浅析中国盐渍土分布及演变特征

张海欧

(1.陕西省土地工程建设集团有限责任公司，陕西 西安 710075；2.陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司，陕西 西安 710021；3.陕西省土地整治工程技术研究中心，陕西 西安 710021)

土壤盐渍化是世界性难题，盐渍化土地的治理与利用一直是人类努力探索、研究克服的目标，其对粮食安全、耕地保障、生态安全等均有重要影响。中国盐渍化土地表现为面积大、范围广、类型多，尤其在我国的干旱、半干旱地区盐渍化现象比较严重，同时还有一些半湿润地区的盐渍化现象也非常严重[1]。中国耕地约有13499万hm2，然而，其中盐渍化土地超920.9万hm2，并且碱化度普遍较高[2,3]，影响植物正常生长，降低土地生产力和生物多样性，严重的盐渍化还会导致大量土壤资源难以被利用[4]。土地资源是人类赖以生存的基本资源，是农业生产与发展的重要基础，盐渍土作为重要后备耕地资源，开发和利用潜力巨大，可通过有效的土壤改良手段将其纳入耕地行列。而如何合理改良盐碱地使其恢复生产力的问题一直是学界关注的热点。本研究通过梳理国内外最新盐碱地方面的研究成果，并结合作者多年水土资源研究及土地整治工程的实践经验，总结了中国盐渍土改良研究进展和取得的成就，阐明了土壤盐分的来源及演变特征，梳理了中国盐渍土的分区及综合治理现状，研究成果为我国盐渍化土壤的研究和修复提供理论借鉴。

1 中国盐渍土改良研究进展

一直以来，盐碱地改良与利用受到了各国土壤学、植物学、农业和生态学等方面科学家的持续关注和研究。中国盐渍土改良方面的理论和技术研究一直在发展，也取得长足的成就成效。建国初至20世纪50年代末，我国盐碱地改良处于勘测垦殖和水利土壤改良阶段，对盐碱地的改良主要采取水利工程措施，结合农业耕作和作物种植措施，如这一阶段具有代表性的宁夏银川平原的盐碱地治理，通过引黄河水灌溉、种植水稻的措施修复改良了超5万hm2的盐碱土地，使得该区域大面积的盐碱荒地治理修复后变成了一片“塞外江南”的景象，改良效果显著。与此同时，盐渍土垦殖措施还在内蒙河套地区、松嫩平原、辽河三角洲等地区盐碱地的治理与利用中发挥了巨大的作用，增加了耕地面积，提高了土地生产力和区域生态环境，对推动了盐渍土治理技术的进步和农业的发展具有先锋作用[5]。

我国在1960年以前完成了盐渍土地理和发生分类；1970—1989年，全国进行了剖面、地块、不同类型区大量盐碱地调研工作，完成了盐渍土的水盐运动调查；1990—1995年，基于区域地下水位、水质、土壤水盐的联合预报模型和GIS，输出为区域性水盐动态要素，进行盐渍土的区域水盐运动及其调节管理。1985年至今，主要开展盐渍土改良与利用培肥结合模式研究[6,7]。

20世纪60—70年代初，我国盐碱地改良处于农水结合，防治次生盐渍化阶段。此阶段在自然形成的土壤盐渍化基础上，更多的是人类对土地和水资源不合理的开发利用导致的我国土壤次生盐渍化问题越来越严重；与此同时，盐渍土的改良与利用得到了农业科学家们的重视，人类也为消除土壤盐渍化的危害而开展斗争，主要采取的措施是农水结合，防治并重。20世纪70年代中期至今，盐碱地治理属于综合治理，巩固提高阶段。主要采用工程、农业、化学、生物等措施综合治理盐碱地，并且综合考虑经济、效益、生态等多目标，实现盐碱地改良后长效稳定持续，农林牧综合发展[8]。目前，在国家级各级部门的政策支持和落实下，盐碱地综合整治技术的研发已经取得一定成效。

然而，对于盐碱地进行治理和修复，首先要查明区域土壤盐碱化的分布范围，并且评价其盐碱化污染程度，调查分析不同区域土壤盐碱化的形成原因，因地制宜制定具体的盐渍土改良和利用措施。近年来，随着农业科学技术的发展及科学家的努力，倡导研发绿色、低碳的土壤盐碱化改良和治理的关键技术，并在盐碱地治理中开展地力提升、耐盐碱作物筛选、改良修复关键技术与装置适用性等研究，采取综合措施来治理盐碱地。

