田块尺度苏打盐渍土盐化和碱化空间变异特征

土壤盐渍化是松嫩平原农业发展和生态环境安全面临的主要问题之一.据统计,目前松嫩平原土壤盐渍化面积约327万hm^2,占平原总面积的21%左右.研究表明：盐渍土的盐分含量和化学特征常具有高度的空间变异性.盐渍土的这种空间变异性是由土壤的非均质性和各种随时空变化的外在因素引起的.这些外在因素包括浅埋深地下水、微地貌、季节性渍涝、人类活动等.定量描述苏打盐渍土盐分空间变异特征不仅有助于理解各种外在因素在土壤盐渍化过程中的作用,深化对土壤发生盐渍化机制的认识,而且将为苏打盐渍土的改良和治理提供必要的基础数据.     

中国盐渍土研究的发展历程与展望

盐渍土在我国广泛分布,西北、华北、东北及沿海是我国盐渍土的主要集中分布地区,耕地中也有大量盐渍化土壤分布。盐渍土是我国最主要的中低产土壤类型之一,人类活动对其作用明显。本文回顾了我国盐渍土研究工作的发展历程,分析了我国目前盐渍土相关研究工作的现状和近期主要研究工作进展,并结合目前国内外相关研究的前沿和热点问题,提出了我国盐渍土研究的展望。建议重点进行土壤盐渍化评估和预警、土壤水盐运移过程及其模拟、植物与土壤盐分相互作用机制、土壤水盐优化调控、盐碱障碍治理与修复和盐渍化的生态环境效应等方面的研究。     

中国东北地区的盐渍土资源

通过长期区域土壤考察,我国东北地区盐渍土资源的面积约为7 66×106hm2,其中松嫩平原的盐渍土面积占39 3%,西辽河沙丘平原占30 3%,辽河冲积平原占12 8%,呼伦贝尔盟高平原占9 3%,滨海平原占7 9%,三江平原仅占0 4%而已,20世纪80年代不同辖区所获的土壤普查结果与之相接近。在上述的盐渍土资源面积中,其潜在盐渍土的面积约占34%。在开发利用方面,盐渍土的耕地面积已由20世纪50年代的占其总耕地面积的21 4%,增加为80年代的37 8%,呈显著增长之势。水田灌区土壤普遍脱盐,作物高产稳产,已属新型的人工生态系统。在盐渍土旱作区,农作物亦已普遍持续增产,惟局部土壤的脱盐状况尚不甚稳定,其西部地区的盐渍化面积呈明显蔓延之势,主要原因在于大面积天然草场的土壤盐渍度加剧,生产力普遍下降。上述中国东北地区盐渍土资源的面积约占全国盐渍土面积的7.9%,战略地位重要,其实现农业可持续发展的开发利用任务仍然十分艰巨。     

基于可见-近红外光谱的滨海盐土土壤盐分预测方法

我国目前尚存盐渍土0.35亿hm2,潜在盐渍化土壤0.17亿hm2,15 m等深线以内的浅海和滩涂有0.14亿hm2,黄河河口及长江口以南诸省的滨海盐土都有逐年递增的趋势[1]。因此,对盐渍化土壤盐渍化程度的连续、实时监测尤为重要。然而,我国在区域盐渍土制图、分区及全国性的监测预报体     

中国盐渍土研究：历程、现状与展望

盐渍土研究是以盐渍土和盐渍生境作为主要研究对象，以盐渍土和盐渍化的发生与演变过程、环境要素和人类活动对盐渍化的影响与作用机制、盐渍土的治理、改良和利用的理论与技术为主体的研究领域。我国盐渍土面积巨大、种类繁多，盐渍化问题突出，对农业生产和生态环境造成不同程度的影响。我国科学家提出的盐渍土“水盐调控”“水盐平衡”，“淡化肥沃层”和“障碍消减”等理论与技术方法，为发展农业生产、提高土地产能、保障粮食安全、拓展耕地资源等发挥了积极作用。近期我国在土壤盐渍化演变过程的监测与多源数据融合、土壤水盐运移过程模拟与尺度转换、盐渍农田养分循环与减损增效、盐渍障碍的生态消减、盐渍障碍微生物修复、盐渍农田灌排优化管理与边际水安全利用等方面取得了积极的进展和成果。建议今后深入开展盐渍土精准控盐的高效和安全用水、土壤盐渍障碍的绿色消减与健康保育、盐渍农田养分库容扩增与增碳减排、土壤盐渍化与区域生态的耦合响应和协同适应等方面的理论与技术研究。应面向农业、资源、生态、环境等领域和行业，致力于拓展理论和新技术的研究，为国家农业升级、粮食安全、耕地保护、生态安全、高质量发展发挥重要作用。本文回顾了我国盐渍土研究工作的...     

