土壤盐渍化调查研究

张瑞军　韩旭　康艾

摘要：土地是人类赖以生存及其一切社会活动的基本条件。土壤盐渍化是当今世界上土地荒漠化和土地退化的主要类型之一，也是世界性的资源问题和生态问题。土地盐渍化对地区的农业生产和生态环境造成很大影响。因此，较准确的分析土壤盐渍化的空间变异特征及变异尺度，揭示其分布规律来防治区域土壤盐渍化具有重要意义。本文首先提出了盐渍化的相关概念，然后对导致土壤盐渍化的主要因素及其土壤盐渍化的研究目标、研究方法进行全面阐述。结论表明土壤盐渍化的时空变化及其与导致这种变化的驱动力之间的因果反馈关系足够有效地揭示人为和自然因素与土壤盐渍化之间相互作用的内在机制，而且可以此来预测其未来发展趋势。最后在此基础上，提出了防治土壤盐渍化的综合性建议以及土壤盐渍化研究中急待解决的研究课题及其有效的研究手段从而为进一步拓展和深化土壤盐渍化研究的内容及水平打下了牢固基础。

1.问题的提出

盐渍土是一系列受土体中盐碱成分作用，包括各种盐土、碱土及其它不同程度盐化的各种类型土壤的统称，也称盐碱土。在形成盐渍土的诸多成土过程中，土壤盐渍化过程起着主导或显著作用。各类盐渍土的共同特征是土体中含有明显的盐碱成分，具有不良的物理化学性质，导致大多属植物的生长受到不同程度的抑制，甚至不能生长成活。盐渍化土壤是重要的土地资源，目前广泛分布与全世界100多个国家和地区，面积达1，000万km2，占陆地面积30%左右，分布在世界各大洲干旱地区。我国是盐渍土分布较广的国家，盐渍土比例明显高于世界水平，约有盐渍化土壤1.7万km2，近1/3的灌区土壤存在问题。

2.研究思路

2.1研究内容

对土壤不同土地利用类型的土壤分10cm，30cm和50cm进行采样分析，研究内容包括以下几个方面：

（1）土壤盐分的垂直分布特征分析。包括土壤中八大离子（C1-，SO42-，HCO3-，CO32-、Mg2+，Ca2+，Na+、Ka+离子）、总盐量、电导率以及PH值在不同土层的变化特征。

（2）土壤盐分的水平分布特征分析。包括土壤中八大离子、总盐量、电导率以及PH值在耕地、草地、交错带、果园林地和未利用地等不同土地利用类型上的变异特点分析。

（3）土壤盐离子之间的相关陛分析。利用SPSS统计系统，相关性分析方法，对土壤中各盐离子之间和各个盐离子与电导率之间进行相关性分析。

（4）土壤盐渍化的类型分析。根据土壤中不同离子含量，对土壤盐渍化进行分级和分类，并分级别和类别进行统计。

2.2研究方法

（1）综合运用土壤学、化学、统计学、生态学、地理学、全球变化等多学科理论为指导进行研究。

（2）通过传统实地调查采样、代表性剖面法和代表性随机抽样法相结合、野外考察实测和室内实验分析相结合测出土壤总盐含量、PH值和电导率等指标。

（3）统计分析与数学建模相结合，运用SPSS等统计软件全面分析研究滨州地区土壤盐渍化特征，探讨滨州地区土壤盐渍化程度以及土壤盐渍化防治措施。

3.土壤盐渍化生成原因

3.1生成条件

形成盐碱土要有两个条件，一是气候干旱和地下水位高（高于临界水位）地下水都含有一定的盐分，如其水面接近地面，而该地区又比较干旱，一部分水是由于毛细作用而上升到地表的，它们蒸发后留下盐分，经过长时间积累，土壤的含盐量便逐渐增加，形成了盐碱土；二是低洼的地势，阻碍了排水。如果在潮湿的天气里，降雨能将盐分冲走进而不至于对土壤造成伤害，但是在于热天气条件下，因为灌溉的水没有出路排出，地表形成了积水，水在干热的条件下蒸发，留下有害盐分，盐分积聚的危害足以严重到使作物枯萎而死，寸草不长，形成盐碱地。

