的機理入手,可以把次生鹽堿化發(fā)生的原因歸納為三大因素:地下水因素、水位因素、干燥度。
1.地下水因素
次生鹽堿化的發(fā)生,首先得有含鹽度高的地下水。含鹽度較高的地下水主要分布在干旱、半干旱以及半濕潤地區(qū),這是由區(qū)域的年降水總量與年蒸發(fā)量的比值決定的。
在干旱、半干旱以及半濕潤地區(qū),年降水量小且蒸發(fā)量大,導致地表徑流與地下徑流交換少,地下水水體的更新周期慢,進而使得鹽分逐漸積累。
2.水位因素
次生鹽堿化的發(fā)生,還需要通過土壤毛管上升水的作用把高鹽度的地下水上升至地表,簡言之,即地下水位的升高。除了前文所提及的不合理灌溉之外,水庫的修建、突發(fā)性的暴雨、低洼的地勢也會使得地下水水位抬升。
3.干燥度
次生鹽堿化的發(fā)生,還跟干燥度密切相關(guān)(某地一定時段內(nèi)的水面可能蒸發(fā)量與同期降水量的比值)?;诖?,干旱、半干旱及半濕潤地區(qū)出現(xiàn)的次生鹽堿化現(xiàn)象會有季節(jié)性的差異,在降水多的季節(jié),上升至地表的地下水蒸發(fā)強度減弱,不利于鹽分的積累,導致次生鹽堿化現(xiàn)象不容易發(fā)生。
在一般的教學中,教師在引導學生分析次生鹽堿化的成因時,都會提及干旱、半干旱以及半濕潤區(qū)人類的不合理灌溉。那么不合理灌溉,究竟如何導致次生鹽堿化的發(fā)生呢?比如:大水漫灌、只灌不排灌溉方式,容易導致灌溉水體長時間于地表積聚,成為地下水的補給水體,使地下水水位抬升。進而,通過毛管上升水的作用,把鹽度較高的地下水帶至地表,伴隨著水分的蒸發(fā),鹽分逐漸于地表積累。
通過以上分析可知,導致次生鹽堿化發(fā)生的原因,歸根結(jié)底有三方面:①含鹽度高的地下水;②地下水水位的上升;③水分的蒸發(fā)。
三、“次生鹽堿化”的解決措施
根據(jù)前文所歸納的次生鹽堿化發(fā)生的成因,我們可以提出相應(yīng)的解決措施。
此外,對滴灌技術(shù)還需要做簡單的補充說明:滴灌技術(shù)也有其不可避免的弊端。當在含鹽量高的土壤上進行滴灌或是利用咸水滴灌時,可能會引起鹽分在濕潤區(qū)邊緣的積累,若遇到小雨,這些鹽分可能會被沖到作物根區(qū)而引起鹽害。究其原因,正是前文所分析的“次生鹽堿化”發(fā)生機理所致。