滴灌条件下不同盐生植物对盐渍化土壤的脱盐效果研究

[目的]研究滴灌条件下种植盐生植物对盐渍化土壤的脱盐效果.[方法]在滴灌条件下种植盐生植物海蓬子和盐地碱蓬.[结果]盐生植物对耕作层土壤特别是0 ～ 20 cm土壤盐分影响显著,可有效降低土壤总盐含量以及盐分离子Na+、Cl-和K+浓度,但对土壤pH值影响不明显.种植盐地碱蓬的土壤总盐量下降幅度要高于海蓬子;种植盐地碱蓬土壤Na+、K+的含量下降较明显,而种植海蓬子土壤的Cl-含量明显降低.[结论]滴灌抑盐+生物脱盐模式在改良盐渍化土壤中效果明显,盐地碱蓬可作为较理想的脱盐植物,对于盐渍化土壤的开发利用具有一定的指导意义.     

新垦盐渍化棉田的土壤盐分动态研究初报

[目的]研究察布查尔县新垦盐渍化棉田盐分和离子的动态变化,为因地制宜引进抗旱耐盐作物品种和采取相应的栽培技术措施提供依据.[方法]分别在棉花6～8月生育期中每次灌水前后、收获前以及入冬降雪前,对膜间裸地处土壤分层取样,取样深度分别为0～20、20～40和40～60 cm,测定土壤总盐、pH、CO2-3、HCO3-、Cl-、SO42-、K+、Na+、Ca2+和Mg2+含量.[结果]灌溉季节内,0～60 cm土层积盐脱盐交替变动,交替周期与灌水周期相对应.土壤盐分含量因灌溉呈下降趋势,入冬降雪前,盐分含量有所升高.其中0～20 cm土壤含盐量相对较低,但是变幅较大.[结论]0～60土层总体表现为脱盐,有碱化趋势,通过作物种植、合理灌排、引进抗盐品种等综合措施,有利于新垦土地的高效利用.     

不同降雨强度下滨海盐渍土水盐运动规律模拟实验研究

采用原状土柱 ,对滨海盐渍土的水盐运动进行了室内模拟研究。结果表明 :7,14和 2 8mm的雨量下 ,滨海盐渍土土壤剖面的水分运动规律基本相似 ,水分运动的整个过程可分为两个阶段 ,即入渗控制阶段和蒸发控制阶段。第 1阶段经历的时间很短 ,第 2阶段经历的时间较长 ,其水吸力随时间变化趋势符合对数方程 ,达到极显著水平。剖面上盐分运动规律却具有明显的差异性 :小雨时土体中的盐分再分布十分缓慢 ,甚至基本没有变化 ;中雨和大雨时土体中的盐分明显发生再分布 ,且也可以分成两个阶段 ,即盐分迅速下降阶段和盐分缓慢上升阶段。中雨和大雨第 2阶段盐分随时间的变化趋势也符合对数方程 ,达到极显著水平。就脱盐效果而言 ,小雨很难使土体脱盐 ;中雨能使土体在短时间内部分脱盐 ,但长期而言 ,整个剖面脱盐效果不理想 ;大雨能使整个土壤剖面长期处于脱盐状况 ,因此脱盐效果好     

氨基酸盐对镉污染土壤的淋洗效果

以湖南湘潭受镉污染的农田土壤为研究对象,采用振荡淋洗技术,以氯化甘氨酸盐和硝酸甘氨酸盐作为淋洗剂,研究了在不同工艺条件下对农田土壤中重金属镉的去除效果,测定了淋洗前后土壤理化性质和结构的变化。结果表明,2种氨基酸盐对镉的去除率最高可分别达到84.3%和78.4%,淋洗后镉的有效态(可氧化态+酸溶态)质量分数显著减少。淋洗使土壤pH值显著下降,但有机质、碱解氮以及速效磷含量显著上升,阳离子交换量以及速效钾含量下降。淋洗对土壤结构无明显破坏,且淋洗修复后的农田土壤重金属含量大幅降低。说明,氨基酸盐作为淋洗剂对土壤中镉具有较高的去除率且是种新型的环保淋洗剂,具有巨大的应用价值。     

夹砂层土壤入渗过程水盐运动规律室内模拟试验研究

[目的]研究夹砂层土壤入渗过程的水盐运动规律。[方法]通过室内土柱模拟试验,观测了灌水条件下夹砂层和均质土壤的水分入渗过程并分析了夹砂层土壤的盐分运动规律。[结果]灌水之后,土壤表层所含的部分固态盐溶解,并与原有的土壤溶液一起随着水分下渗,在下层形成盐峰。土层深度越大,盐峰形成越晚。盐峰过后,土壤盐分迅速下降,进入脱盐阶段,脱盐达到一定程度后,土壤盐分趋于稳定。84 h后无砂层土壤盐分最高土层为90 cm土层,夹砂层土壤盐分最高土层为70 cm土层。180 h后无砂层土壤盐分最高土层仍是90 cm土层,但与84 h的盐分最高值相比有所下降,而夹砂层土壤盐分最高土层为70和90 cm 2个土层。276 h后盐峰下移至110 cm土层。[结论]该研究为滨海盐碱地改良和利用提供了理论依据。     

