不同蓄水位下水体—土壤循环压盐数值模拟研究

"改排为蓄"是盐碱地治理方法的重大创新,为揭示不同蓄水位条件下蓄水沟水体与相邻土壤之间动态循环压盐的机理,自制实验装置模拟水体与土壤之间盐分运移实验,通过对蓄水水位高低的循环变化,研究不同土层盐分的运移规律。结果表明:蓄水水位的循环变化对土壤盐分迁移起着至关重要的作用,当蓄水位70 cm→40 cm→20 cm的循环变化时,表层0～65 cm土壤的盐分逐渐扩散至水体,盐分再由水体中逐渐向底层65～100 cm土壤迁移,改变盐分在垂直方向的分布,逐渐向下压盐。针对研究对象,建立盐分运移数学模型,采用Hydrus-2D软件进行数值模拟,经分析比较,不同土层盐分运移数值模拟结果与实验结果数值基本一致,模拟效果较好。因此,不同蓄水位下,水体-土壤间循环压盐机理是成立的,"改排为蓄"治理模式是可行的,可以达到盐碱地改良的效果。     

酸性硫酸盐土鳗塘水体防酸技术

为了克服生产实际中用石灰调节鳗塘水体酸性的弊端，利用石灰石石屑防御酸性物质入侵，效果特别好，水体pH维持在7－8的恒定水平；相关溶解氧含量也适合鳗鱼生长的需要；水草生长茂盛；经济效益可观。     

盐地碱蓬生长对滨海重盐碱地的改土效应

盐地碱蓬是滨海盐碱地生态系统群落演替中的先锋物种,也是植被建设的重要植物。为探究盐地碱蓬对滨海盐碱地的改土效应以及作用机制,通过滨海平原盐碱地原生盐地碱蓬群落土壤调查,结合室内土柱种植试验,研究了盐地碱蓬生长对滨海盐土土壤结构、土壤水分入渗特征及土壤盐分分布的影响,比较了盐地碱蓬通过植株吸收盐分和通过改善土壤结构促进盐分淋洗对滨海盐碱地降盐、改土的效果。结果表明:1)盐地碱蓬生长对滨海盐土土壤结构有明显的改善效果,野外生长盐地碱蓬的0～20cm土层土壤容重显著低于裸地,而土壤孔隙度显著高于裸地地块;室内土柱种植盐地碱蓬降低了各层土壤容重,平均降低6.16%;增加了各层土壤孔隙度,增加1.59%～5.15%。2)盐地碱蓬生长显著提升了滨海盐土土壤水分入渗性能。野外入渗试验结果显示,相同入渗时间内,生长盐地碱蓬的土壤累积入渗量、初始入渗率及稳定入渗率分别是裸地的3.6倍、2.5倍和3.0倍。室内土柱模拟试验结果显示,盐地碱蓬处理土壤的初始入渗率为0.08mm·min?1,是裸地处理的2.6倍;稳定入渗率为0.03mm·min?1,是裸地处理的3.0倍。3)盐地碱蓬的生长明显降低了土壤含盐量,盐地碱蓬收获后,野外调查试验和室内土柱试验中裸地处理0～40cm土层土壤含盐量分别降低2.67%和12.98%,而盐地碱蓬处理分别降低12.08%和49.28%。野外调查和室内土柱试验中,盐地碱蓬植株移走的盐量分别占总脱盐量的5.60%和2.26%,淋洗脱盐量分别占总脱盐量的94.40%和97.74%。以上结果表明,滨海重盐碱地种植盐地碱蓬具有明显的降低土壤含盐量的作用,这种作用除植株吸收带走部分盐分外,更重要的是通过盐地碱蓬的生长改善了土壤结构、加速了土壤水分入渗、促进了土壤盐分的淋洗。     

