柴达木盆地细土平原带土壤盐分及其组成的盐渍特征

李 月 梅

(1.青海大学农林科学院土壤肥料研究所，西宁 810016；2.农业部西宁农业环境科学观测实验站，西宁 810016)

0 引 言

土壤盐碱化是影响全球农业可持续发展的关键问题[1]，同时盐碱地也是一种土壤资源，有着巨大的开发利用潜力[2,3]。我国盐碱地面积大、分布广泛且类型多样，各类盐碱面积地面积总计9 913.3 万hm2，占全国耕地面积的6.62%[4]，每年因盐碱化废弃的土地达100～150 万hm2[5]。西北、华北、东北及沿海是我国盐碱地主要集中分布地区，其中西北六省区盐碱地面积占全国的69.03%[6]。青海省盐碱地绝大部分分布在柴达木盆地，其特点是面积大，土壤积盐量高，盐分积聚明显；柴达木盆地作为典型的绿洲农业区，其草地畜牧业、农业、荒漠生态系统都在青海省具有重要的地位[7]。由于人类活动对自然资源长期的盲目利用，毫无节制的索取，掠夺式的经营，过度的放牧，以及其他活动的干扰，导致该地区盐碱化现象愈加突出，生产力水平下降，生态环境不断恶化[8]。建国初期，国内组织全国性的土壤普查，首次对柴达木盆地盐碱地资源开展了调查研究。20世纪80年代，为了摸清盆地荒漠自然特征和自然资源，中国科学院地理所、兰州大学等单位也先后对盆地进行了多次考察[9]，确定了以细土带区域为开发界限，为建设绿洲农业做了探索性研究。国内学者根据盆地内各湖盆所处的自然环境、水盐补给来源和盐类组成比例，将柴达木盆地大致划分为三个各有特点的盐渍地球化学类型区[10]。1995-2004年，省内几位学者针对柴达木盆地盐碱地开展了弃耕地成因、土壤盐渍地球化学特征及盐碱地种植多年生饲草和增施厩肥等相关研究工作[7，11-13]。分析评估柴达木盆地的盐碱地资源，对于改善柴达木盆地生态环境，提高区域经济社会的可持续发展具有重要意义，但目前关于整个柴达木盆地细土带土壤盐分及其盐渍特征研究鲜见报道。因此，开展柴达木盆地盐碱地土壤盐分状况及其空间变异特征调查研究具有重要意义。本文旨在从改善柴达木盆地生态环境、以及保持农林业可持续发展的角度出发，通过对柴达木盆地细土平原带土壤盐渍地球化学特征及空间变异特征研究，为开发利用盐碱化土地、保护生态环境提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验区基本概况

柴达木盆地地跨北纬 35′00″～ 39′20″，东经90′16″～ 99′16″，海拔 2 675～ 3 350 m，总面积约 24.68 万km2，是我国著名的内陆山间盆地。盆地气候干燥少雨，沙漠化面积大，植被稀少，生态环境极为脆弱，拥有德令哈、察汗乌苏、香日德、诺木洪、格尔木等绿洲农业区，在青海省农业生产发展中具有举足轻重的地位。盆地气候极度干燥少雨，冬季寒冷漫长，夏季凉爽短促，四季不分明，属典型的大陆性气候，气温垂直变化和水平分带明显。年平均气温在1.1～5.1 ℃，昼夜气温变化大，日较差最大值达30 ℃以上；≥0 ℃连续积温 2 000～2 800 ℃，持续日数 190～218 d。全盆地年平均日照时数在3 000 h以上，年蒸发量2 200～3 500 mm，形成了没有灌溉就没有农业的区域特征。从生物气候的差异可划分为东西两部分，大致以怀头他拉-香日德一线为其分界线。西部为极端干旱的中心部分，蒸降比为24～200，昆仑山北麓的格尔木、乌图美仁、阿尔金山南麓的冷湖等地为盆地西部极端干旱部分，生长抗旱和耐盐性强的植被，或无植被的盐渍荒漠景观；荒漠植被十分稀疏，种属贫乏，群落结构简单，主要建群和优势植物有驼绒藜、膜果麻黄、红砂、盐爪爪、木本猪毛菜、柽柳、白刺等旱生、超旱生灌木与半灌木，土壤类型主要为灰棕漠土；东部德令哈、茶卡、香日德一带，蒸降比为10～20，水草较好，属漠境-草原景观，土体中水分移动较西部明显，有一定数量碳酸钙盐类在土体聚积，形成棕钙土景观。柴达木盆地细土平原带是盆地发展农牧业的精华地带，分布在海拔2 700～3 200 m之间，为冲、洪积平原，地势平坦，其面积约247.88 万hm2，占盆地土总面积的9.6%，水土、气候条件较好，形成良好的天然水草绿洲[11]。

1.2 研究方法

1.2.1 土壤采集与分析

2016年选择青海省海西蒙古族自治州的德令哈市、都兰县、格尔木市和乌兰县的典型地块，根据海西州农业土壤盐化程度分级标准中的地表植被状况，初步区分轻度、中度和重度盐化，采集表层混合土壤样品，土壤样品采集深度0～20 cm，采集时采用 GPS 定位，每个样品由 5 个采样点的分样混合而成，用四分法保留约1.5 kg，并记录调查该样点的行政归属(至自然村)、土地利用方式、土壤类型、地表植被及种类等情况，共采集土壤样品221个。土壤样品采集后经自然风干，拣出砾石及植物根系等杂物，将土样磨细后分别过1、0.25、0.149 mm筛后制成待测样，用于土壤全盐、pH、盐分离子、有机质、阳离子代换量等指标的测定。

1.2.2 数据处理

传统的Fisher统计分析方法主要利用SPSS22统计软件进行描述性统计和相关性分析。数据汇总及计算采用EXCEL2007软件进行。

1.2.3 盐化分级标准

本研究依据全国第二次土壤普查时制定的“青海省海西州农业土壤盐化程度分级标准”，结合当地实际情况，根据不同盐渍类型，针对主要组成盐类不同，将盆地调查土壤盐化程度分为5级，即非盐化、轻盐化、中盐化、重盐化和盐土。具体指标见表1。

表1 基于盐渍类型的柴达木盆地土壤盐化分级标准 g/kg

2 结果与分析

2.1 土壤养分的统计特征

表2 土壤各盐分指标的描述性统计Tab.2 Descriptive statistics of soil salt index

2.2 盐分指标的相关性分析

2.3 盐化分级标准下各指标的变化规律

表3 盐分离子及相关指标相关性分析Tab.3 The correlation between Soil Salt and its Composition

注:*:显著性概率水平为0.05；**显著性概率水平为0.01；n=221。

表4 不同盐分分级的盐分及相关指标统计特征Tab.4 Characteristics of Soil Salt indexes in Qaidam Basin based on the soil salinity classification

表5 不同盐分离子占总盐比例的变化幅度 %

3 小 结