山东省滨州市土壤盐渍化空间分布及成因分析

2014-12-26 06:22高志娟李书恒
科技视界 2014年30期
关键词:盐土盐渍化含盐量

高志娟 李书恒

(1.石家庄经济学院,河北 石家庄050031;2.河北省水资源可持续利用与开发重点实验室,河北 石家庄050031;3.山西西龙池抽水蓄能电站,山西 忻州035503)

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。针对不同地区、不同土壤盐渍化的程度进行详细研究,土壤盐分动态变化特征研究,成因分析,以便做出改良措施。

1 资料来源与方法

1.1 研究区概况

滨州市位于黄河下游,鲁西北平原东部,北部濒临渤海湾。东与东营市接壤,南和淄博市毗邻,西同德州市和济南市搭界,是山东的北大门。属温暖带气候区,四季分明,大陆性较强。区内河流除黄河外,主要有两大水系,黄河以南为小清河流域,以北为海河流域。各河流在区内由近东西向逐渐变为南西北东向呈放射状注入渤海。地形总的趋势是自南向北和自西南向东北微微倾斜。土地盐渍化是滨州是一个比较突出的原生地质环境问题。

1.2 研究方法

本文对滨州地区土壤不同土地利用类型的土壤分10cm,30cm和50cm进行采样。分析土壤盐分的垂直和水平分布特征,土壤盐离子之间的相关性分析,土壤盐渍化的类型及成因分析。

2 结果分析

研究区为滨海平地,盐渍土类型主要为盐化土,根据0-0.5m深度的土壤含盐量的高低来划分盐化土和盐土。本次盐化程度的划分采用《滨海地区盐碱土分级标准(0~100cm)》(见表1)。

表1 滨海地区盐碱土分级标准(0-100cm)

根据所采集的土壤易溶盐分析资料统计判别,研究区内主要为盐土和盐化土,按照表1分级标准,分为重度盐渍化土、中度盐渍化土和轻度盐渍化土(图1)。

区内盐渍土的分布与地形地貌有较密切的关系,全区内均有分布,总体规律为,东北部盐渍化程度较重,由东北往西南其盐渍化程度有变轻的趋势。

2.1 重度盐渍化土

该盐土含盐量为大于0.4%,区内大面积均有分布,分布面积1026.72km2,占总面积的85.56%。100cm深度内土壤含盐量都大于0.4%,潜水水位埋深北部小于2m,南部为2~3m。

2.2 中度盐渍化土

该盐土含盐量为0.2~0.4%,主要分布于西南部和南部,分布面积84.37km2,占总面积的7.6%。100cm深度内土壤含盐量都在0.2~0.4%之间,潜水水位埋深为2~3m。

2.3 轻度盐渍土

该盐土含盐量为0.1~0.2%,主要分布于西南部和南部,分布面积80.06km2,占总面积的6.9%。100cm深度内土壤含盐量都在0.1~0.2%之间,潜水水位埋深为2~3m。

2010年通过对无棣、沾化两个断面的监测,滨州市监测区域土壤主要为重盐渍化土和盐土,土壤盐渍化程度较高。与2009年同期监测结果比较,土壤盐渍化程度明显加剧。从监测数据可以看出,无棣和沾化两个断面7个站位土壤全盐含量均有所增大,氯离子含量也增加明显,硫酸根离子含量明显减少,pH值变化不大。

据调查,除邹平外,其余各县均有盐土分布,总面积1648482亩,占全区总土壤面积的14.67%,其中以无棣、沾化两县的面积最大占盐土地总数的78.73%,各县区盐土地分布面积见(表2)。

表2 盐土地分布面积表

3 土壤盐渍化原因

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[1-2]。本区属暖温带湿润大陆性季风气候区,濒临沿海地带,海水的直接浸渍,是这一地区的滨海地带土壤盐渍化的主要因素。另外,由于自然和人为因素的影响,降水、客水输入、海水淡化等引起土壤二次盐渍化。区内土壤的积盐过程可归纳为以下几种:

3.1 海水浸渍影响下的盐分积累

在滨海地带成陆阶段,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,当其出水成陆后,盐分开始重新分配,向地表运移、累积而形成盐渍土。这期间,由于地表植被很少,光秃的地表在蒸发作用下,土壤表层强烈积盐,地下水矿化度也因蒸发而浓缩增高。另外,在土壤盐渍化过程中,海水通过海潮入侵和溯河倒灌会加剧土壤的积盐过程。

3.2 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。

图1 土壤盐渍化分布图

3.3 地下水与地表水共同影响下的盐分积累

在地下水起主导作用的基础上,地表渍涝积水也是土壤盐分累积的重要因素,在一些湖沼四周和积水洼地,盐渍化土分布更为普遍。另外,在研究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,使土壤产生次生盐渍化,都是这种积盐过程的结果。

4 结语

由于盐渍化土的形成是受上述诸种因素的影响,因此,盐渍土的发生与发展也有着一定的规律性。一般地下水位埋深长期小于临界深度的低洼地和滨海一带是盐渍土易发生地区。尤其近海地带,由于受高矿化地下水和海水的影响,盐渍土发生的程度普遍较严重。随着年度内蒸发降雨作用的强弱变化,土壤盐分的聚积往往开始于雨季以后的秋末冬初,至春末夏初,土壤盐分的含量一般都处于一个高峰阶段,这是积盐阶段;雨季到来后,土壤盐分由于受降水的淋洗作用随水下移,表层土壤这时处于一个脱盐阶段,其脱盐的程度完全受降水量的多少和强度决定。

[1]郭占荣,刘花台.西北内陆灌区土壤次生盐渍化与地下水动态调控[J].农业环境保护,2002,1.

[2]尤文瑞,孟繁华,肖振华.蒸发条件下非饱和粉砂壤土水盐动态[M].北京:科学出版社,1987.

[3]柯夫达.盐渍土的发生和演变[M].北京:科学出版社,1957.

[4]熊毅,李庆逵.中国土壤[M].北京:科学出版社,1987.

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