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文檔簡(jiǎn)介

土壤鹽漬化第六小組吳博宇陳智王志敏2011級(jí)地理科學(xué)班一、基本概念二、我國(guó)土壤鹽漬化的特點(diǎn)三、土壤鹽漬化的機(jī)理四、土壤鹽漬化的分級(jí)五、土壤鹽漬化的防治土壤鹽漬化主要內(nèi)容一、概念土壤鹽漬化又稱土壤鹽堿化,是指在自然和人為作用下土壤表層鹽分含量不斷增加,以至超過(guò)某一限度的地質(zhì)過(guò)程和現(xiàn)象。土壤鹽漬化所造成的土地退化是荒漠化的主要類型之一,因而土壤鹽漬化被視作一種環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題。土壤鹽漬化是一個(gè)世界性的問(wèn)題,涉及全球100多個(gè)國(guó)家和地區(qū).研究表明,當(dāng)土壤含鹽量達(dá)到干土重的0.3-1%時(shí),即相當(dāng)于弱鹽漬土或中等鹽漬土?xí)r,農(nóng)作物的產(chǎn)量?jī)H為正常產(chǎn)量的1/10-1/30。成因分類:原生鹽漬化次生鹽漬化由自然環(huán)境因素(氣候、地質(zhì)、地貌、水文和土壤條件等)變化引起的土壤鹽漬化人類對(duì)土地資源和水資源不合理利用引起的區(qū)域水鹽失調(diào),所導(dǎo)致的土壤表層不斷積鹽的過(guò)程。我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),但因山地、丘陵、高原占全國(guó)面積的69%,適宜耕作的土地?cái)?shù)量不多。根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料,1950年我國(guó)人均耕地為2.7畝,20世紀(jì)90年代降至1.5畝,2006年降至1.4畝。在耕地嚴(yán)重不足的條件下,為滿足人口急劇增長(zhǎng)對(duì)植物食品的需求,迫使人們不斷擴(kuò)大耕地規(guī)模,由于利用和管理不當(dāng),土壤鹽漬化問(wèn)題日益突出,鹽漬化土地的面積以每年近700km2的速度擴(kuò)大。除基本建設(shè)和住宅建設(shè)平均每年占用耕地2000萬(wàn)畝外,土壤鹽漬化的快速發(fā)展是可耕地不斷減少的原因之一。

發(fā)展速度快

二、我國(guó)土壤鹽漬化的特點(diǎn)鹽漬化在我國(guó)分布很廣,除濱海半濕潤(rùn)地區(qū)鹽漬土外,大部分分布在沿淮河-秦嶺-巴顏喀拉山-唐古拉山一線以北,即北緯33度以北的干旱半干旱地區(qū)。據(jù)現(xiàn)有資料,全國(guó)18個(gè)省區(qū)分布有鹽漬土,總面積約81.8萬(wàn)km2,占全國(guó)面積的8.5%,其中現(xiàn)代鹽漬土約占45%(36.93萬(wàn)km2),殘余(歷史上形成的)鹽漬土約44.87萬(wàn)km2,另外,還有潛在的鹽漬土17.33萬(wàn)km2(含鹽量較高具備形成條件)。區(qū)域分布廣泛

我國(guó)鹽漬土面積3470萬(wàn)公頃,其中鹽土1600萬(wàn)公頃,堿土86.66萬(wàn)公頃,各類型鹽化、堿化土壤1800萬(wàn)公頃,尚有1733萬(wàn)公頃潛在鹽漬化土壤。我國(guó)次生鹽漬化土地主要分布在黃淮海平原、東北平原西部、黃河河套地區(qū)、西北內(nèi)陸地區(qū),東部沿海地區(qū)也有小面積分布。北緯33°以北的干旱和半干旱地區(qū)其中分布面積最廣的是內(nèi)蒙古,其次是山東,再次是新疆,第四位是河北。濱海鹽土景觀(一)極端干旱荒漠鹽漬土區(qū)

塔里木盆地、吐魯番盆地和柴達(dá)木盆地。(二)干旱荒漠和荒漠草原鹽漬土區(qū)