2 土壤盐分来源及演变特征

2.1 土壤盐分来源

研究土壤盐分来源和迁移是研究土壤盐渍地球化学的主要内容之一，对于认识土壤盐渍化发生、演变及分布规律等具有重要意义。

2.1.1 原生来源

土壤盐分的原生来源主要是岩石风化的产物，科学家研究认为，岩石风化是天然水、沉积物和土壤中易溶性盐的主要来源。造成土壤盐渍化的主要元素有钙、镁、钠、钾、氯、硫、碳、氮、氢、硅、硼等。风化过程中离子析出的顺序，离子移动的速度及离子以盐类物质在内陆低地聚积的能力是和离子的半径、化合价、化合物晶格的稳定性相一致。风化过程中离子析出的顺序见表1，易析出、易迁移的元素就成为土壤盐分的主要组成，如NaCl、Na2SO4、MgCl2、MgSO4、CaSO4、Na2CO3、NaHCO3、CaCO3和MgCO3[3,9]。

表1 风化过程中离子析出的顺序

因为盐分的移动和迁移，在内陆的低地、干旱地区、滨海三角洲和海洋中，必然积聚相当大的数量盐类物质。各个地层的沉积物和母质中若有可溶盐的存在，常常预示将有盐渍土形成的危险性，但是，并不一定会引起盐渍化过程的迅猛发展。可溶性盐分移动和聚集的发生与当地气候、水文和土壤结构等因素具有直接的关系。在自然条件下，盐化过程和周期性脱盐过程经常交替发生，称为土壤盐分动态。干旱季节盐分聚积，雨季时按其溶解度的差异向下移动，当盐分聚积作用大于淋溶作用的时候就会发生盐渍化。溶解度大的盐分在聚积时，容易接近地表；在淋溶期间，溶解度较大的盐分聚集的时候深度就相对的较深。

2.1.2 次生来源

土壤盐渍化的次生来源也是盐碱地形成的重要原因，主要可以分为以下5个方面。来源于海水，海潮侵袭陆地，海水中的盐分留在滨海地区，海水含盐量很高，矿化度一般在30～35g·L-1，相当于3%～3.5%，受海潮影响的沿海滩涂地多为盐土，我国渤海湾就有宽达20～30km的滨海盐土分布带，另外海风将溅起的海水滴吹送到近海陆地，近海陆地中的雨水也含有氯化物盐分，如澳大利亚沿海近百公里范围内都有不同程度承接了海洋送来的盐分；来自于含有可溶性盐的地下水，地下水矿化度高、地下水位较高的地区有可能发生盐分累积；内陆河流把盐从流域的上游带到中下游形成盐土；来源于含盐地层，在有些地区某些地质时期形成的地层里含有较多的易溶性盐类，与该地层形成时期的干旱气候和积盐条件有关，有的地层甚至就是由十几米至数千米厚的盐结晶组成，科学上叫“岩盐”，如我国新疆天山南麓库车一带的浅山区，就有这种岩盐构成的小山丘，中亚一带和里海附近低地就有许多这种岩盐的裸露；来源于灌溉水等农业活动，一般灌溉水质矿化度在0.5g·L-1以下较为安全，咸水灌溉携入或者过量灌溉抬升地下水位导致次生盐渍化[9]。

2.2 土壤盐渍化演变特征

土壤与环境是统一的整体，盐渍土形成和发育于特定的环境条件下。土壤盐渍化的产生受到气候、地形、水文及土壤结构等多因素的综合作用产生，盐渍土的形成是经过长期的自然因素和人为因素的共同作用，由于自然因素的作用使土体表层聚集盐分超过0.1%或0.2%时形成的盐渍化现象，称作原生盐渍化；由于人类不合理的开发利用土地和水资源、不合理的耕作措施等导致的土壤可溶性盐含量超过0.1%或0.2%时，造成的盐渍化问题，称为次生盐渍化。土壤盐渍化的影响因素分为内因和外因。

原生盐渍化指的是现代和古代有利于汇滞径流聚积盐分的区域，在生物、气候、水文、地质、地貌和成土母质等因素的综合作用下形成的土壤盐渍化。土壤盐渍化内因指成土母质的沉积类型及其沉积特性，土壤盐渍化的先决条件是各种可溶盐的存在，因此成土母质的类型和沉积特性是盐渍土形成的根本原因，而气候环境、水文和地质地貌、社会生产活动等影响是形成盐渍土的环境因素，在共同影响下，盐分从地下运移至地表、从一个区域迁移到另一个区域，从而使盐分聚集并且可溶性盐分含量超过0.2%，便形成了盐渍化的土壤，危害植物生长，降低土地生产力，影响了区域生态功能的健康发展[11]。

