且末县土壤盐渍化分布特征及成因分析

刘天超，李 通，于 宁，曹大元

(新疆地矿局第一区域地质调查大队，新疆 乌鲁木齐 830013)

且末县地处新疆维吾尔自治区巴音郭楞蒙古自治州东南部，全区大致分为南部高山区、中部绿洲平原区和北部沙漠区，地势南高北低，由西南向东北倾斜。属干旱、半干旱荒漠大陆性气候，四季分明，冬季寒冷，夏季酷热少雨，昼夜温差悬殊，无霜期长，降水稀少，蒸发强烈。由于且末绿洲区气候干旱，蒸降比大，地形封闭，盐源丰富、盐分表聚明显，加之灌溉措施及生产经营方式不够合理，土壤盐渍化比较明显。因此，本文以且末县土壤为研究对象，并参考相关文献[1-5]，对研究区土壤盐渍化在平面和垂向的分布特征进行了分析，最后并对该地区土壤盐渍化的成因和变化进行预测分析。

1 研究区土壤盐渍化分布特征分析

1.1 研究区土壤盐渍化概况

经野外调查，且末盐渍化土地总面积1 920.82 km2。盐渍化主要分布在车尔臣河中游南侧的久勒托格腊克村、夏勒其托格腊克村、达依乌勒干村、约干勒克村以及研究区西南角有大面积盐渍化土地分布。且末县现有灌区上部盐碱较轻，南部扇缘溢出带的耕地和荒地盐碱含量较高，县城南跃进开发区有30%的土地盐碱化，常常造成大面积的缺苗现象。县城北部几个乡村也不同程度地存在着盐渍化现象。土壤盐渍化强烈制约生物生产量，降低生物种群和生态系统的多样性，产生区域植被退化、土地荒漠化等一系列环境问题。

1.2 平面分布特征

研究区土壤盐渍化现象较为严重，分布范围较为集中，主要分布在车尔臣河中下游广大地区，总面积1 920.82 km2，占研究区总面积的8.34%。研究区盐渍化具有水平分带特征，大致沿地下水流向由西南向东北盐渍化程度加重。盐渍化的形成分布及其特征受多种因素的控制，不仅与气候、水文地质条件、地质作用有关，尚受到人类农业活动的影响。

根据易溶盐样品测试成果，并结合地面调查和遥感解译资料，依据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009版)盐渍土分类结果，水平上按0～0.5 m土壤表层含盐量将盐渍土划分为弱盐渍土、中盐渍土、强盐渍土、超盐渍土；按含盐化学成分将盐渍土划分为氯盐渍土、亚氯盐渍土、亚硫酸盐渍土、硫酸盐渍土，现按前者分类分述如下。

1.2.1 弱盐渍土

弱盐渍土分布于且末县城以北、机场以南、阿克提坎墩乡东侧以及二苇场至三苇场一带，呈面状或条带状西南-东北向展布，面积77.27 km2，占研究区总面积的0.34%。土壤表层局部出现灰白色盐霜和灰褐色薄层盐结皮，土壤表层0～0.5 m含盐量0.4%～1.0%，整个弱盐渍土地区按含盐化学成分分类主要为氯盐渍土、亚氯盐渍土，阴离子以Cl-为主，阳离子以Ca2+、Na+为主。该区地下水位埋深较小，潜水埋深小于5 m；地下水水质一般，潜水矿化度2～3 g/L；该区且末县城以南为农田，其余为苇场，和荒地。