3.2生成原因

盐渍化土的形成主要受水文、气象、地质、地貌、土壤颗粒组成及水文地质条件等多种因素的影响，是上述诸种因素共同作用的结果。地形条件、地表径流、人为活动、降雨与蒸发以及风等气象条件是盐渍化的外因。地下水和介质条件是影响土壤积盐的内部条件。前者主要指潜水的埋藏深度和矿化度；后者指包气带的岩性结构和潜水含水层的透水性。这四个要素通过影响水分和盐分在地下水——包气带中的迁移转化过程，从而影响土壤的积盐和脱盐过程。在潜水埋深相同的不同地段若包气带有细颗粒组成，潜水的蒸发作用越明显，土壤积盐越显著。土壤的积盐过程可归纳为以下几种：

（1）海水浸渍影响下的盐分积累

在滨海地带的成陆阶段时i河流携带大量泥沙入海，由于受海水潮汐的顶托，不断在近海沉淀下来，当其还处于水下堆积阶段时，就为高矿化海水所浸渍，当其出水后，盐分开始重新进行分配，并且向地表运移、积累进而形成盐渍土。在这期间，由于地表的植被很少，土壤的表层因蒸发作用强烈积盐，地下水矿化度也因蒸发作用而浓缩增高。另外，在土壤的盐渍化过程当中，海水的海潮入浸和溯河倒灌现象会加剧土壤积盐过程。

（2）地下水影响下的盐分积累

潜水的埋藏深度较小时，蒸发作用明显。在潜水埋藏深度小于“临界深度”的条件下，矿化度越高，潜水供给土壤的盐分就越高，土壤盐渍化的可能性就越大。

在潜水埋深小于“临界深度”条件下，如果抽取潜水进行灌溉，潜水的矿化度越高，土壤获得水量的同时，也会获得更多的盐分。

当地下水位埋深较小，小于某一临界深度时，地下水会在土壤内通过毛细作用，携带着盐分上升到地表，受蒸发作用，水分挥发，盐分则残留在地表附近的土壤内，长期的累积使土壤内的盐分愈来愈高，使土壤产生了盐渍化，而临界深度的大小主要受包气带土壤的岩性影响。

（3）地下水与地表水共同影响下的盐分积累

以地下水起主导作用，土壤盐分累积的重要因素是地表渍涝积水，在一些湖沼四周和积水洼地，盐渍化土分布更为普遍。另外，在工作区南部各地在发展农业灌溉时，不能科学地分配水量，过多地消耗灌溉用水，使土壤形成次生盐渍化，均为这种积盐过程的结果。

4.土壤盐渍化危害

（1）造成农作物减产或绝收

盐渍土可分为含硫酸盐为主的松盐土和含碳酸盐为主的碱盐土，其对人类活动造成的危害主要是使农作物减产或绝收，对植被生长造成影响并间接使生态环境受到破坏，并且会腐蚀损坏工程设施，造成每年25.11亿元的损失。对内蒙古河套平原进行统计，每年灌区播种面积的10%-20%因盐渍土死于苗期，甚者达30%；黄淮海平原的轻度、中度盐渍土就使农作物达10%-50%的减产，重度者会颗粒无收。

（2）造成盐渍荒漠化

现阶段全球最严重的环境问题已是荒漠化，其既是生态与环境问题，亦是社会与经济问题，受到国际社会和组织的高度重视。中国约332.7万km2土地受荒漠化影响，占国土总面积的34.6%，受土地荒漠化危害的人口数近4亿。盐渍荒漠化是化学作用造成的，是重要的荒漠化类型。造成其因素有很多，主要为干旱、半干旱地区由于高温、干燥、蒸发，使土地无法受到植被的保护，上升水流占绝对优势，淋溶和脱盐的过程微弱，造成土壤的普遍积盐，形成大面积的盐碱化，尤其是不合理灌溉，使次生盐渍化迅速发展。盐渍荒漠化较集中并且分布连续的地区为塔里木盆地周边的绿洲、天山北麓山前冲积平原、河套平原、银川平原、华北平原及黄河三角洲。土壤盐渍化分布较广泛，其中新疆、内蒙古、青海三省的面积最大，占土壤盐渍化总面积分别为46.3%、23.0%和18.7%，三个省区分布的土壤盐渍化比例为88%。

