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。     

绿化栽培在盐碱地区的适用性

我国盐碱化土地面积广大,面临较为紧迫的盐碱化治理任务。国内外经验证明,以培植耐盐植物为途径的绿化栽培行为,不仅可以有效改善盐碱化地区的生态环境,而且有利于充分发掘盐碱土地所蕴含的巨大农业利用潜力,实现经济效益与环境效益的双赢。通过对盐碱地区环境的科学调研,合理择取与搭配耐盐碱绿化植物、建立长久的绿化栽培管理机制。绿化栽培在盐碱地区的适用性将会得到更加充分的发挥。     

洛惠渠灌区水土化学特性分析

为了深入了解洛惠渠灌区土壤盐碱化程度,分别测试了2004年实地采集的63个土壤样品和71个地下水样品,测定项目分别为土壤含盐量、碱化度、阴阳离子含量和地下水化学成分,并分析了该灌区土壤盐碱化现状以及地下水水质状况.结果表明,洛惠渠灌区土壤盐碱化较明显,盐渍化土壤分成盐土和碱土两类,主体成分为钠(钾)、钙的硫酸盐和碳酸盐;而地下水化学类型基本属于氯化钠-硫化钠型.通过计算其钠吸附比和镁系数可以推知该灌区地下水大部分对灌溉作物有不利影响,并且对土壤有进一步碱化的威胁.因此,有效控制该灌区地下水位是治理土壤盐碱化的重要措施,还要考虑不同区域土壤易溶盐含量,作物耐盐碱性等因素.应当综合工程、生物、化学等方法来改良利用盐碱土地,方能起到事半功倍的治理效果.     

干旱区盐碱化土地整理工程实证研究——以陕西省蒲城县卤泊滩土地整理项目为例

盐碱化不仅降低了耕地的生产力，而且严重制约着耕地持续利用，直接影响着农业的可持续发展。结合土地整理，治理和改良盐碱地，提高盐碱地的土地利用率和产出率，是盐碱地治理的新思路。该文以陕西省蒲城县卤泊滩盐碱地土地开发整理项目为例，从土地整理工程的角度研究盐碱地治理。     

干旱区盐碱化土地整理工程实证研究--以陕西省蒲城县卤泊滩土地整理项目为例

盐碱化不仅降低了耕地的生产力,而且严重制约着耕地持续利用,直接影响着农业的可持续发展.结合土地整理,治理和改良盐碱地,提高盐碱地的土地利用率和产出率,是盐碱地治理的新思路.该文以陕西省蒲城县卤泊滩盐碱地土地开发整理项目为例,从土地整理工程的角度研究盐碱地治理.     

影响盐碱土持续利用主要环境因子演变

根据在山东禹城市多年土壤肥、水、盐定位监测资料，分析了引黄灌区影响土壤次生盐碱化的主要环境因子演变，认为主要环境因子演变经历二个阶段：第一阶段，１９８５年以前，以水利工程排水抗涝、改良盐碱土为主，配合土壤培肥和耕作措施，工程措施是改良土壤盐碱化的主要环境因子；第二阶段，１９８５年以来，主要问题是防御土壤返盐，巩固改良盐碱土壤的效果，土壤耕作是防止土壤次生盐碱化的主要环境因子，是抑制土壤次生盐碱化的有效措施，持续利用盐碱土的关键是加强土壤培肥和种植。     

土壤盐碱化对紫花苜蓿(Medicago sativa L.)生物学特征的影响

松嫩草地由于自然及人为因素的影响,出现了严重的次生盐碱化现象。盐碱化与次生盐渍化导致草地生物量急剧下降,许多优质牧草(如羊草等)消失,严重影响该区域畜牧业的发展,因此改良盐碱土,发展人工草地已成为该区域畜牧业可持续发展的重要途径。鉴于吉林西部草地的气候与土壤特点,本研究选择砂土改良之后建植的人工草地,开展了土壤盐碱化对紫花苜蓿生物学特征影响的研究。采用大地电导率仪(EM38)将研究区域分成3个盐碱程度(轻度、中度与重度);测定土壤(1.0m深度)盐碱指标,并对紫花苜蓿生物学特征进行长期调查。结果显示,紫花苜蓿的生长速率、生物量、鲜干比(FWR)、Na/K和叶绿素(SPAD)与土壤盐碱化程度呈负相关关系。随着土壤盐碱程度的增加,紫花苜蓿第一茬的生长速率由1.70cm·d^-1显著降低到0.40cm·d^-1(P<0.05),而第二茬的生长速率则由1.40cm·d^-1降低到0.45cm·d^-1;SPAD由62.3下降到53.2;Na/K由1.49减小到0.78;生物量(干重)由1.88t·hm^-2降低到0.20t·hm-2;鲜干比由2.59降低到1.80;而随着土壤盐碱化程度的增加,紫花苜蓿的茎叶比由1.72增加到了2.61。因此,土壤盐碱化降低了紫花苜蓿产量与品质。本研究结果可为盐碱化土地的利用以及盐碱化人工草地生产力提升提供理论依据。     