1.2.2 中盐渍土

中盐渍土位于机场北侧、喀拉尤勒滚东北侧、阿克提坎墩乡周边、伊斯科吾塔克村东南侧、恰瓦勒墩管委会以东、二苇场至三苇场东南侧以及塔提让大桥东南部至沙漠以北的广大地区，面积689.60 km2，占研究区总面积的2.99%。地表出现灰白色盐霜、灰褐色薄层盐结皮和盐结壳，0～0.5 m土壤表层含盐量0.3%～4.2%，大部分为亚硫酸盐渍土，阴离子以SO42-为主，阳离子以Ca2+、Na+为主；另有硫酸盐渍土、氯盐渍土、亚氯盐渍土分布，阴离子以Cl-、SO42-为主，阳离子以Na+、Ca2+为主。该区地下水水质一般，潜水矿化度一般0.6～3 g/L，潜水埋深大部分小于5 m，阿克提坎墩乡的色格孜勒克希庞村一带埋深5～7 m。该区除阿克提坎墩乡周边为农田外，其余大部分土地为荒地。

1.2.3 强盐渍土

强盐渍土在研究区内分布最为广泛，主要分布于喀拉尤勒滚、颇拉克、苏尕克布拉克村以西，恰瓦勒墩-夏勒其托格腊克-盖买喀什一带以及塔提让大桥以东的车尔臣河两岸。面积850.73 km2，占研究区总面积的3.69%。地表为灰褐色、灰白色薄层盐结壳，表层出现灰白色盐霜，0～0.5 m土壤表层含盐量2.0%～7.9%，对研究区内的盐渍土按化学成分分类主要为亚硫酸盐渍土和硫酸盐渍土阴离子以SO42-为主，阳离子以Na+、Ca2+为主；另有小面积的亚氯盐渍土，分布于巴勒达克托喀依一带，阴离子以Cl-为主，阳离子以Na+、Mg2+、Ca2+为主。该区地下水水质较差，潜水矿化度一般2～6 g/L，潜水埋深5～8 m。该区土地基本都为荒地，仅有少量的耐盐碱植被生长。

1.2.4 超盐渍土

超盐渍土主要分布于阿克墩、萨勒瓦墩北侧，阔什萨特玛乡西北，皮羌勒克以东，夏勒其托格腊克以东以及二苇场东南侧至沙漠边缘一带，面积303.22 km2，占研究区总面积的1.32%。地表出现灰褐色、灰白色、深灰色硬壳，硬壳厚约2～5 cm，硬壳下常有一层褐黄色或灰白色的盐类结晶。地表0～0.5 m土壤表层含盐量5.0%～40.2%，盐渍化类型以亚硫酸盐渍土、氯盐渍土、亚氯盐渍土为主，阴离子以SO42-、Cl-为主，阳离子以Na+、Ca2+为主。该区地下水水质较差，潜水矿化度较高，潜水埋深浅。该区土地均为为荒地，植被覆盖较差。

1.3 垂向分布特征

钻孔中土壤易溶盐分主要集中在0～15 m，此深度范围内含盐量占总盐量的45%～69%，15 m以下含盐量随深度的增加而逐渐减弱，盐渍化程度也由强变弱，盐渍土类型由亚硫酸盐渍土过渡为氯盐渍土。在探井中土壤易溶盐分主要集中在0～3 m，此深度范围内含盐量占总盐量的90%以上，随深度的增加含盐量迅速减少，盐渍土类型由亚硫酸盐渍土为主过渡为氯盐渍土为主。

因此，易溶盐在垂向上分布特征不论是在探井还是钻孔中，土层上部阴离子均以SO42-、Cl-为主，阳离子以Ca2+、Na+为主，随着深度的增加，易溶盐总量不断减小，Cl-含量所占比例升高，而SO42-、Ca2+含量所占比例则逐渐减少，Na+含量比例变化不大。

通过对研究区内的盐渍土平面和垂向分布规律的分析可知，研究区内的盐渍土具有平面分布的不连续、不均匀性和垂向分布的表聚性。在平面上盐份主要富集在水位埋深较浅的车尔臣河中下游的沼泽-化学沉积平原区，在垂向上盐份富集在地表，随深度增大含盐量减小，并且所含盐类由表层以硫酸盐、亚硫酸盐为主，向深部逐步变为以氯盐为主。