（3）对地下水造成污染

土壤次生盐渍化的形成很大程度上给地下水带来诸多影响。由于地下水超采使地下水位持续下降，沿渤海、黄海的沙质和基岩裂隙海岸地带，发生海水入侵：在有咸水分布的地区出现咸水边界向淡水区移动。

5.治理和利用盐碱地措施

土壤盐渍化研究目的是预防和治理土壤盐渍化，使生态、环境、经济和社会的可持续发展得以促进。干旱地区的自然环境决定土地盐渍化的发生和发展，其作用相对稳定。而盐渍化时空变化的主导因素是人为因素，人类活动对植被、地下水资源、土壤等等自然要素影响深刻，说明了土地盐渍化是可调控的。因而，在盐渍化防治的工作中，务必要重视人为因素对土地盐渍化的影响。

（1）控制人口数量、提高人口素质，人口对土地资源有十分大的压力。部分地段大量开荒活动导致天然植物被破坏，植物地面覆盖率下降严重。破坏植被加剧了土地的沙化、盐渍化，使其生态稳定性下降，生态更脆弱。因此，控制人口数量迫在眉睫，减缓人们生产和生活对环境造成的压力，提醒人们的行为规范，提高土地的管理利用水平以减轻土地盐渍化的发生。

（2）水利工程措施：过高的地下水位是形成盐渍土的重要条件。地下水位的不断上升是一个引发土地吹生盐渍化的潜在因素，为避免此类问题的发生，我们从水文地质角度提出以下几点建议。

①合理灌溉、减少对地下水的补给量

一个地区引水灌溉部分水体总是要下渗补给地下水，从而引起地下水水位的升高，如果按照科学的灌溉定额，既能满足农作物的需要，又能避免地下水位的抬高，这将是控制发生盐渍化的有效途径。

②减少和防止渠道渗漏

一方面可以提高水资源的利用率，同时又减少了对地下水的补给量，从而控制水位升高，以达到防止土壤盐渍化的目的。

③完善灌排配套、防止盐分积累

引水灌区只要有配套的排水系统，既可以降低水位。又可以加速地下水的淡化，还可以巩固洗盐效果

④井灌井排改良盐碱地

浅层淡水分布区采用井灌井排的方法，降低地下水水位，既可以防止土壤盐渍化，还可以充分利用地下水资源，缓解水资源的供需矛盾。

（3）农业技术措施通过农业技术措施可防返盐，降低其盐渍化的程度，增强其作物的产量。亦可使土壤现有盐分重分配，表层盐量降至作物耐盐度以下，以达盐渍化耕地合理利用目的：

①整平土地：盐渍化耕地的发生会与地表不平关系密切，因此应该对土地平整加以强调，特别应该使渠旁取土坑回添以防止积水。

②增加施用有机肥：将有机肥增施在具盐渍化耕地之上，以改良耕地结构以及不良的物理性状，有效控制土壤毛管水上升的强烈，以减轻地表积盐。

（4）种植措施

①洗盐种稻：盐渍化的土地上，若有水源灌溉充足，排水条件良好，种植水稻对脱盐改土十分有效。但若排水系统不完善，切不可扩大水稻面积，而且还应注意排水，造成异地污染。

②种植耐盐植物：在盐渍化的土壤上种耐盐的植物，例如，向日葵、甜菜等等，可治理盐渍化土壤且作用显著。在灌排水渠两侧及和尾端区域种植芦苇和红麻可利用渠道两边的湿地和盐渍化土地，吸取土壤中大量的盐分亦可减少蒸发、使土壤返盐得到抑制。

③草田轮作，套种：旱田区地下水位较高，土壤盐渍化严重。实行草田轮作，套种既能使土壤有机质增加和速效养分且可使土壤物理性状得以改善，使土壤孔隙度增加，使土壤的持水量和透水性增加，返盐将得到抑制。此措施不会减产粮草套种后粮食和牧草。