玛纳斯河流域土壤盐渍化影响因素研究

为了探讨区域盐渍化过程和分布特征,本文通过野外调查和室内分析,研究了新疆玛纳斯河流域海拔高度、地貌类型、地下水埋深、土地利用类型和不同种植年限对土壤盐分含量变化的影响。结果表明:玛纳斯河流域土壤盐分含量随海拔高度的变化呈现先降低后升高再降低的趋势,高盐分含量主要集中在海拔350~400 m,海拔高度与土壤盐分含量之间没有很好的变化趋势;土壤盐分含量在不同地貌类型的分布状况为:冲积洪积扇缘带冲积平原中部冲积平原下部冲积洪积扇中部干三角洲地区,冲积洪积扇缘带与冲积平原中部的土壤剖面盐分有表聚和底聚现象,冲积平原下部土壤剖面中间层盐分含量较高;地下水埋深对土壤盐分含量变化影响明显,随着地下水埋深的变浅,土壤盐分含量显著增加;不同土地利用方式下,土壤含盐量具有显著性差异,荒地土壤盐分含量最高,表层和底层盐分高于中间层,耕地0~100 cm土层盐分含量均较低;随着滴灌年限的增加,0~100 cm土层盐分含量均呈现降低趋势,滴灌1年与3年表层盐分含量差异不显著,其他土层差异显著,滴灌8年与10年的各层土壤盐分含量差异均不显著。综上,玛纳斯河流域土壤盐分含量受地貌类型、地下水状况、土地利用类型和滴灌年限因素影响显著,盐分在土壤剖面上也表现出不同的分布特征。     

玛纳斯河流域不同地貌单元弃耕地土壤盐分差异研究

本文在玛纳斯河流域中,选择冲洪积扇、冲积平原和干三角洲等不同地貌部位撂荒多年的弃耕地,分析土壤盐分动态变化及盐渍化类型的差异,探究土壤盐分的积聚特征,以期对弃耕地的生态重建提供参考依据。结果表明,自冲洪积扇缘带经冲积平原到干三角洲地区土壤盐分逐渐降低,土壤盐分表聚发生在冲洪积扇缘带和冲积平原中部,流域下游存在盐分向底层聚集的漏斗效应。7~10月份除冲洪积扇缘带外其他地貌类型区土壤盐分没有显著变化。流域表层盐渍土在冲洪积扇区以硫酸盐型或氯化物硫酸盐型为主,在冲积平原中部则为氯化物型,经冲积平原下部到干三角洲地区又逐渐演变为以氯化物硫酸盐型为主。     

干旱区三种典型地貌下电磁感应式土壤盐分协同解译模型

为明确不同地貌类型下土壤理化性质对电磁感应式表观电导率测量精度的影响,该研究以新疆玛纳斯河流域3种典型地貌类型(冲积洪积扇缘、冲积平原、干三角洲)为研究对象,运用电磁感应仪EM38结合土壤采样室内测定方法,分析土壤剖面(100 cm)每20 cm土层的土壤性质对不同高度(130、110、90、70、50 cm)所测表观电导率的影响程度和贡献率,通过引入对表观电导率贡献率较高的非盐分因子作为辅助变量,利用多元线性回归方法,建立土壤盐分多因素协同解译模型。结果表明:3种地貌类型中,土壤盐分含量是影响表观土壤电导率贡献率最大的作用因子,不同地貌类型下各土层影响表观电导率的因子存在明显的差异,冲积洪积扇缘地貌主要表现为上层(0～60cm)土壤含水率和底层(60～100)土壤阳离子交换量和有机碳含量对表观电导率贡献较高,冲积平原地貌则是表层(0～20 cm)和底层(40～100cm)的土壤含水率以及20～40cm土层的黏粒含量和阳离子交换量对表观电导率表现出较高的贡献率,干三角洲地貌下上层土壤(0～60cm)阳离子交换量和下层(60～100cm)土壤有机碳含量能够对表观电导率产生较为明显的影响。通过引入对表观电导率影响较大的作用因子,建立了针对不同地貌类型下分层土壤盐分协同解译模型,与仅以表观电导率解译土壤盐分含量相比,冲积洪积扇缘、冲积平原、干三角洲地貌类型下0～100cm土层盐分预测模型校正决定系数分别由0.81～0.86、0.55～0.87、0.25～0.56提高至0.83～0.91、0.63～0.93、0.48～0.70,多因素协同解译模型有效提高了土壤盐分解译模型精度。研究结果可为盐渍化土壤的快速准确监测提供可靠的理论依据和技术方法。     