苏联对盐渍土壤的研究

在地球各大陆的某些地区里都分布有盐渍土壤。而分布最广的是在宽广无边的干旱无水地区和沙漠地带。然而我们常常见到的是散布在其他土壤中间的个别地段或面积不大的小块。根据当代最伟大的土壤学家Л.И.普拉索洛夫院士的调查,在苏联,盐渍土壤及与盐渍土壤在发生上有关系的碱土,共占全国面积约10%。而在中亚的一些共和国国家里,在外高加索的东部,在里海沿岸的低地以及在西伯利亚的一些     

河套灌区盐渍土壤原核生物群落特征及其潜在功能研究

辨明盐渍土原核生物群落特征及潜在功能对盐渍化程度和土地利用类型的响应，对理解盐渍土壤元素循环与植物互馈效应、构建良性循环农田生态系统具有重要意义。以河套灌区不同盐渍化程度的农田和荒地为研究对象，结合土壤基本理化性质分析与原核生物高通量测序方法，探究盐渍化土壤中原核生物的群落组成特征、环境驱动要素及其潜在功能。结果表明，农田土壤盐渍化程度显著低于荒地，其原核生物多样性更高，特别是富集了大量农田特有的ASV（扩增子序列变体，amplicon sequence variant）；原核生物的群落组成在农田和荒地间差异最大，并主要受到土壤电导率（EC）、pH和有机质（SOM）等环境因子的驱动。基于群落组成和功能预测的差异分析结果表明，盐渍化农田中具有较高丰度的氮循环相关微生物以及潜在的植物促生菌，如亚硝化球菌（Nitrososphaeraceae）、亚硝化单胞菌（Nitrososmonadaceae）、诺卡氏菌（Nocardioidaceae）和鞘氨醇单胞菌（Sphingomonadaceae）等；而盐渍化荒地富集了以盐杆菌（Halobacterota）为代表的古菌和具有烃类化合物分解功能的原核生物类群。本研究对于明晰北方灌区盐渍土原核生物群落特征与土壤微环境的互馈关系、揭示土壤养分周转对提升土壤-植物-微生物跨域有益协同具有指导意义。     

民勤绿洲膜果麻黄周围土壤盐分分布规律研究

以民勤绿洲膜果麻黄为研究对象,对其生境土壤的盐渍化类型、盐渍化程度及其盐分离子的空间分布规律进行了研究。结果表明,膜果麻黄生境土壤盐渍化程度总体以轻度盐渍化及轻度盐渍化以下为主。在垂直方向上土壤盐渍化程度随土层的加深而加重,土壤盐分含量呈明显的底聚分布特征;在水平方向上,膜果麻黄有一定的聚盐效果。在距膜果麻黄树干30 cm处,剖面0~60 cm土层土壤在轻度盐渍化以下,60~100 cm土层土壤轻度盐渍化;在距膜果麻黄树干60 cm处,剖面0~40 cm土层土壤在轻度盐渍化以下,40~100 cm土层土壤轻度盐渍化;在距膜果麻黄树干90 cm处,剖面0~80cm土层土壤在轻度盐渍化以下,80~100 cm土层土壤轻度盐渍化。而在距膜果麻黄树干30 cm处,0~10 cm土层为亚氯盐渍土,10~40 cm土层为亚硫酸盐渍土,40~80 cm土层为亚氯盐渍土,80~100 cm土层为氯盐渍土;在距膜果麻黄树干60 cm和90 cm处,0~60 cm土层为亚氯盐渍土,60~100 cm土层为氯盐渍土。同时各土层土壤阳离子以Na+为主,占到了对应土层阳离子摩尔质量的47.54%~82.57%;各土层土壤阴离子以Cl-为主,占到了对应土层阴离子摩尔质量的58.65%~84.84%,土壤盐分主要是氯化钠。     