设施蔬菜水旱轮作前后耕作层土壤盐分和pH值的变化

选取江苏省张家港市设施连作5年、土壤盐渍化严重的田块,研究了设施水旱轮作前后耕作层土壤盐分及pH值的变化。结果表明:设施水旱轮作后耕作层土壤电导率(EC)降低了70.3%;NO3-、SO42-、Cl-含量分别下降了61.5%、52.3%、82.1%,HCO3-含量上升;Ca2+、Mg2+、Na+、K+含量分别下降了49.4%、69.6%、66.7%、79.5%;土壤pH值上升了0.37。说明设施水旱轮作可明显降低土壤盐分含量,缓解土壤酸化,水旱轮作对治理设施土壤盐渍化及土壤酸化具有明显效果。     

天津滨海盐渍土水盐运动规律研究

通过对自然状态下典型的天津滨海盐渍土进行定期调查和监测,研究天津滨海盐渍土的水盐运动规律。结果表明:土壤剖面中盐分含量随季节性变化存在明显的积盐、脱盐过程。土壤的盐化程度越高,盐分的积累与淋溶变化幅度就越大,土壤表层盐分变化频繁,变化幅度较大,底层盐分变化幅度较小。     

如东棉花原种场滨海盐渍土盐渍性状变化的特点

在如东县棉花原种场大比例尺土壤调查的基础上研究了该场滨海盐渍土变化的特点。结果如下:1.土壤脱盐速度快。2.土壤脱盐自表层开始。3.潜水淡化落后于土壤脱盐。4.可溶盐中各种离子迁移能力的不同导致脱盐过程中盐分化学类型的改变。5.碱化度随钠吸附比而下降。6.脱盐过程中有碱化度下降的滞后现象。由于有以上的盐渍变化特点,所以,底层轻度盐化潮土似乎是盐渍土向潮土方向发育的必经阶段,而盐化潮土下层的碱化度仍较高,这属于残留性质,不是土壤碱化的结果。     

黄淮海地区地下微咸水资源农业灌溉模拟研究

基于黄淮海地区淡水资源匮乏,而咸水微咸水资源丰富状况.为解决本地区水资源危机提供一项新的研究思路和技术支持,通过冻融技术,利用盐水融离原理,可降低融水盐分及危害性离子Na+、Cl-等含量,为城市生活或农业灌溉提供水源;依据此原理进行咸水结冰灌溉,可促进表层土壤的脱盐作用.淋洗主要危害性离子Na+、Cl-等,保持土壤根系分布密集层较低盐分水平和盐基离子平衡,缓解或消除盐分和盐基离子对作物生长的危害.因此,淡水资源不足而咸水资源丰富的区域,可把充分开发咸水资源作为解决本地区水资源危机的一项重要措施和有效途径.     

浙南新围海涂淡水洗盐的效果

为明确新围海涂土壤泡田洗盐过程土壤盐分变化规律,采用土柱法和室内模拟试验,研究了淡水对新围海涂土壤浸泡时间、淋洗次数、石膏改良等技术措施的效果.结果表明,淡水泡田结合技术措施淡水洗盐3～4次可迅速降低0～50mm表层土壤盐分含量,建立淡化层.深层土壤脱盐速度慢,使用石膏可以提高洗盐效率.     

哈尔滨市郊设施土壤积盐规律的研究

通过对哈尔滨市郊不回种植年限的设施栽培土壤耕层取样和典型土壤的分层取样研究,结果表明,设施土壤在种植3-5a后,土壤耕层盐分积累比较迅速,设施土壤与露地土壤电导率比值为3．97;在种植20-22a后,设施土壤的盐分含量已是露地土壤的9．81倍,盐分积累严重。设施土壤中的离子组成中阳离子以Ca^2＋居多,阴离子以NO3^-为主,随着种植年限的增长,土壤中盐分离子都呈现出积累的趋势。NO3^-、Ca^2＋含量与电导率呈极显著的正相关（R=0．850＊＊,R=0．955＊＊）。设施土壤中,盐分的运移同时存在着明显的向底层迁移和向表层聚集两种方式,但以表聚为主。     

