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新疆阿拉尔地区土壤盐渍化的发育规律及防治技术

余宝宝  
【摘要】:土壤盐渍化问题是一个老问题,可以说自上世纪50年代以来,新疆生产建设兵团建设和发展的过程就是与土壤盐渍化斗争的过程。新时代新疆生产建设兵团向南发展已经上升为国家战略,生态文明建设和高质量发展对国土空间规划、开发利用和用途管制提出了更高的要求,土壤盐渍化防控问题再次成为兵团向南发展中不可回避的重大地质问题。本文依托中国地质调查局南疆地区综合地质调查项目,以兵团城市阿拉尔市为研究对象,采用多种方法揭示了土壤盐渍化发育规律,并提出了防控措施。主要成果包括:1.形成了基于多光谱遥感数据的土壤盐渍化识别与快速评价技术。从野外采集典型样品、光谱测试和含盐量测试,建立土壤盐渍化识别及严重程度解译标志,到小范围解译验证,再到全区推广,形成比较成熟且精度满足要求的技术方法。2.查明了研究区土壤盐渍化发育分布规律。新疆阿拉尔地区盐渍化土壤主要分布在北部的第八、九、十团场和阿克苏河、塔里木河两侧冲积平原以及水库周围,盐渍化土地约占总面积的62%,盐渍化土壤化学类型主要以硫酸盐渍土和亚硫酸盐渍土为主,占比总盐渍化土壤面积的75.6%,通过土壤各盐分离子主成分和相关性分析表明,K~++Na~+、Ca~(2+)、Cl~-和SO_4~(2-)在土壤盐分积累中起主要决定性作用。土壤盐渍化主要受地下水位埋深的控制,同时也受耕地开垦年限和种植类型的影响,开垦30年以上的土地土壤剖面0-0.2m、0.6-0.8m、1.3-1.5m含盐量分别为4181mg/kg、3782 mg/kg、2749 mg/kg,开垦不到10年的土地土壤剖面对应层位含盐量分别为4264mg/kg、6029 mg/kg、7077 mg/kg,两者相差较大,且变化趋势相反,说明开垦年限能够有效降低土壤盐分含量,并且将盐分通过地下流失;种植棉花、枣树和果树的耕地土壤剖面盐分平均含量分别为:(0-0.2m)5929 mg/kg、5192 mg/kg、4312 mg/kg,(0.6-0.8m)2814 mg/kg、3264mg/kg、3216 mg/kg,(1.3-1.5m)2594 mg/kg、3801mg/kg、3852 mg/kg,种植枣树和果树对盐渍化土壤的改良能力大于棉花,但棉花比枣树和果树更具有耐盐碱性。3.揭示了大水漫灌与垄间滴灌模式下土壤盐渍化形成机理。土壤蒸发与地下水位埋深呈指数递减函数关系,洪积平原砂质土壤的极限蒸发深度为2.95m左右,并且随着土壤渗透系数的减小而增大,大水漫灌虽具有压盐作用,但长期大水漫灌会抬高的地下水位,从而引起或加重土壤盐渍化。研究区滴灌虽不至于抬高地下水位,但却形成了包气带水分微循环系统,耕地垄上盐分在滴灌条件下随水分不断向远离滴灌带的区域迁移,停止滴灌后垄间盐分又向植物根系回迁,长期的包气带水分微循环和蒸发浓缩作用导致土壤次生盐渍化发育,局部严重地段已发现由此而造成的枣树死亡现象。4.提出了基于成因机理的土壤盐渍化防控对策。基于形成机理的综合防控对策,即区域地下水宏观调控、田块尺度挖排碱沟排碱以及垄间尺度灌溉种植相结合的办法。


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