次生盐渍化的形成也是导致盐碱地形成的一大途径，地下水埋藏较浅、低洼或者盆地、水质矿化度高、蒸发量大、干旱少雨、成土母质含盐等因素是造成土壤次生盐渍化形成的主要因素。水文、气候、地质、地形、生物因素等是盐渍化形成的原始因素和自然条件。更严重的是，人类对以上自然因素不合理的开发和利用，改变了原有土体结构的水盐运移规律和其平衡状态，使得土壤可溶盐发生迁移和聚集，最终导致区域土壤形成了次生盐渍化，不当的农业生产活动导致的次生盐渍化现象主要由于灌溉引起[12]。潜在盐渍化是土体中含可溶性盐(不超过0.1%)或心土中含有可溶盐超过1%的积盐层，只有在地下水位上升情况下才发生聚盐，这样过程叫潜在盐渍化。

3 中国盐渍土分区治理现状

东北、西北、华北、滨海和黄河上中游等是我国盐渍化土地主要分布的5大区域，同时也是我国具有改良利用潜力的盐碱土地农业后备资源主要分布区域。苏打盐渍土类型常常发生在松嫩平原地区和三江平原的局部地区。苏打盐渍土类型形成的区域一般呈现出地形平坦、季节干湿交替现象明显、年降水量适中的特点，并且降雨主要发生5—10月。地下水矿化度不是很高，但是主要以重碳酸盐或碳酸盐类的盐离子为主。土壤盐渍化的特点是土体中苏打(CO32-)累积，土壤中呈现出的碱化程度较高，因此，土壤呈现出一定的苏打碱化现象[13]。

因灌溉引发的次生盐渍化土壤集中分布于黄河上中游沿黄灌区，包括内蒙古、宁夏、甘肃、陕西等地区。该区年降水量在150～500mm，蒸发量达1800～2400mm。相当部分地区地形平坦，径流不畅，地下水埋藏较浅，矿化度2～20g·L-1，以硫酸盐-氯化物或氯化物-硫酸盐类型的盐渍土为主，也有碱化土壤分布[14]。

绿洲和荒漠盐渍土主要分布在新疆、青海等地区。该区气候干旱至极端干旱，降水量少到极端稀少，蒸降比非常高。在气候、母质、地形和水文地质等环境条件的综合作用下，盐渍土类型多样，受气候和蒸发现象影响比较严重，土壤中的盐分离子随着蒸发作用，盐分离子整体向表层土体移动，盐分聚集在土体表层的现象比较明显，许多区域的土壤表层经常会产生硬而厚的盐结壳。

盐化潮土主要分布于以山东、河北、河南等地区为主体的华北平原，该区降水量较少，然而蒸发量比较强烈，土壤水盐运动过程活跃，盐化和碱化的现象均存在。盐渍化现象一般发生在较低的区域或者洼地的四周，洼地中的高地也会由于地形的影响导致水盐运移方向的重新分布而产生盐渍化现象，盐渍化土壤常呈斑块状分布于农田中[12]。

4 总结

目前，我国盐渍土的改良利用研究方面已经取得了长足的发展，土壤盐渍化的防治要坚持以防为主，治为辅，并且在土壤脱盐的同时，要兼顾地力提升和养分增效。盐渍土治理的基本原理：脱除表层土壤中过量的盐分离子，调控土壤酸碱平衡；阻控底层土壤或者地下水中的盐分上移积累，防止土壤返盐；消除土壤盐渍化障碍的同时提升地力、保护土地生态环境；在条件许可时，尽可能排除底层土壤和地下水中的盐分。盐渍土的治理与改良，既要重视土壤盐渍障碍消减，也要同步做好土壤质量的改善和土地地力的提升，这样才能使得改良后的盐碱地能够健康持续的发展和利用，这也是盐渍化土地改良与利用的最终目标。已有研究和实践证明，土壤盐渍化“因地制宜、综合治理”的防治原则和多种治理方法相结合的防治方法与途径，相比单一措施具有更好效果，如目前已有的盐渍化土壤长效阻盐技术、盐渍化土壤高效排水排盐技术、盐渍化土壤耕作与栽培控盐技术、盐渍化土壤调理改碱技术、盐渍化土壤生物改土与利用技术等较成熟和治理效果较好的盐碱地综合治理技术[15,16]。