1、黃河中上游半干旱半荒漠鹽漬化區(qū)包括陜西、甘肅、青海、內(nèi)蒙古的部分和寧夏的大部分地區(qū)。區(qū)內(nèi)除現(xiàn)代積鹽的硫酸鹽-氯化物或氯化物-硫酸鹽鹽漬土外,還有部分殘余鹽漬土。

2、甘、蒙、新干旱荒漠鹽漬化區(qū)包括甘肅河西走廊、內(nèi)蒙古西部阿拉善高原和新疆天山以北地區(qū),分布土壤含鹽量很高的內(nèi)陸鹽漬土。(三)半干旱和干旱草原鹽堿化區(qū)

主要分布在內(nèi)蒙古東部高平原,包括呼倫貝爾高平原和內(nèi)蒙古草原東部地區(qū)。

按自然地理?xiàng)l件、形成過(guò)程和鹽分組成,可將我國(guó)鹽漬土劃分為7個(gè)類型區(qū):(四)半干旱、半濕潤(rùn)蘇打鹽漬化區(qū)

集中分布在松嫩平原、三江平原和內(nèi)蒙古東部地區(qū)。區(qū)內(nèi)的鹽漬化土壤為蘇打土,可分為松遼平原半濕潤(rùn)草甸堿化-蘇打斑狀鹽漬土和三江平原半濕潤(rùn)草甸沼澤零星蘇打鹽漬化土。(五)半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候鹽漬-蘇打堿化區(qū)

我國(guó)鹽漬化土壤分布面積最大的類型區(qū),主要分布在半干旱半濕潤(rùn)的華北平原、山西汾河流域和陜西涇、渭河流域。可分為黃淮河草甸鹽漬土亞區(qū)和汾渭河谷半干旱氯化物-硫酸斑狀鹽漬土亞區(qū)。(六)半濕潤(rùn)和濕潤(rùn)季風(fēng)氣候?yàn)I海鹽漬化區(qū)

主要分布在我國(guó)東部濱海低平原和各大河三角洲。由于長(zhǎng)期受海水侵襲,土壤和地下水含鹽量很高。(七)高寒荒漠-湖盆鹽漬土區(qū)

主要指昆侖山以南、橫斷山以西的青藏高原。該高原的眾多短而分散的內(nèi)流河匯成許多孤立的湖泊,湖水含鹽蒸發(fā)形成。據(jù)內(nèi)蒙河套平原的統(tǒng)計(jì)資料,許多漬區(qū)每年因鹽漬化而死亡的作物占播種面積的10-20%,甚至達(dá)到30%以上。黃淮海平原僅輕度、中輕度鹽漬土就造成農(nóng)作物減產(chǎn)10-50%,重度的則顆粒無(wú)收。山東因此造成的經(jīng)濟(jì)損失就達(dá)15-20億元,寧夏平均每年減產(chǎn)4000多萬(wàn)kg,新疆則達(dá)1億kg。危害嚴(yán)重

(一)危害農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)(二)危害交通電力等基礎(chǔ)設(shè)施安全鹽漬土具有腐蝕性,對(duì)建筑物基礎(chǔ)產(chǎn)生一定危害。如在鹽漬土地段埋設(shè)的混凝土電線桿,會(huì)發(fā)生電線桿被腐蝕和局部裂縫現(xiàn)象,嚴(yán)重危及送電線路的安全,鹽漬土對(duì)鐵路路軌的腐蝕性也不容忽視。

(三)導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化重度鹽漬化地區(qū),地表返鹽嚴(yán)重,形成大片鹽堿地或光板地,鹽結(jié)皮普遍,無(wú)植物生長(zhǎng)或僅局部可見(jiàn)低矮、稀疏的紅柳和鹽蒿,生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重惡化,再進(jìn)一步發(fā)展即造成鹽漠化。