松嫩平原盐碱土理化性质与生态恢复

土壤盐碱化是世界性的土壤退化问题,给农业生产造了极大的损失。由于不合理的灌溉、过度使用化肥和植被破坏,土地盐碱化越来越严重。松嫩平原属于干旱—半干旱气候区,区内现有盐碱化土地373万hm2,是世界上三大片苏打盐碱地集中分布区域之一,而且重度盐碱化土地面积仍以每年1.4%的速度扩展[1]。过度放牧是导致松嫩平原草地次生盐渍化的主要原因。随着土地资源的紧张,人们尝试着各种方法改良盐碱地,包括工程改良、化学改良[2~6]和生物改良[7~10],但是成本太高。国内外关于固氮蓝藻的耐盐性考察已经有许多报道,包括耐盐藻对Na+的吸附[11~15]、渗透压调整[16~18]以及盐胁迫对蓝藻的生长、光合作用、     

盐碱地治理研究进展

综述了土地盐碱化形成原因和盐碱地的治理情况,着重论述了当前国内外盐碱地治理的主要研究领域。     

河北省土地退化及其防治

论述了河北省土地生态环境存在的水土流失，土地沙化、土地盐碱化、土地干旱化、土地污染等土地退化问题及其对农业的影响，提出了治理 土地退化和保护土地生态环境的对策。     

盐碱地农业可持续利用及其评价

改良治理盐碱地、促进盐碱地农业高效利用是保障粮食安全、促进农业可持续发展的重要途径之一。盐碱地农业可持续利用是基于生态适宜性与人类经济社会活动目标,通过农业科学技术进步与发展,获取盐碱地农业生产力的持续维持与提高。通过回顾盐碱地农业利用的研究进展发现,尽管相关技术模式取得了较大进步,但系统的盐碱地资源调查监测缺乏、基础理论研究薄弱、管理体制不完善等问题仍然存在。在对盐碱地农业可持续利用评价内涵进行探讨的基础上,构建了基于技术可持续性、改良模式可持续性以及管理决策可持续性分别评价的技术体系与思路。开展科学的盐碱地农业可持续利用评价,构建盐碱地农业可持续利用的技术与管理支撑体系对促进盐碱地农业可持续利用具有重要意义。     

基于"三层"融合的松嫩平原盐碱地资源特征

构建盐碱地资源系统分析框架，清晰界定盐碱地概念与分类，对于盐碱地资源调查、治理与利用具有重要的意义。本研究基于地球关键带理论与逻辑，构建涵盖利用层、土壤层和DEM三层融合的盐碱地资源系统分析框架，界定盐碱地与盐碱土概念及类型，结合土地利用现状图、土壤图和DEM图，采用GIS叠加分析方法，分析松嫩平原盐碱地资源特征。结果表明：1）基于地球关键带理论和逻辑，以立体空间作为组织和联系各层级的纽带，以数字高程为基底，按照垂直和水平纬度，构建起的土地利用层、土壤层、DEM层"三层融合"的盐碱地资源系统分析框架清晰地界定和表达了盐碱地概念和特征；2）盐碱地是一种土壤类型为盐碱土的土地利用类型，下属盐碱耕地、盐碱林地、盐碱草地、盐碱湿地、盐碱未利用地和其他盐碱地6个类别，盐碱土分为盐土、碱土和盐碱化土3种类型；3）松嫩平原盐碱地总面积254.77万hm2，主要分布于松嫩平原西南部地区，类型以盐碱耕地和盐碱未利用地居多，土壤类型以盐-碱化土为主；4）盐碱耕地和盐碱未利用地海拔集中在100～150 m，坡度平缓。该研究可为盐碱地资源调查提供理论和方法支撑，为松嫩平原盐碱地治理与开发提供科学依据。     

基于WebGIS的盐碱地水盐动态监测系统

开发利用盐碱地是补充耕地、保障国家粮食安全的重要途径。加强水盐动态监测是掌握水盐运移规律,及时采取针对性调控措施改良利用盐碱地的基础。本文基于WebGIS平台,采用微软Silverlight技术,设计开发了盐碱地水盐动态监测系统,实现了地块信息查询、水盐数据统计分析、水盐空间分析、水盐动态趋势分析及预警等功能,并在山东省无棣县盐碱农田进行了应用。结果表明,该系统可以辅助用户及时、全面掌握盐碱农田水盐动态信息,为田间管理提供决策支持。     

盐碱地资源分析及利用研究展望

我国高度重视盐碱地治理和农业高效利用。通过梳理分析现有盐碱地资源相关资料发现,我国盐碱耕地面积呈增长趋势,而优质可垦资源呈减少趋势,但盐碱地的数量、分布、质量等缺乏更加精准、全面的数据,底数不清问题突出。建议结合第三次全国土壤普查尽快摸清盐碱地“家底”,构建盐碱地资源合理利用长效机制,转变治理观念,推进以种适地,从而促进盐碱地有序开发和综合利用。     