灌溉不同水质条件下滨海盐土脱盐动态的研究

通过在天津滨海新区的野外灌水脱盐试验,对比分析了灌溉淡水、中水和微咸水的中壤质、粘土和贝壳堤土土壤含盐量及pH的动态变化。结果表明,粘质滨海盐土经灌淡水后的土壤全盐量降低是逐渐的,中壤质滨海盐土则第一次灌水后土壤含盐量降低较多,表层(0～20cm)由1.75%降到0.511%,以后灌溉土壤全盐量降低得较缓慢,20～40cm土层的含盐量始终降低得较缓慢。灌溉淡水、中水、微咸水均能使土壤全盐量降低,灌溉中水、微咸水后表层和土体下层土壤的含盐量均逐渐降低,而灌溉淡水的土壤表层全盐量降低明显,土体下层的土壤全盐量变化幅度较小。灌溉淡水、中水、微咸水均使土壤pH有升高的趋势,灌溉淡水后表层土壤pH能够上升到9.0,灌溉微咸水、中水后土壤pH能够升至8.5左右。     

秸秆覆盖对土壤水盐运动的影响

对不同盐分含量（轻度盐化、中度盐化、重度盐化）的砂壤土进行了秸秆覆盖的模拟试验,结果表明：秸秆覆盖可有效地控制土壤水分的蒸发,从而控制盐分的表聚性,减轻土壤表层的盐化程度,从而达到改良盐渍土的目的。     

基于卫星遥感的黄三角濒海区土壤水盐及其耦合关系时空分析

水盐时空特征及耦合关系是盐渍化土壤治理和区域生态保护管理的重要基础。本研究选择黄河三角洲代表性濒海区域——垦利区,采用野外实测与遥感影像相结合的方法,筛选相关性较高的土壤水盐光谱参量,基于敏感光谱参量构建土壤水盐定量遥感反演模型,利用经典统计分析、耦合度模型、缓冲区分析、支持向量机分类等方法,分析研究区土壤表层水盐时空分异特征及其耦合关系。结果表明：基于水分敏感光谱指数LSWI、NDII和盐分敏感光谱指数SI-T、NDSI建立的各季节土壤水盐估测模型,验证集R²均大于0.650,RMSE均小于7,Sig<0.001;研究区土壤水盐含量总体较高,含盐量以中度盐渍化为主;不同季节土壤含水量排序为夏季>春季>秋季>冬季,土壤含盐量排序为春季>秋季>冬季>夏季,水盐耦合度排序为春季>秋季>冬季>夏季;不同植被类型土壤含水量排序为荒草地>光板地>耕地>林地,土壤含盐量排序为光板地>荒草地>耕地>林地,水盐耦合度排序为光板地>荒草地>耕地>林地;由近海到内陆,研究区土壤表层含水量、含盐量以及水盐耦合度呈现逐步递减的趋势,但土壤含盐量在距海>40~50 km处、含水量在距海>30~40 km处明显上升,耦合度也有所提高。本研究提供了濒海区域土壤水盐及其耦合关系的高效定量时空分析方法,研究结果可为滨海盐碱土改良利用与资源管理提供参考和依据。     

荒漠植物功能性状和生物量对土壤水盐环境的响应

【目的】研究荒漠植物功能性状与生物量之间的关系随土壤水盐梯度的变化规律,为荒漠地区植物恢复和土壤盐渍化治理提供科学依据。【方法】测定植物的叶片形态、生理特征、植物生物量以及土壤的水分和盐分含量,并将水盐分为3个梯度,分析不同水盐梯度下植物生物量对功能性状的响应。【结果】(1) 植物冠幅面积 (S) 在3种土壤水盐梯度下均有显著性差异 (P < 0.05) ;植物叶片磷含量 (LPC) 在低水盐群落中适应性高于中高水盐梯度。(2) 植物地下生物量 (AGB) 低水盐梯度显著低于高水盐梯度 (P < 0.05) ;地上生物量在土壤水盐梯度上没有表现出显著性差异 (P > 0.05) 。 (3)对植物功能性状和生物量的冗余分析 (RDA) 在3种梯度下,植物冠幅面积 (S) 、株高 (H) 与生物量相关性均较高,植物在生长发育过程中表型性状S、H、SLA会对生物量增长有促进作用。 (4) 荒漠植物功能性状对生物量的指示能力是随着土壤水盐梯度的升高而逐渐减弱。【结论】艾比湖干旱荒漠地区植物的生物量随土壤水盐的增高而减少。在低水低盐土壤区域,植物的适应性较强;在高水盐土壤区域,植物叶片表型性状比生理性状更明显;在中水盐土壤区域,植物功能性状与生物量差异及联系不明显。干旱荒漠区土壤盐含量的增高已经对植物生长产生了迫害,造成了严重的生态环境问题,在干旱荒漠生态系统中,植物的功能性状及生物量减少会使荒漠土地退化,导致生态系统功能的变化。     

