新疆阿拉爾地區(qū)土壤鹽漬化特征

新疆阿拉爾地區(qū)土壤鹽漬化特征趙凱;羅東海淳B超;譚富榮;劉恩澤;張英?！菊堪⒗瓲柕貐^(qū)是重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地，由于研究區(qū)鹽漬化程度及分布情況認識不足，制約了研究區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展.針對阿拉爾地區(qū)鹽漬化土壤現(xiàn)狀，借助統(tǒng)計學與野夕卜實測數(shù)據(jù)相結(jié)合的方法，利用SPSS2.0數(shù)據(jù)分析軟件，對阿拉爾土壤鹽漬化的空間分布特征及影響因子進行了研究.結(jié)果表明:阿拉爾地區(qū)鹽漬化表聚強烈，鹽漬化類型以硫酸鹽型為主，不同深度的土壤鹽漬化特征不同,0~0.2m、0.6~0.8m土壤鹽漬化以中等鹽漬化為主,1.4~1.6m以輕度鹽漬土為主,整體輕度鹽漬土面積不斷增加;鹽漬化與地下水特征關(guān)系密切，地下水礦化度＞3g/L,對應鹽漬化多為中度-重度鹽漬化，地下水埋深1~3m,鹽漬化多為中度-重度鹽漬化.【期刊名稱】《中國煤炭地質(zhì)》【年(卷)，期】2018(030)010【總頁數(shù)】4頁(P46-49)【關(guān)鍵詞】樣品采集;分布規(guī)律;深度;地下水【作者】趙凱;羅東海;郭超;譚富榮;劉恩澤;張英海【作者單位】中國煤炭地質(zhì)總局航測遙感局,西安710199;中國煤炭地質(zhì)總局航測遙感局,西安710199;中國煤炭地質(zhì)總局航測遙感局，西安710199;中國煤炭地質(zhì)總局航測遙感局，西安710199;中國煤炭地質(zhì)總局航測遙感局，西安710199;中國煤炭地質(zhì)總局航測遙感局，西安710199【正文語種】中文【中圖分類】X142土壤鹽漬化以及因灌溉弓I起的土壤次生鹽漬化問題是我國干旱、半干旱區(qū)所面臨的主要生態(tài)環(huán)境問題。近年來，國內(nèi)外學者采用不同方法在不同地區(qū)開展鹽漬化的研究工作，馬成霞以渭庫綠洲為例，分析了0~10、10~30、30~50cm土壤層鹽漬化的空間參數(shù)，利用基于高維數(shù)特征空間所構(gòu)建土壤鹽漬化遙感監(jiān)測模型反映了鹽漬化地表鹽量組合及其變化信息；王海紅以昌吉地區(qū)重度鹽漬化農(nóng)田為研究對象，選取5種改良措施，對土壤鹽分變化與脫鹽效果進行了研究，認為土壤含鹽量與灌水量、地下水埋深和農(nóng)田蒸發(fā)量達到極顯著相關(guān)；孫倩選用了三期LandsatTM/ETM+影像，利用3S技術(shù)研究了土地利用/覆被變化與土壤鹽漬化效應的影響。過去針對鹽漬化的分布特征研究較多，對土壤鹽漬化與地下水關(guān)系的研究較少。文中以阿拉爾地區(qū)為例，在研究區(qū)進行均勻采樣，評價了0~1.6m三個不同深度的鹽漬化變化特征，研究了鹽漬化的空間分布特征和與地下水的關(guān)系，旨在查明該地區(qū)影響鹽漬化的主要因素，為阿拉爾土壤改良、城市建設和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供一定的參考價值。1研究區(qū)概況研究區(qū)所在的阿拉爾市位于塔里木盆地北緣，北起天山南麓山地，南至塔克拉瑪干沙漠北緣，東臨沙雅縣，西抵柯坪縣，傍依阿克蘇河、塔里木河、臺蘭河、多浪河水系，位于阿拉爾市區(qū)西側(cè)。據(jù)阿拉爾氣象站及中國氣象局1956—2016年資料:工作區(qū)多年平均氣溫10.8°C，年平均最高氣溫18°C,年平均最低氣溫3°C,月極端最高氣溫40.6C，月極端低溫-25.4C；多年平均蒸發(fā)量1331.56mm，夏季（6—8月）蒸發(fā)量最大，約占全年的42.72%，汛期（5—10月）蒸發(fā)量約占全年的74.46%；多年平均降水量47.21mm,5—10月降水量最多，約占全年的97%左右；阿拉爾市光熱資源充足，年平均日照時數(shù)2838.2h，年平均無霜期214d,屬暖溫帶內(nèi)陸干旱氣候，光照充足，降水少，蒸發(fā)強烈。