基于GIS和RS的玛纳斯河流域土壤盐渍化敏感性动态评价

土壤盐渍化是威胁干旱区土壤安全的重要敏感机制之一。本研究以土壤盐渍化形成机制的基础数据集为基础,运用RS和GIS技术对1989年、2000年和2015年的土壤盐渍化敏感性进行评价及动态分析。结果表明:(1)土壤盐渍化高敏感性主要分布在荒漠区和冲积洪积扇扇缘的泉水溢出带,极敏感性分布于玛纳斯湖周围和灌区的部分区域;(2)1989—2000年中度敏感转化为高度、轻度敏感的面积分别为3 342.10、1 910.27 km~2,高度敏感转化为中度、极敏感性的面积分别为1 076.64、1 098.33 km~2。2000—2015年中度敏感向轻度敏感转化了1 410.68 km~2,高敏感向中度敏感转化了2 713.74 km~2;(3)玛纳斯河流域冲积洪积扇扇缘区域和水库周围土壤盐渍化敏感性较高,应加强水资源管理和盐渍化治理;(4)1989-2015年中度敏感性和高度敏感性相互转化较为剧烈,中度敏感的变化呈"V"形,减少大于增加;高度敏感变化呈倒"V"形,减少大于增加,极敏感的面积加了1.9%。土壤盐渍化生态有所改善,冲积洪积扇扇缘盐渍化改善明显。本研究对区域土壤资源安全保护和持续高效利用有重要意义。     

北疆棉区长期膜下滴灌棉田土壤盐分时空变化与次生盐渍化趋势分析

选择棉花覆膜滴灌条件下长期连作棉田这一本区域典型的耕作栽培模式为研究对象,在石河子灌区设置膜下滴灌棉田土壤次生盐渍化定位监测试验,采用定位定时分层取样技术研究北疆滴灌棉田土壤盐分时空动态变化。结果表明,棉花整个生育期土壤盐分在水平方向上呈现明显的分区(脱盐区和积盐区)分布特征,膜内0~40 cm土壤盐分能维持在较低水平,脱盐效果显著,而膜外0~40 cm土壤盐分呈持续积盐趋势,40 cm以下各土层盐分变化幅度不大;土体垂直方向40~60 cm土层形成一个积盐区;各土层盐分随着地下水埋深的加大,土壤积盐率迅速降低;监测表明0~40 cm耕层土壤存在碱化倾向,土壤pH值年均递增0.09,年均积盐0.36 g/kg,照此积盐速度,轻度盐渍化耕地达到强度次生盐渍化水平(总盐含量20~30 g/kg)需要40~70年,达到中度次生盐渍化水平(总盐含量10~20 g/kg)需要15~40年。     

农田耕作与土壤盐分的变化

采用原状土隔离池进行了盐分运移的定位试验。结果表明：含盐量0.11-0.28%的轻盐渍化或脱盐潮土处在不断脱盐过程中，平均年脱盐速率为0.0125%；小麦种植期，土壤处于返盐过程，盐分在上层积累；夏玉米种植期，土壤处于脱盐过程；盐分运动是一个盐离子的层次间传递过程，不同盐离子传递的强度不同，以氯根和纳离子变动最大，而硫酸根和钙离子变幅较小，碳酸根较稳定。     

南亚热带丘陵赤红壤区农业可持续发展的土壤水分管理探讨

焉耆盆地土壤盐渍化日趋严重,直接影响当地农业发展和生态环境建设。作者运用统计特征值、趋势面分析等方法,探讨了焉耆盆地土壤含盐量、盐分化学组成及其空间分布特征。结果发现:(1)除戈壁砾石带外,区内有近60%的土地处于强盐渍化和盐土状态,且主要为氯化物-硫酸盐型盐渍化;(2)荒地土壤的含盐量远大于农田区土壤;(3)表层土壤盐分具有从扇缘到湖滨逐渐增加的趋势,在灌区内土壤盐分随灌溉和排水而呈现季节性变化,但整体上处于脱盐状态。区内土壤盐渍化是在自然和人类活动共同作用下形成的,通过节水灌溉、合理开发地下水、完善灌排系统等措施可有效地改良盐渍土。     