黄河三角洲中重度盐渍土棉田水盐运移规律研究

为充分利用黄河三角洲中重度盐渍土资源,通过前期微咸水压盐(2 g/L),选取中度(3.10～3.90 g/kg)和重度(4.60～5.70 g/kg)盐渍土,研究了不同程度盐渍化土壤棉花种植下土壤剖面水盐运移规律。研究结果表明:微咸水压盐后可以使剖面盐分处于相对均匀分布状况;覆盖促进了棉花对膜下水分的吸收利用,中度盐渍土棉花在苗期和蕾期主要耗水层为0～40 cm土壤表层,重度盐渍土棉花主要耗水层为0～30 cm土壤表层,后期由于作物生长引起深层水分(60～100 cm)消耗,且中度盐渍土深层水分吸收要高于重度盐渍土;生育期内中度盐渍土盐分上下土层波动范围为0.80～2.00 g/kg,重度盐渍土为2.00～5.60 g/kg,膜下土壤含盐量均要低于膜外土壤含盐量,至收获期中度、重度盐渍土剖面平均脱盐率分别为62.40%和55.83%,棉花产量分别为2 129.76 kg/hm2和823.66 kg/hm2。     

改良措施对苏北盐渍土盐碱障碍和作物磷素吸收的调控

以苏北轻度盐渍土(D)、中度盐渍土(Z)为研究对象,展开大麦-玉米轮作田间微区试验,分析仅施氮肥(CK)、常规施肥(P)及常规施肥下添加生物质炭(PC)、腐植酸(PH)和石膏(PG)处理对土壤盐分含量、pH和钠吸附比(SAR)以及作物磷素吸收利用的影响。结果表明:苏北滨海盐渍土壤盐分呈明显的季节性变化模式,各改良措施对0～20 cm土壤盐碱的调控作用较20～40 cm明显。石膏处理对土壤盐碱障碍的消减作用显著,DPG、ZPG处理下0～20 cm土壤脱盐率分别为31.06%、40.60%,土壤pH分别降低0.67、0.51个单位。各改良措施均能降低0～20cm土壤SAR,降低土壤Na+含量,改善土壤结构。轻度盐渍土上土壤SAR的降幅表现为:DPGDPHDPC,中度盐渍土上表现为:ZPGZPCZPH。轻度盐渍土上各改良措施均显著促进作物地上部吸磷,提高作物产量。DPC、DPH、DPG处理的积累磷肥利用率分别为对照的4.9倍、3.5倍、1.8倍。而中度盐渍土上仅ZPC和ZPG处理的增产效果显著,腐植酸在轻度盐渍土上的调控效果优于中度盐渍土。     

暗管与竖井排水工程改良新疆盐渍土的设计与效果评价

为探讨干旱区盐渍化农田水利改良措施的可行性,在新疆玛纳斯河流域安集海灌区进行了田间暗管与竖井排水工程试验,分别在距离暗管0.5 m（P1）、7.5 m（P2）,距离竖井0.5 m（S1）、30 m（S2）和60 m（S3）,以及未铺管区（CK）域设置7处观测区,评估农田排水措施在盐渍土改良期间的排水功能、土壤脱盐效果,同时监测棉花生长与地下水位动态。结果表明：5 a排水改良期间,0～80 cm深度土壤含盐量的总体降幅达到29.2 g/kg,棉花干物质量和籽棉产量年际增幅分别为22%和28%,浅层地下水位年际降幅1.16 m;改进的暗管与竖井协同排水相比单独应用暗管排水量与地下水位年际降幅分别增加了118%,进一步减少了盐分淋溶时期的深层渗漏量。研究结果可为干旱盐渍区的水土资源合理利用提供科学和理论依据。     