吉林省西部盐碱地综合开发多情景模拟与水资源效应

[目的] 盐碱地综合开发利用是提高农业生产力、践行大食物观的必然选择。但受限于开发利用模式单一、耗水压力较大,亟待探索多元化治理模式并依据其水资源效应开展优化调控。[方法] 以吉林省西部地区为研究区,采用FLUS模型预测2030年盐碱地资源在自然发展、粮食安全、粮饲综合开发和生态安全4种情景下的开发利用格局,并对不同情景下的产水量变化进行评估。[结果] (1)2000—2020年研究区开发利用盐碱地1 540.18 km²,主要被恢复为草地或开垦为耕地,但其中旱地次生退化风险较高。(2)不同情景下盐碱地开发均以耕地利用为主。粮食安全情景下水田和旱地开垦面积占比分别为67.48%,4.23%。相较于自然发展情景,粮饲综合开发情景下盐碱地恢复为草地的面积增加139.18 km²,生态安全情景下生态用地规模显著提高。(3)至2030年,4种发展情景下研究区产水量较基期均有所下降,生态安全情景下降幅度最大,达到3.71×10⁸ m³。相比之下,粮饲综合开发情景充分保障粮食和饲草生产,同时缓和盐碱地治理所导致的水资源压力。[结论] 松嫩平原盐碱地开发利用应充分考虑粮饲综合开发模式,统筹粮食和饲草供应,协调粮食和生态安全,以大食物观引领国土空间生态修复和退化土地的开发利用。     

黄河三角洲盐碱地造林绿化关键技术

[目的]解决黄河三角洲地区盐碱地改良造林绿化的难点。[方法]分析黄河三角洲目前的盐碱地资源和特点,阐述盐碱地改良与造林绿化现状。在此基础上,依据前人的技术和研究成果,结合作者多年来盐碱地生态改良的研究与实践。[结果]提出了适宜黄河三角洲盐碱地造林绿化的关键技术:(1)利用传统方法造林绿化改良盐碱地;(2)重视新技术和新成果的应用。[结论]利用盐碱地造林绿化关键技术,实现黄河三角形洲滨海盐碱地改良是切实可行的。     

石羊河中下游不同生境柽柳群落物种多样性及土壤水分、盐分关系

为了给石羊河流域柽柳群落植被恢复与保护提供参考依据,以石羊河流域4种类生境型柽柳群落为研究对象,测定了群落物种组成、数量特征及土壤水分、盐分,分析了不同生境群落特征及其与土壤水分之间的关系。结果表明:(1)柽柳群落中共有植物22种,分属9科20属,其中灌木植物最多,为8种(5科6属),其次是多年生草本,为7种(4科7属),一年生草本为7种(3科7属),分别占总物种数的36.36%,31.82%,31.82%。(2)柽柳群落中,固定盐碱沙地密度最大,盐碱地和退耕湿地次之,丘间低地最低; 平均密度差异不显著(p>0.05); 盖度差异显著(p<0.05),以固定盐碱沙地最大,为73.33%,盐碱地和丘间低地次之,均为61.67%,退耕湿地最小,为47.00%。(3)不同生境类型柽柳群落在物种组成及多样性方面存在差异,从Margalef丰富度指数、Shanon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Alatulo均匀度指数看,丘间低地>盐碱地>固定盐碱沙地>退耕湿地(p<0.05),丘间低地群落优势度指数低于盐碱地和固定盐碱沙地、退耕湿地,群落结构相对稳定; 丘间低地Pielou均匀度指数明显高于其他3种类型。(4)在0—10 cm,10—20 cm,20—30 cm,30—40 cm,40—60 cm,60—80 cm土层范围内,盐减地和固定盐碱沙地土壤含水率最高,其次是退耕湿地和丘间低地,总体呈现出先升高然后逐渐下降的趋势。物种多样性与土壤水分均呈正相关关系,但均未达到显著水平(p<0.05),综上所述,不同生境柽柳群落组成物种稀少,结构简单,种群物种平均密度差异不显著。群落组成物种中,灌木种类最多,多年生和一年生草本种类相同。丘间低地多样性指数高于其他生境类型,退耕地最低,而生态优势度指数则相反,物种多样性与土壤水分表现出非显著的正相关关系。     

滨海盐碱地形成及离子附着形态综述

滨海盐碱地资源丰富,是重要的潜在土地资源,对缓解土地资源紧张具有重要的作用。综合国内外现有滨海盐碱地研究成果,总结出滨海盐碱地的成因及其特点,分析盐分离子在土壤中的存在形式,探索影响土壤盐分积累的因素,阐明盐分对生态环境、土壤、植物的危害;以期对滨海盐碱地改良提供参考意义。