秸秆和植被覆盖对江苏滨海盐土土壤盐分变化的影响

研究秸秆覆盖和植被（田菁）覆盖条件下滨海盐土土壤水盐的动态变化规律,为沿海滩涂盐碱地脱盐改良提供依据。本研究以含盐量6.98 g·kg^-1的滨海盐土为研究对象,设置秸秆覆盖和种植田菁2种覆盖处理,以裸地为对照,研究不同覆盖处理对滨海盐土土壤含水量和土壤盐分动态变化的影响。结果表明：秸秆覆盖下的土壤含水量（27.58%）显著高于田菁覆盖（26.70%）和裸地（26.61%）,后两者差异未达显著水平。处理1年后0~20、20~40 cm土层的秸秆覆盖、田菁覆盖和裸地不同处理间土壤含盐量的差异均达显著或极显著水平;秸秆覆盖处理的脱盐率为田菁覆盖处理的2倍。回归分析表明裸地和田菁覆盖下土壤盐分含量与累积降雨量的关系可用二次多项式拟合,田菁覆盖下的淋洗方程（EC_a/EC_i与D_w/D_s间的关系）可用三次多项式拟合;而秸秆覆盖条件下土壤盐分含量与累积降雨量的关系、淋洗方程均表现为指数函数关系y=ae^bx（P<0.01）。秸秆覆盖条件下滨海滩涂0~40 cm土层脱盐80%需要386.8 mm的累积降雨量。结果表明秸秆和植被覆盖技术在江苏滨海盐土可获得较好的脱盐效果,具有较好的应用前景。     

滨海盐土中亚滨藜栽培技术

中亚滨藜(Atriplex centralasiatica Iljin.)是黄河三角洲自然分布广泛的藜科滨藜属一年生草本植物,耐盐性强,属于泌盐盐生植物.其地上部分生物量大,叶蛋白含量高,是丰富的植物蛋白源;鲜草、干草可作饲料,果实可入药,有祛风、明目、疏肝、解郁的功效.黄河三角洲地区有大面积的滨海盐土,盐渍土栽培中亚滨藜最突出的问题是保苗难,其次是草害和虫害问题,针对这些问题,工作人员设计了大量的试验,通过几年的研究探索,总结出中亚滨藜在黄河三角洲滨海盐渍土栽培技术规程,实现了良种良法配套,达到了预期目标.现对中亚滨藜的栽培技术规程进行总结,以期大面积示范推广.     

不同NaCl浓度微咸水灌溉对棉花幼苗生理特性的影响

为找出棉花苗期微咸水灌溉的适宜浓度,明确滨海盐土区微咸水在棉花苗期代替淡水灌溉的可行性。本研究在盆栽试验条件下,研究了浇灌不同NaCl浓度的微咸水对棉花幼苗生理特性的影响。结果表明:与CK相比,NaCl浓度为4 g/L的微咸水处理显著降低了棉籽发芽率,达26.09%,而NaCl浓度为2~3 g/L的微咸水处理与对照无显著差异。与CK相比,NaCl浓度为4 g/L的微咸水处理显著降低了棉花幼苗的鲜重、株高、根长和干重,降低幅度分别为34.08%、27.27%、38.26%和35.29%;显著降低了棉花幼苗叶绿素含量,提高了抗氧化酶活性、可溶性蛋白含量和游离脯氨酸含量;增加了棉花幼苗超氧阴离子的产生速率、H_2O_2含量及丙二醛积累量。NaCl浓度为3 g/L的微咸水处理对棉花幼苗的部分生长和生理指标也具有显著的抑制作用。NaCl浓度为2 g/L的微咸水处理对棉花幼苗的生长没有显著的抑制作用,可以在黄河三角洲地区棉花幼苗期代替淡水灌溉。     