研究區(qū)地處天山南麓、塔克拉瑪干大沙漠北緣、阿克蘇河與葉爾羌河、和田河匯交的塔里木河上游，地勢開闊，地形緩平。2樣品測試根據(jù)研究區(qū)鹽漬化程度的不同，由中國煤炭地質(zhì)總局航測遙感局于2017年7—8月實施采樣工作，利用GPS定位并在定位點5m范圍內(nèi)進行采樣。土壤剖面分三層取樣(0~0.2、0.6~0.8、1.4~1.6m),取500g土樣并剔除土樣中的植物根系等雜質(zhì)，裝入編號的塑料袋中封存并帶回實驗室，由中國有色金屬工業(yè)西安勘察設計研究院試驗室分析測試，進行了土壤酸堿度及8個離子的測定，共采集56組樣品。3土壤鹽漬化特征土壤鹽分分布特征0~0.2m。其中重度鹽漬化、鹽土主要分布在研究區(qū)北東玉阿公路東西兩側(cè)及西南側(cè)勝利水庫一帶，在二號工業(yè)園區(qū)也有少量分布，以亞硫酸鹽漬土為主，并見有硫酸鹽漬土、亞氯鹽漬土、氯鹽漬土類型，面積約為60.1km2,占比16.3%。中度鹽漬化在區(qū)內(nèi)廣泛，注意集中在塔里木河北岸洪積平原區(qū)及河流階地，以硫酸鹽漬土為主，并見有少量亞硫酸鹽漬土，面積200.2km2,占比54.2%。輕度鹽漬化較為分散，在托海鄉(xiāng)東側(cè)、農(nóng)場七連、十四連附近少量分布，主要為亞硫酸鹽漬土，面積23.7km2，占比6.4%。非鹽漬化主要位于塔里木河北岸，在綠園鎮(zhèn)南、工二團三連、托海鄉(xiāng)以北等區(qū)域分布，面積85.3km2，占比23.1%(圖1a)。1.非鹽漬化區(qū)；2.輕度鹽漬化區(qū)；3.中度鹽漬化區(qū)；4.重度鹽漬化區(qū)；5.鹽土；6.亞硫酸鹽漬土；7.硫酸鹽漬土；8.亞氯鹽漬圭；9.氯鹽漬化；10.鹽漬化程度分區(qū)；11.鹽漬土類型分區(qū)。圖1鹽漬化分布Figure1Salinizationdistribution0.6~0.8m。其中鹽土零星分布，重度鹽漬化主要分布在研究區(qū)北東玉阿公路一帶，為硫酸鹽漬土類型，面積為44.2km2，占比12%。中度鹽漬化在廣泛分布于塔里木河兩岸研究區(qū)，塔里木河北岸主要為硫酸鹽漬土類型，南岸為亞硫酸鹽漬土類型，面積279.0km2，占比75.5%。輕度鹽漬化在區(qū)內(nèi)零星分布，主要以硫酸鹽漬土為主，并有亞硫酸鹽漬土類型，面積25.8km2，占比7.0%。非鹽漬化主要分布在工業(yè)園區(qū)、塔里木河附近，面積25.5km2，占比6.9%（圖1b）。3）1.4~1.6m。鹽土主要分布在二號工業(yè)園區(qū)附近，研究區(qū)北東，重度鹽漬化分布在農(nóng)場六連及北側(cè)區(qū)域，面積55.5km2,占比15%。中度鹽漬化分布于農(nóng)場七連附近，零星分布于塔里木河兩岸，面積50.8km2，占比13.7%。輕度鹽漬化廣泛分布于塔里木河兩岸，面積247.7km2，占比67.1%。非鹽漬化僅零星分布于塔里木河北岸，面積15.3km2,占比僅4.2%（圖1c）。對不同深度鹽漬化的分布情況進行分析可知：土壤鹽分運動特征在表層表現(xiàn)為脫鹽型，中部表現(xiàn)為聚鹽型，底部鹽漬化程度較輕，體現(xiàn)了土壤鹽分聚集受毛細水強烈上升高度影響，主要集中在0.6~0.8m，而0~0.2m表層受灌溉影響表層鹽分在淋濾作用下表現(xiàn)為脫鹽型。從表層往下，鹽土面積先減少后增加，總體分布較少，強鹽漬土含量基本穩(wěn)定，中等鹽漬土先增加后減少，輕度鹽漬化呈逐漸增加趨勢，越往深部，鹽漬化程度越輕，不同鹽漬化之間相互轉(zhuǎn)化。3.2鹽漬化與地下水關(guān)系土壤鹽漬化在形成過程中，受到地下水影響人主要因素為地下水位、礦化度、水化學特征以及地下水的補給、徑流、排泄等。