黑河灌区盐碱化土地的修复与调控研究

黑河流域地处干旱的甘(甘肃)蒙(内蒙古)西部,是这一带最大、全国第二大内陆水系。黑河水源于祁连山,山区岩石风化后,地表径流和地下径流携带大量可溶性盐类(主要是NaHCO3和Na2CO3)向黑河灌区汇集,使得该片土地盐分含量不断增加,土壤理化性质遭到破坏。人类在生产和生活中的不合理活动也加剧了盐碱化的发生,这是河西走廊盐碱化面积不断扩大,盐碱化程度逐渐加强的主要原因。盲目毁草开荒,过度放牧、樵柴及采草,导致草原严重退化。特别是草原开荒将地下的盐碱翻到了地表,不利于植物生长。植被的大量减少又加剧了地表的蒸发作用,将盐碱带到地表,从而加剧了土地盐碱化。在自然因素和人为因素的共同作用下,盐碱化土地和碱斑面积不断增加,出现了连片的碱斑和不毛之地。在盐碱化土地的治理和恢复中,要坚持因地制宜和可持续的原则,根据盐碱化的程度、特征,及当地的经济和社会状况,选择切实可行的措施。黑河灌区修复改良盐碱土的可行性措施大致可归纳为四个方面,即农业技术措施、水利工程措施、生物改良措施和化学改良措施。     

基于Landsat TM/ETM影像的黄河三角洲盐渍土动态变化分析

通过Landsat系列卫星的TM和ETM数据的光谱特性研究和盐碱地信息模型的构建,研究了在黄河三角洲地区通过遥感手段实现对盐渍化土地退化信息提取的可行性。研究结果表明,黄河三角洲近10 a来盐碱地呈现重度盐渍化加重的趋势,2007年较2003年加重趋势要比2011年较2007年加重趋势大,而2011年加重趋势趋缓,但比2003年要重,土地退化明显,即土壤盐渍化有持续加重趋势,这与人类活动紧密相关,主要表现在孤东油田的不断建设忽略了对土地的保护和合理利用,滨海区域卤水晒盐和养殖池塘的建设上;轻度盐渍化区域面积也不断增加,与人工灌区的开挖,引入黄河径流及水利工程措施有关。人类活动对土壤盐渍化影响既有积极一面,也有消极作用。     

内蒙古河套灌区盐碱地治理中农户参与意识及其影响因素

内蒙古河套灌区土壤盐渍化现象非常严重,而对于在盐碱地治理中起重要作用的基层农户,其参与意识及影响因素仍不明确。本研究利用参与式调查方法,对内蒙古河套灌区农户的种植结构、管理方式、盐碱地认知程度及参与盐碱地治理意愿等方面进行了深入了解,并利用相对感知强度和多元逻辑回归等方法,分析了农户盐碱地治理的参与意识及主要影响因素。结果表明,河套灌区长期采用大水洗盐的灌溉方式,施肥类型以化肥为主,有机肥施用较少。大水洗盐导致地下水位普遍偏高,春季返盐现象严重;较少施用有机肥不利于土壤结构的改良,可见河套灌区农户没有通过改变种植和管理方式来治理盐碱地的意识。有54%的农户认为自家的耕地土壤盐渍化较为严重,但是很少有农户主动采取治理措施。有72%的受访者表示愿意投入资金治理盐碱地,但能接受的投入成本较低(不超过750元·hm-2)。影响农民参与盐碱地治理意识的主要因素是文化程度(P0.05),另外投入成本过高、缺乏技术支持等也是重要因素。因此,调整农作物管理模式、加强宣传教育、增加对农户的补助及技术支持是河套灌区盐碱地改良的必要方式。该结果可为扩大盐碱地治理的群众基础以及制定相关政策提供科学依据。     

我国西北干旱地区耕作高效综合利用技术分析

我国西北干旱地区是西部地区的重要组成部分,在国家实施西部大开发的进程中,如何保证农民的吃饭问题,已成为人们关心的头等大事。在目前解决吃饭问题仍然要依靠农业生产,农业是世界上最原始、最古老和最根本的产业,随着人口的不断增长和自然环境的不断枯竭恶化,农业可持续发展已成为当今世界各国在其农业和农村经济发展乃至整个国民经济发展过程中的核心内容。在西北干旱地区实施有效的耕作技术,对改变坡面微地貌、减少土壤侵蚀、增加土壤抗性、蓄水、保土性能、培肥地力和提高作物产量均有显著作用。在上述背景下,分析了地膜覆盖、节水灌溉、保护性耕作和间套四种效果较好的耕作高效综合利用技术,可供决策部门在制订农业发展计划时参考。     