三、土壤鹽漬化的機(jī)理在50年代,蘇聯(lián)學(xué)者認(rèn)為,潛水積極參加土壤的成壤過(guò)程乃是土壤鹽漬化最普遍和最根本的原因。這種說(shuō)法并不全面。例:①我國(guó)西北荒漠地區(qū),羅布泊、河西走廊。②長(zhǎng)江三角洲地區(qū)、江漢平原。所以,有必要從鹽漬土的形成條件和土壤中鹽分的運(yùn)移機(jī)理兩方面來(lái)討論。地形條件鹽漬土的分布往往與地形條件有密切的關(guān)系,現(xiàn)有的鹽漬土和潛在的鹽漬化地區(qū)都集中在各種大小的低地和洼地。大者如山間盆地(柴達(dá)木盆地)、山前平原(河北平原、松嫩平原)、河流下游的沖積平原――三角洲地區(qū)、濱海、濱湖平原低地以及干旱的大型的風(fēng)蝕洼地等地區(qū)。外部條件

1、形成條件①地勢(shì)低洼處多是地下水的排泄區(qū)。地下水從補(bǔ)給區(qū)到排泄區(qū)的徑流過(guò)程中,隨蒸發(fā)濃縮和水巖相互作用,鹽分不斷積聚,礦化度不斷增高,為土壤鹽漬化的發(fā)育提供了充足的鹽分來(lái)源;②低地和洼地通常也是地表水的匯區(qū),地表徑流將鹽分從周邊地勢(shì)較高處攜帶到此,也為土壤的鹽漬化提供了鹽分來(lái)源;③低地或洼地處的潛水埋藏深度相對(duì)較淺,水分蒸發(fā)散失在大氣中,而鹽分則留在土壤中,不斷在地表積累。此外,微地形的變化也會(huì)引起土壤鹽分的再分配。

外部條件——地形條件

氣候條件是影響土壤鹽漬化的另一重要因素。我國(guó)大部分鹽漬土分布在北方干旱、半干旱區(qū)和濱海地區(qū),其分布特征與氣候條件的分布相一致

外部條件——?dú)夂驐l件

(2)風(fēng)的作用(1)降雨與蒸發(fā)

風(fēng)在鹽漬土壤形成中的作用主要表現(xiàn)在兩方面:一是在內(nèi)陸鹽礦體、鹽沼澤、鹽池或鹽漠附近,鹽分呈固體粉末被風(fēng)力侵蝕、搬運(yùn),在沉降區(qū)聚集形成鹽漬土,或者在濱海地區(qū)或內(nèi)陸鹽湖附近,海水或咸水隨風(fēng)飄灑,降落在地表促進(jìn)土壤的鹽漬化;二是風(fēng)力作用可增強(qiáng)土壤蒸發(fā)強(qiáng)度,促進(jìn)土壤的積鹽過(guò)程。外部條件——地表徑流

地表徑流對(duì)土壤鹽漬化的影響主要有兩種:一是直接影響,即通過(guò)河流泛濫或灌溉將鹽分直接帶入土壤中,使土壤含鹽量升高,發(fā)生土壤鹽漬化;二是間接作用,即由于河流和灌溉對(duì)地下水的補(bǔ)給作用,使得地下水位提高甚至上升至地表,在蒸發(fā)作用下將鹽分帶入土壤中。

外部條件——土壤凍融

在高緯度或高海拔地區(qū),土壤在一年中有較長(zhǎng)時(shí)間的凍結(jié)期,土壤水鹽運(yùn)動(dòng)與土壤的凍融有密切關(guān)系。春季時(shí)土壤表層溫度高,水分在表層汽化較多,溶解在水分中的鹽分也隨之向地表運(yùn)動(dòng),形成春季積鹽期。秋季氣溫高,土壤凍土層全部解凍,土壤水分以上行為主,成為秋季積鹽期。凍結(jié)期凍土層和地下水埋深仍存在著一定的水力學(xué)關(guān)系,上層土壤凍結(jié)后,凍土層與其下部的土層存在著一定的溫度差,此時(shí)土壤水分會(huì)從下部較溫暖濕潤(rùn)的土層中向凍土層運(yùn)動(dòng),并將溶解在水分中的鹽分帶入凍土層,形成一種隱蔽性積鹽過(guò)程。