2 研究区土壤盐渍化成因分析

研究区盐渍化现象形成的主要原因是且末县处于塔克拉玛干沙漠边缘，具有干旱荒漠内陆地区的一切特征，温差大，降水稀少，蒸发作用强烈，是典型的干旱荒漠气候，地势低平，坡降比山前倾斜平原大为减少，加之地层岩性向北变细，地下水径流渐变迟缓，因而造成潜水位普遍较高。研究区内潜水埋深普遍小于5m，这些潜水埋深较小的地区是巨大的蒸发场，经过长年的蒸发致使土壤和地下水中所含的盐分随着土壤毛细血管水上升而聚集于地表，盐分大量聚集积累，最终导致了土壤盐渍化现象。在农田区还有一个原因是由于进行农田灌溉时，侵润包气带的灌溉水受到强烈蒸发而使盐分积聚地表。

3 研究区土壤盐渍化变化预测

通过对比2000年的盐渍化遥感解译成果可以发现，研究区盐渍化较为严重。2000年盐渍化土地分布面积为1 086.28 km2，2017年盐渍化土地分布面积为1 920.82 km2，盐渍化分布总面积增加了834.54 km2。弱盐渍化面积17年间从118.22 km2减少到了77.27 km2，面积减少了40.95 km2，中盐渍化面积从2000年的432.10 km2增加到2017年的689.60 km2，增加了257.50 km2，强、超盐渍化面积由2000年的535.96 km2增加到了1 153.95 km2，增加了617.99 km2。从表1中可以看出面积变化最大的是强、超盐渍化面积，年变化率为6.78%。

表1 土壤盐渍化分布变化对比表(2000-2017年)

通过对比分析可以发现，且末县城周边由于人类垦荒种田，采用开挖排碱渠、生物改良等一系列措施来降低土壤中盐分含量，盐渍化土地得到一定程度的改良，使得县城周边土地盐渍化范围有所减小，盐渍化程度有所减轻。预计随着人类活动的进一步增强，该区域内的土地盐渍化范围及程度将呈减小及减轻趋势。而车尔臣河中下游广大地区受气候、水文地质条件、地质作用等因素的影响，加之人类影响较小，预测该区域内土地盐渍化程度及范围将呈增强趋势。

对比2000年和2017年的盐渍化土地面积，研究区内盐渍化土地面积以每年3.4%的速率在扩大，假定该速率保持不变，预计到2025年，研究区内盐渍化土地面积将会达到2 509.87 km2，2030年将会达到2 966.56 km2。

4 结语

(1)研究区土壤盐渍化现象较为严重，分布范围较为集中，主要分布在车尔臣河中下游广大地区，总面积1 920.82 km2。根据水平上按0～0.5 m土壤表层含盐量将盐渍土划分为弱盐渍土、中盐渍土、强盐渍土、超盐渍土；研究区盐渍化具有水平分带特征，大致沿地下水流向由西南向东北盐渍化程度加重。

(2)研究区土壤易溶盐分主要集中在0～15 m，易溶盐在土层上部阴离子均以SO42-、Cl-为主，阳离子以Ca2+、Na+为主，随着深度的增加，易溶盐总量不断减小，Cl-含量所占比例升高，而SO42-、Ca2+含量所占比例则逐渐减少，Na+含量比例变化不大。

(3)研究区盐渍化现象形成的主要原因是且末绿洲区气候干旱，蒸降比大，地形封闭，盐源丰富、盐分表聚明显，加之灌溉措施及生产经营方式不够合理，土壤盐渍化比较明显；由于车尔臣河中下游广大地区受气候、水文地质条件、地质作用等因素的影响，加之人类影响较小，预测该区域内土地盐渍化程度及范围将呈增强趋势，预计到2025年，研究区内盐渍化土地面积将会达到2 509.87 km2，2030年将会达到2 966.56 km2。