不同物料配施对微咸水灌溉黄瓜土壤质量及产量的影响

针对中国北方地区淡水资源短缺，微咸水代替淡水长期灌溉而引发的盐渍化土壤改良问题，该研究以黄瓜"德尔99"为试材，通过连续四茬（2018-2020年）定位试验，探究了土壤增施蚯蚓堆肥（W）、脱硫石膏（DG）或二者配施（DG+W）对微咸水灌溉下土壤理化性质、微生物群落及黄瓜产量的影响，并将其纳入土壤质量指数（Soil Quality Index，SQI），与黄瓜产量进行拟合分析。结果表明：1）施用脱硫石膏+蚯蚓堆肥处理可显著提升土壤速效氮、速效磷、速效钾和有机质含量，与比未处理土壤（CK）相比分别增加了61.63%、23.46%、55.35%和55.45%，可显著降低土壤的pH值和土壤电导率（Electrical Conductivity，EC）（P＜0.05）；2）施用脱硫石膏+蚯蚓堆肥处理的Chao1指数、Sobs指数和Shannon指数显著高于CK，土壤微生物多样性显著提高；3）连续种植四茬后，脱硫石膏+蚯蚓堆肥配施处理的黄瓜产量与对照（CK）相比，分别增加了8.9%、3.1%、18.67%和13.71%；土壤综合质量指数（SQI）与黄瓜产量呈显著正相关关系。试验结果表明，蚯蚓堆肥与脱硫石膏能够协同提升微咸水灌溉下土壤综合质量与设施黄瓜产量，该研究可为中国北方地区微咸水灌溉下设施蔬菜的可持续生产和盐碱地改良提供理论参考。     

基于SI-Albedo特征空间的干旱区盐渍化土壤信息提取研究——以克里雅河流域绿洲为例

选取塔里木南缘克里雅河流域绿洲为研究靶区,利用Landsat-ETM+卫星图像数据和野外调查数据分析盐渍化土壤与地表反照率(Albedo)、土壤盐分指数(SI)之间的关系。回归分析发现,盐渍化土壤在SI-Albedo特征空间分布具有显著规律,即非盐渍化土壤呈团状分布;轻、中度盐渍化土壤具有线性分布特征;非盐渍化土壤与轻度盐渍化土壤分异明显。结合分异规律,编制分类算法模型,得到研究区盐渍化土壤信息提取结果,并与传统监督最大似然分类法结果进行对比分析。结果表明,在SI-Albedo特征空间中定量快速提取盐渍化土壤信息的总体效果较好,对准确且自动提取干旱区盐渍化土壤信息以及区域尺度盐渍化遥感监测研究具有重要意义。     

不同改良措施下新疆重度盐渍土壤盐分变化与脱盐效果

为了比较盐渍化土壤不同改良措施的治理效果,以新疆新开垦的重度盐渍化农田为研究对象,设置5个处理分别为农业改良措施、根区隔盐+农业改良措施、暗管排盐+农业改良措施、化学改良+农业改良措施和天然对照区,通过3 a的试验研究土壤盐分运移的影响因素、动态变化与不同改良措施脱盐效果。结果表明:人为灌溉、农田蒸散量、地下水埋深与土壤盐分均达到极显著相关,生育期灌水对耕层土壤盐分影响最大,相关系数为-0.871。整个改良过程中农业改良措施处理表层和底层盐分含量较高,根区隔盐处理盐分表聚现象明显,暗管排盐、化学改良处理均表现出底层盐分明显高于表层。从各处理3a的脱盐效果来看,第1年脱盐效果均不理想,第2年脱盐率显著提升,其中根区隔盐和暗管排盐处理各土层脱盐率均超过44%,改良效果最好,由于土壤总盐分含量减少第3年各措施脱盐率明显降低。总体来看,各改良措施均能够有效降低耕层土壤盐分,根区隔盐、暗管排盐处理在0~80 cm耕层脱盐率分别为61.33%、59.37%,优于其他处理;化学改良处理0~40 cm土层脱盐效果优于底层,其脱盐率为55.32%,明显高于农业改良处理的脱盐率45.42%,但0~80 cm土层脱盐率2处理间差异不大。新疆盐碱化程度重,农田根区隔盐、暗管排盐工程改良结合农业深耕、秸秆还田、增施有机肥等措施是综合治理重度盐渍化土壤的有效途径,研究结果能够为新疆干旱区盐渍化土壤有效改良和合理开发利用提供理论依据和参考。