不同改良措施下灌溉咸水的滨海粘重土壤水盐动态

在天津滨海地区利用田间小区试验研究灌溉咸水后土壤水盐的变化,结果表明,灌溉咸水后表层(0～20cm)土壤水升高,中层土壤(20～40cm)、下层土壤(40～60cm)含水量随灌溉后时间的延长而增加;灌溉咸水后表层土壤含盐量较高,而后逐渐降低,灌溉6个月降到低点后略有上升,中层土壤含盐量变化不大,下层土壤含盐量在后期有所上升;灌溉咸水后各层土壤pH值上升,采用改良技术与不采用改良技术都有同样的变化趋势。     

塔河下游典型绿洲灌区土壤盐分空间变异特征

【目的】 研究典型绿洲灌区不同深度土壤的盐渍化特征和空间分布状况。【方法】 运用GPS定位技术进行调查与采样,并结合室内样品测定结果,对塔里木河下游31团灌区土壤盐分含量和各盐分离子含量进行地统计分析和Kriging空间插值。【结果】 研究区内土壤总体呈碱性,盐分组成以氯化物-硫酸盐为主,受季节及灌溉影响,秋季蒸发强烈处于积盐阶段,根域层(0~60 cm)土壤盐分均大于深层(60~100 cm)土壤盐分。根域层盐分、Cl^-、Mg²⁺、SO^2-₄的半方差函数拟合模型符合指数模型,深层盐分、K⁺+Na⁺符合高斯模型,HCO^-₃、Ca²⁺符合球状模型。根域层盐分大多处于轻、中度盐渍化,重度盐渍化区域主要集中在研究区中部荒漠化程度高、地形复杂的区域,深层土壤盐分受秋季潜水蒸发影响,绝大部分处于轻度盐渍化,变化范围小,分布较为均匀。各土层中阴离子均以SO^2-₄为主,阳离子均以K⁺和Na⁺为主,SO^2-₄、Cl^-、K⁺+Na⁺与根域层土壤盐分有着相同的分布特征。【结论】 31团灌区土壤含盐量较高,各层土壤均处于不同程度的盐渍化状态,47.12%的根域层(0~60 cm)土壤盐分处于中度盐渍化状态,90.01%的深层(60~100 cm)土壤盐分处于轻度盐渍化状态。     

黄河三角洲湿地土壤盐离子沿水盐梯度的变化特征

为了分析黄河三角洲滨海湿地土壤电导率及盐离子组成沿水盐梯度的分布规律,沿自黄河向海的方向选择了假尾拂子茅湿地、香蒲湿地、芦苇湿地、柽柳和盐地碱蓬混生湿地和盐地碱蓬湿地作为研究样地,于2014年在各类型湿地内采集0～50 cm的土壤,并测定土壤电导率和6种盐离子。结果表明,盐地碱蓬湿地0～50 cm土壤的电导率、钠离子、钾离子和氯离子显著高于其他湿地(P0.05),镁离子、钙离子和硫酸根离子的最高值则出现在柽柳和盐地碱蓬混生湿地。在剖面方向上,电导率和6种盐离子表现出不同的变化趋势。线性相关分析表明,土壤电导率和6种盐离子呈显著正相关关系(P0.05)。土壤电导率和盐离子在2014年均表现出强变异特征。研究表明,沿自河向海的水盐梯度,湿地土壤电导率、钠离子、钾离子、镁离子、钙离子、氯离子和硫酸根离子总体呈现逐渐上升的趋势,土壤电导率的变化主要受钠离子和氯离子含量变化的影响。     

Effects of salinity on the soil microbial community and soil fertility

Saline area is an important reserve resource of arable land, however, the effects of soil microorganisms on the soil fertility in saline coastal ecosystems remain poorly understood. The salinity effects on soil microorganisms, nutrient availabilities and their relationships were studied in soils along a salinity gradient. A total of 80 soil samples were collected from 16 sites at four salinity levels(non-saline soil, salt content1 g kg–1; low salinity soil, salt content=1–2 g kg–1; middle salinity soil, salt content=2–4 g kg–1; high salinity soil, salt content4 g kg–1). The results showed that the salinity increased soil pH and exchangeable Na percent, but decreased soil organic matter, soil exchangeable K, and soil microbial biomass. Both the abundance and community composition of soil bacteria and fungi were significantly different between the non-saline and the saline soils. The predominant genera of soil bacteria(Planctomyces and Archangium, positive for carbon fixation) and fungi(Hydropisphaera, efficient in lignin degradation) changed with the increasing soil salinity and the decreasing soil organic matter. In summary, soil salinity changed the abundances of soil bacterial, fungal, and arbuscular mycorrhizal communities and, subsequently, affected their function in saline coastal ecosystems.