土壤次生鹽漬化(1)將鹽份帶入,如灌溉、施肥、噴灑農(nóng)藥和廢物排放。(2)改變區(qū)域水文循環(huán)模式或地下水的神流程。如水力工程建設(shè)或采排地下水。引水蓄水工程改變了地下水的循環(huán),將深部高礦化水帶到地表,或使地下水潛水位增高,使?jié)撍蛲寥浪恼舭l(fā)水量變大,加速了土壤的積鹽過(guò)程。外部條件——人為活動(dòng)影響土壤積鹽的內(nèi)部條件主要是地下水和介質(zhì)條件兩個(gè)方面。地下水條件:主要指潛水的埋藏深度和礦化度;介質(zhì)條件:指包氣帶的巖性結(jié)構(gòu)和潛水含水層的透水性。這四個(gè)要素通過(guò)影響水分和鹽分在地下水-包氣帶中的遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程,從而影響土壤的積鹽和脫鹽過(guò)程。

內(nèi)部條件潛水的埋藏深度潛水的埋藏深度較小時(shí),蒸發(fā)作用明顯。臨界深度——分析土壤鹽漬化成因的一項(xiàng)重要指標(biāo)內(nèi)部條件——潛水的埋藏深度

內(nèi)部條件——潛水的礦化度

潛水的礦化度潛水的礦化度反映了潛水中含鹽量的多少。在潛水埋藏深度小于“臨界深度”的條件下,礦化度越高,潛水供給土壤的鹽分就越高,土壤鹽漬化的可能性就越大。潛水含水層透水性好壞,往往決定地下水交替的快慢。如果透水性好,來(lái)自包氣帶的淋洗水進(jìn)入透水性好的含水層,可及時(shí)被帶走,有利于土壤的脫鹽。另外,由于徑流條件,如地下水交替積極,往往潛水礦化度也相對(duì)較低。內(nèi)部條件——潛水含水層的透水性

2、包氣帶與外部環(huán)境間的鹽分交換包氣帶是一個(gè)典型的開(kāi)放系統(tǒng),與外界環(huán)境間不斷地進(jìn)行著水分和鹽分的交換。從總體上看,可將它與環(huán)境間的鹽分傳輸關(guān)系分為兩大類:一是來(lái)自環(huán)境中的鹽分在包氣帶內(nèi)積聚,即鹽分從環(huán)境向包氣帶內(nèi)輸入;二是包氣帶內(nèi)的鹽分排向外部環(huán)境,即鹽分從包氣帶向環(huán)境輸出。土壤中可溶性鹽分的輸入和排泄主要受土壤與其環(huán)境間水分傳輸規(guī)律的控制。

外部環(huán)境向包氣帶補(bǔ)給的水分有兩類:①降水、灌溉水、地表水(如河水、湖水)等下滲形成的水分;②潛水提供的向上運(yùn)移的毛細(xì)水。土壤水向外部環(huán)境的排泄方式也可分為兩種:①通過(guò)蒸發(fā)和蒸騰作用,由下向上排入大氣;②在重力作用下,由上向下排入潛水含水層或側(cè)向地表水體。3、鹽漬土形成的基本模式根據(jù)上述包氣帶與外部環(huán)境間的鹽分交換關(guān)系,可以將鹽漬土的成因歸納為兩種模式。(一)鹽分單向輸入的土壤鹽漬化模式(二)鹽分雙向輸入的土壤鹽漬化模式鹽分單向輸入的土壤積鹽模式

在潛水埋藏深度較大,毛細(xì)上升高度遠(yuǎn)低于植物根系主功能區(qū)的地段,潛水既不能為土壤層和植物供給水分,也不會(huì)供給鹽分。土壤鹽分主要來(lái)自地表,由風(fēng)塵、大氣降水、灌溉水或暫時(shí)性地表徑流所攜帶的鹽分提供,形成由上而下的鹽分輸入方式。對(duì)于這種成因的鹽漬土,人們常用刮去鹽結(jié)皮的辦法,將鹽堿地改造成可墾植的土地。廣泛分布于我國(guó)內(nèi)蒙古、青海、新疆等地。這種鹽漬土形成模式大多發(fā)生在毛細(xì)上升高度接近或高于植物根系主功能區(qū)的地下水淺埋藏地段。鹽分雙向輸入的土壤積鹽模式