不同灌排模式下盐渍化土壤盐分及离子迁移规律及均衡分析

为探明盐渍化灌区不同灌排模式下土壤盐分及离子迁移及聚集规律,于2021年5—10月在巴彦淖尔市五原县盐碱化耕地改良示范区分别对“滴灌+明沟排水”与“黄灌+暗管排水”模式下农田进行土壤水盐监测与灌排水量监测,分析不同灌排模式下农田土壤盐分迁移分布规律,利用均衡分析探讨土壤盐分和盐分离子积盐及脱盐特征,为灌区的节水规划及盐渍化防治提供科学依据。结果表明：不同灌排模式下农田土壤均处于脱盐状态,黄灌与暗管排水模式下土壤脱盐效果相对较好,脱盐率为37.73%;滴灌与明沟排水条件下农田中出现HCO₃^-累积,积累量为0.3 t,黄灌与暗管排水模式下农田中出现Ca²⁺与Mg²⁺的累积,积累量分别为2.962 4,0.577 4 t。滴灌与明沟排水模式下整个生育期内,0—40 cm土层处于脱盐状态,40—80 cm土层出现盐分积累现象,黄灌与暗管排水模式下整个生育期0—100 cm土层处于脱盐状态。不同灌排模式下地下水埋深变化趋势相同,黄灌与暗管排水模式下地下水埋深较低,滴灌与明沟排水模式下土壤积盐与地下水质整体呈负...     

干旱内陆河灌区灌溉条件下土壤水盐运移规律分析

利用中子水分仪和负压计对干旱内陆河灌区田间土壤水、盐及地下水动态进行监测,结果表明：在全生育期里,积盐脱盐交替频繁,交替周期与灌水周期对应;超大水量冬灌方式是导致灌区土壤盐渍化恶性循环的主要原因;对农田土壤盐分的定点实时监测,能够定量表征农田生态环境状况优劣;地下水位埋深变化,可警示农田盐渍化的演变,对调整灌溉定额采取预防措施有指导意义。     

层状土中毛管水上升的实验研究

土壤盐渍化的重要机制是地下水中可溶盐在蒸发作用下不断向表土聚集;次生盐渍土的形成则可能是由于人为抬高地下水位,土壤毛管水重新分配土中盐分所致.不管怎样,防止土壤盐渍化的积极而彻底的方法是消除地下水位抬高的因素.但是,全面而根本的措施,往往限于客观条件不易做到,因此大多数都采取治标措施.例如,利用耕耘增加毛管水上升的困难,以及洪淤压碱等等.     

海河低平原不同地貌土壤盐分特征研究

以河流冲积扇、河流冲积扇与滨海平原过渡带、滨海平原3种主要地貌类型,分析了海河低平原区土壤盐分含量、盐基离子组成及电导率的变化规律。结果表明:河流冲积扇耕层虽明显脱盐,但由于底土含盐量高,仍存在土壤盐渍化的威胁,阴离子以Cl-和SO42-为主;相反,河流冲积扇与滨海平原过渡带、滨海平原表土含盐量较高,而底土含盐量较低,阴离子以Cl-为主;土壤盐分中阳离子含量以Na++K+为主,盐分组成主要的可溶性盐为NaCl,其次是Na2SO4和CaCl2。     

黄河下游冲积平原土壤盐分的时空变异研究——个例研究

Soil salinity and hydrologic datasets were assembled to analyze the spatio-temporal variability of salinization in Fengqiu County, Henan Province, China, in the alluvial plain of the lower reaches of the Yellow River. The saline soil and groundwater depth data of the county in 1981 were obtained to serve as a historical reference. Electrical conductivity (EC) of 293 surface soil samples taken from 2 km × 2 km grids in 2007 and 40 soil profiles acquired in 2008 was analyzed and used for comparative mapping. Ordinary kriging was applied to predict EC at unobserved locations to derive the horizontal and vertical distribution patterns and variation of soil salinity. Groundwater table data from 22 observation wells in 2008 were collected and used as input for regression kriging to predict the maximum groundwater depth of the county in 2008. Changes in the groundwater level of Fengqiu County in 27 years from 1981 to 2008 was calculated. Two quantitative criteria, the mean error or bias (ME) and the mean squared error (MSE), were computed to assess the estimation accuracy of the kriging predictions. The results demonstrated that the soil salinity in the upper soil layers decreased dramatically and the taxonomically defined saline soils were present only in a few micro-landscapes after 27 years. Presently, the soils with relatively elevated salt content were mainly distributed in depressions along the Yellow River bed. The reduction in surface soil salinity corresponded to the locations with deepened maximum groundwater depth. It could be concluded that groundwater table recession allowed water to move deeper into the soil profile, transporting salts with it, and thus played an important role in reducing soil salinity in this region. Accumulation of salts in the soil profiles at various depths below the surface indicated that secondary soil salinization would occur when the groundwater was not controlled at a safe depth.     