土壤鹽漬化與水化學特征關(guān)系研究區(qū)鹽漬化類型以硫酸鹽型、亞硫酸鹽型為主，潛水化學類型以Cl?SO4-Na型水為主。土壤鹽漬化與潛水礦化度關(guān)系密切，當?shù)叵滤V化度小于1g/L時，表層土壤基本無鹽漬化或輕微鹽漬化，主要分布在勝利水庫北東側(cè)；當?shù)叵滤V化度介于1~3g/L時，表層土壤多呈輕度一中度鹽漬化，水化學類型為CI-SO4—Na-Mg型，主要分布在塔里木河南北兩岸；當?shù)叵滤V化度為3~10g/L時，表層土壤呈中度或重度鹽漬化，水化學類型為Cl?SO4—Na型，主要分布在洪積平原；當?shù)叵滤V化度大于10g/L時，表層土壤多呈重度鹽漬化或鹽土，土質(zhì)較差，分布在二號工業(yè)園區(qū)西側(cè)（圖2、圖3）。1.小于1.0g/L;2.1.0~3.0g/L;3.3.0~10g/L;4.大于10g/L。圖2潛水礦化度分布Figure2Phreaticwatermineralizationdistributions1.Cl;2.CI-SO4;3.SO4-HCO3;4.SO4-CI;5.Na;6.Na?Ca;7.Na?Mg;8,Na-Mg-Ca;9.陰離子界線；10.陽離子界線圖3潛水水化學類型Figure3Phreaticwaterhydrochemicaltypes1.潛水埋深＜1m;2.潛水埋深1~3m;3.潛水埋深＞3m;4.潛水埋深；5.潛水等水位線；6.潛水流向圖4潛水埋深及水位等值線Figure4Phreaticwaterburieddepthandwaterlevelisogram土壤鹽漬化與水位埋深的關(guān)系從圖4可以看出，地下水流向塔里木河以北主要自北西到南東，塔里木河以南地下水流向為自西南向北東。地下水埋深小于1m的區(qū)域主要分布在塔里木河南北—級階地，水位埋藏淺，地下水礦化度多為1~3g/L,鹽漬化程度輕度一中等。地下水埋深1~3m的區(qū)域，廣泛分布于研究區(qū)，地下水礦化度多為3~5g/L,鹽漬化程度中等一重度。地下水埋深大于3m的區(qū)域，多為中度鹽漬化，二號工業(yè)園區(qū)附近見有少量重度鹽漬化?？梢?，土壤鹽漬化與地下水的關(guān)系較為復雜，但中度一重度鹽漬化多集中分布于地下水埋深1~3m的區(qū)域，且主要位于塔里木河以北，這與洪積平原區(qū)巖性多為粉質(zhì)粘土、粉土有一定關(guān)系。4結(jié)論1）不同深度的土壤鹽漬化特征不同，整體上鹽漬化表聚作用強烈，往深部鹽漬化程度減弱，0~0.2、0.6~0.8m處以中度鹽漬化為主，1.4~1.6m處以輕度鹽漬化為主，但總體上均以硫酸鹽型和亞硫酸鹽型為主。2)研究區(qū)土壤鹽漬化類型屬性硫酸鹽型，主要是離子含量較高，地下水礦化度＞3g/L，對應土壤鹽漬化多為中度一重度鹽漬化，地下水埋深1~3m,土壤鹽漬化多為中度一重度鹽漬化。通過上述分析，認為研究區(qū)土壤鹽漬化主要分布在研究區(qū)西南角和東北角，以及二號工業(yè)園區(qū)一帶，其含鹽量較高，應積極采取措施改良土壤鹽漬化，提高土地利用率。鹽漬化的分布特征受到時間和空間多重因素的影響，要全面治理鹽漬化，還需要因地制宜，科學管理。參考文獻：【相關(guān)文獻】丁建麗，姚遠，王飛.干旱區(qū)土壤鹽漬化特征空間建模[J].生態(tài)學報，2014,34(16):4620-4631.馬成霞，丁建麗，楊愛霞，等.綠洲區(qū)域土壤鹽漬化主要參數(shù)的空間異質(zhì)性分析[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2015,29(2):144-149.王海江，石建初，張花玲，等.不同改良措施下新疆重度鹽漬土壤鹽分變化與脫鹽效果[J].農(nóng)業(yè)工程學報，2014,30(22):102-109.孫倩，塔西甫拉提?特依拜，丁建麗，等.干旱區(qū)典型綠洲土地利用/覆被變化及其對土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