干旱半干旱地區(qū),農(nóng)田、平原水庫(kù)周邊、渠道兩側(cè)和地形局部低洼處這種條件下,土壤包氣帶的鹽分輸入來(lái)自兩個(gè)方向:一是大氣中飄浮的鹽粉的沉降以及降水和灌溉水?dāng)y帶的鹽分隨入滲水進(jìn)入土壤,構(gòu)成自地表向土壤層的鹽分輸入過(guò)程;二是地下潛水或上層滯水通過(guò)毛細(xì)管吸水,自下而上地向土壤包氣帶輸入鹽分。鹽化土鹽化主要是指含有較多的NaCl和Na2SO4的鹽漬土。因土壤中粘粒組成份多,當(dāng)形成吸附復(fù)合體后(吸附復(fù)合體由所有小于0.001mm的土壤膠體粘粒組成),可以表現(xiàn)出一定的交替吸附功能,它通常能吸附Ca2+、Mg2+、Na+、H+等。堿化土又稱蘇打土,主要指含有較多Na2CO3(蘇打)、NaHCO3(小蘇打)的鹽漬土。若土壤中含有大量的Na2CO3、NaHCO3遇水時(shí)會(huì)水解,形成強(qiáng)堿NaOH對(duì)作物根部起腐蝕作用。1、鹽漬土的分類四、土壤鹽漬化的分級(jí)2、鹽漬土的分級(jí)鹽分系列及適用地區(qū)土壤含鹽量(%)鹽分類型非鹽化輕度中度強(qiáng)度鹽土濱海,半濕潤(rùn),半干旱,干旱區(qū)<0.10.1~0.20.2~0.40.4~0.6(1.0)>0.6(1.0)HCO3-+CO32-,Cl-,Cl--SO42-,SO42--Cl-半漠境及漠境區(qū)<0.20.2~0.3(0.4)0.3(0.4)~0.5(0.6)0.5(0.6)~1.0(2.0)>1.0(2.0)SO42-,Cl--SO42-,SO42--Cl-我國(guó)目前普遍采用的土壤鹽漬化分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)該分類主要按地區(qū)和鹽分類型大體歸納為兩種含鹽量系列我國(guó)的土壤鹽漬化分級(jí)指標(biāo)五、土壤鹽漬化的防治在長(zhǎng)時(shí)間尺度上,環(huán)境的鹽分輸入大于土壤包氣帶向環(huán)境的鹽分輸出,致使土壤積鹽作用強(qiáng)于脫鹽作用。因此,土壤鹽漬化防治的基本原則是:

土壤鹽漬化發(fā)生的根本原因在于:切斷或削減環(huán)境向包氣帶的鹽分輸入,或增強(qiáng)包氣帶向環(huán)境的鹽分輸出,使得土壤鹽分處于收支均衡狀態(tài)或以脫鹽作用為主。除人為控制鹽分的輸入、輸出外,調(diào)整包氣帶巖性結(jié)構(gòu)也是進(jìn)行土壤鹽漬化防治的重要手段。

(1)減少土壤鹽分的輸入——地表水體的防滲對(duì)水庫(kù)、渠道等地表水體進(jìn)行漿砌,或使用粘土、薄膜、橡皮等防滲材料鋪底,減少地表水對(duì)地下水的滲漏補(bǔ)給量,防止?jié)撍坏奶?/p>

——減少灌溉水的回歸下滲

為了減少灌溉水的回歸下滲和節(jié)約水資源,可根據(jù)作物生長(zhǎng)期需水情況,改用滲灌、噴灌、滴灌等方式適量灌水。

——人工排水即人為添加地下水的排泄項(xiàng),增大地下水的排泄量,降低潛水位,使?jié)撍癫厣疃却笥凇芭R界深度”。

降低潛水位

即通過(guò)降低潛水位,使?jié)撍癫厣疃却笥凇芭R界深度”,從而減少地下水的水分和鹽分向包氣帶內(nèi)的輸入。防止高礦化水進(jìn)入土壤

主要是慎重使用或盡量避免咸水和污水灌溉,防止或減少高礦化水進(jìn)入土壤。

(2)增強(qiáng)土壤鹽分的排出

利用礦化度較低的淡水進(jìn)行定期灌溉,可對(duì)土壤中的鹽分起到“淋

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