土地利用对天山北麓土壤盐渍化的影响

通过野外调查和室内分析,研究了新疆三工河流域平原绿洲耕地、人工林地、草地、灌木林地和盐碱地0～20 cm表层土壤盐溃化特征.结果表明:整个农业绿洲土壤盐分含量均值为9.33 g/kg,其中耕地平均值为6.9g/kg,超过75%耕地样点集中分布在低于2 g/kg的区间,而其它土地利用类型均高于10 g/kg,并且样点分散分布于各盐分等级中,自然和人为活动对不同土地利用类型盐分聚积均有显著作用;随地貌单元,自南向北盐分均值含量增加,在冲洪积扇中上部和地下水溢出带,盐分均值低于3.8 g/kg,而在冲洪积平原区,则高于10g/kg;由于区域水资源的南北分布格局与利用差异,使得土壤盐分具有中等或强的空间变异性.     

土壤盐－水动力学: V.土壤剖面盐平衡

Salt balance in simulated soil coulumns was calculated on the basis of a large amount of long term observation data.The results showed that under the climate conditions of semi-arid region of the Huang-Huai-Hai Plain,the soils in the columns were under salt accumulation conditions when the groundwater depth was controlled at less than 2.0m,and under desalinization conditions when at larger than 2.5m.In the soil columns with clay soil and silty loam soil intercalated with a clay layer,the amount of salt accumulated was far less than that in the soil column with silty loam soil throughout the whole profile.Under no irriagtion conditions crop planting may increase groundwater evaporation and hence salt accumulation in soil,making the soil columns under desalinization be under salt accumulation conditions.     

SOIL GENESIS IN RELATION TO GROUNDWATER AND SOIL MOISTURE REGIMES NEAR VEGREVILLE,ALBERTA1

The study was designed to obtain information on flow and salinity of the groundwater, and on moisture regimes above the water table at selected sites near Vegreville, Alberta, and to relate this information to features of soil genesis revealed by soil mapping and analysis. All soils on the lower slopes, unlike those at upper elevations, contained accumulations of salts and gypsum, but the depth of salt accumulation and therefore the kind of soil appeared to be related only partly to current groundwater flow directions and the depth of the water table. The sodium content of the discharging groundwater and past flow conditions also appeared to be important. Lateral flow above the water table is suggested as being of possible importance in desalinization of surface horizons.     

新疆玛纳斯河流域节水农作制发展模式

发展节水农作制是实现干旱内陆区水资源安全的一种有效途径。该文以新疆玛纳斯河流域为案例,采用收集资料、实地调查及理论分析研究相结合的方法,重点对该区域特殊的自然条件和农业用水发展现状及存在的问题进行了分析,提出了区域节水农作制发展的思路,并依据玛纳斯河流域地形地貌特征和水资源条件,提出了7种适宜不同类型区的节水农作制发展模式,包括低山丘陵区旱农旱牧农作制模式、冲积洪积扇中上部果蔬特色种植农作制模式、冲积扇缘带牧草咸水灌溉农作制模式、泉水溢出带水旱轮作制模式、冲积平原区现代棉作制模式、干三角洲区复套种多熟农作制模式、古湖滨平原区高效农林生态型农作制模式。该研究为推动新疆干旱区节水农业的发展和水资源的优化配置提供了科学依据。     

Salt regime of post-irrigated soils at the Kislovsk irrigation system

The study of post-irrigated and virgin soils at the Kislovsk irrigation system has shown that the salt regime of the post-irrigated soils is determined by the (1) depth and salinity of the groundwater, (2) the litho-logical structure of the soil and subsoil, (3) the local microtopography, (4) the presence or absence of a solonetzic horizon in the post-irrigated solonetzes, and (5) the portion of solonetzes in the soil cover. The post-irrigated soil complexes on the Privolzhsk sand ridge with a groundwater depth of more than 4 m do not undergo secondary salinization. At the groundwater depth of 2.0–2.6 m, post-irrigated meadow-chestnut soils remain nonsaline, chestnut soils and solonetzes with an artificially destroyed (due to deep tillage) solonetzic horizon undergo desalinization, and solonetzes with a preserved solonetzic horizon undergo salinization in the subsolonetzic layers. The post-irrigated soils of the Khvalyn undrained sea plain used for rainfed farming have become saline in the deep part of the profile, and their plow layers remain nonsaline.