酸性硫酸盐土的形成、 特性及其生态环境效应

酸性硫酸盐土(ASS)是全球沿海周边广泛分布的土壤种类,其铁、 硫元素的生物地球化学过程在全球物质循环过程中具有重要地位,但ASS也是最低质的土壤类型之一。ASS成土母质常形成于富含有机质、 海水浸泡的江口、 海湾等热带亚热带滨海环境,经异化细菌还原海水硫酸盐而形成四方硫铁矿(FeS)、 硫复铁矿(Fe3S4)、 黄铁矿(FeS2)等多种还原态Fe-S矿物沉淀物。ASS成土母质形成过程中的生物活动、 化学反应相当活跃,还原态Fe-S矿物沉淀物将环境中游离的金属、 稀土元素以及痕量元素固定下来,实现海水净化、 金属富集作用。因自然条件变化或者人为干扰等影响,ASS成土母质中的还原态Fe-S矿物被氧化而形成ASS。富含还原性硫化铁矿物的成土母质经一系列复杂反应,被氧化形成氢氧化铁、 酸、 硫酸盐等最终产物,同时伴生多种铁、 硫生物中间产物,以及强酸土壤环境。强酸环境下,铝、 镉、 锰、 砷、 铬等有毒金属的活性大幅提高,而磷、 钾、 锌、 硼等必需营养元素含量显著降低,严重危害实地动植物生长。另一方面,ASS中的酸和活化的重金属随雨水、 径流、 毛细管等途径进入河流、 地下水,威胁周边生态安全。目前,ASS的形成机理已基本被揭示,以及ASS发育过程中的生态环境效应已基本清晰。然而,我国早期学者主要关注ASS的铁、 铝、 硫含量水平,以及ASS发育农田的改良应用,对于ASS的发育过程、 生态功能及风险等尚未形成系统的认识。近年来,随着耕地面积不断萎缩,开发改良ASS等低产田块是提高我国粮食产量水平的重要措施。因此,为了合理开发利用ASS,尽量降低ASS的生态风险,亟需对ASS的形成机理、 发育过程、 土壤特性、 生态环境效应进行全面综述。本文首先对ASS的形成条件与过程进行综述,进一步梳理了ASS中硫的演变和铁的地球化学过程,并着重阐述了ASS的酸性特点,最后对ASS的生态环境效应进行了讨论。结合我国研究现状,展望了进一步研究ASS的主要问题,旨在为科学开发和利用酸性硫酸盐土提供参考。     

咸水浇灌及改良剂对粘质滨海盐土离子组成及棉花生长的影响

以沧州粘质滨海盐土为研究对象,通过盆栽试验,分析微咸水浇灌结合6种改良剂对粘质滨海盐土全盐质量分数、pH、离子组成、棉花出苗、苗高及生物量的影响。结果表明,施用改良剂后,不同处理0~20cm土层离子组成均发生不同程度的变化。其中T1处理变化最大,与对照相比,土壤pH、全盐质量分数、Na+、K+、Cl-和总碱度(HCO3-+CO32-)分别降低0.43%、0.10%、14.02%、0.30%、22.26%和5.03%;Ca2+、Mg2+和SO42-质量分数分别增加4.40%、0.11%和36.43%;T1处理后的棉花出苗率、苗高及干质量均高于其他处理和对照,能够促进棉花生长。可见,适宜沧州滨海盐碱土改良最佳的改良剂组合为秸秆+磷石膏+猪粪+腐植酸+FeSO4。     

施磷对滨海盐土无机磷组分的动态影响

采用蒋柏藩、顾益初提出的土壤无机磷组分测定方法,在50d的培养过程中对滨海盐土的各无机磷组分进行了跟踪测定。结果表明:施入盐土中的无机磷在短期内主要增加土壤中的Ca2-P和Ca8-P的含量,而对A1-P、Fe-P和O-P的影响较小;施入盐土的无机磷首先转化成Ca2-P,然后再向Ca8-P、Ca10-P、Al-P、Fe-P和O-P转化;培养过程中,水分和温度的有利条件促进了土壤微生物的活动,加强了微生物对无机磷的固定。