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区域的水盐运动在适当的条件下易于导致区域土壤盐渍化。盐渍化危害植物生长的土壤环境,导致盐渍化土地资源的农业开发利用困难。因此,区域的水盐运动、土壤盐渍化的预测以及盐渍化土地资源开发利用的研究具有重要意义。
在黄河三角洲的特殊区域水盐运动条件下,大约70%的土地发生了不同程度的盐渍化,严重限制了当地经济,尤其是农业经济的发展。本文旨在研究黄河三角洲的水盐运动特征及其生态效应。主要内容包括:
(1)区域土壤盐渍化特征
在土壤采样分析的基础上,对土壤的盐分组成及其类型进行分析,并运用地统计方法对土壤30-40cm和90-100cm两个剖面层次的盐渍化程度及其空间分布规律进行了分析。黄河三角区域的土壤中可溶性盐类主要由氯化物类组成,并且以NaCl为主;区域土壤不仅普遍含盐量较高,而且碱化现象也很严重;由于受较小尺度上生态过程的影响,两层次的土壤盐分含量在区域上具有中等的空间相关性,而且30-40cm深度的土壤盐分的空间相关性较强。两个层次的土壤盐分含量在空间上以黄河流向为中心向两侧呈现出区域性分布规律,总体规律是中间低、两侧以及沿海地带相对较高。
(2)区域水盐运动特征
利用土壤水盐和地下水的野外定位监测数据以及相应的气象资料,进行土壤盐渍度与环境因子间的相关分析。在此基础上,进行区域水盐动态特征分析。影响区域水盐运动的因素很多,主要受气象、地貌、地下水等因素的综合影响。但是,在不同的局地区域以及不同的季节,因所处的地学条件和气候条件不同,各影响因子的影响力大小也不同。因此,土壤的盐渍化程度在空间上发生分异。并且,地下水动态与土壤盐渍化程度之间关系密切。黄河三角洲区域的水盐运动,不仅有季节性变化特征,而且年际之间也有差异。
(3)土壤盐渍化预测
以野外定位监测数据为基础,结合气象资料,运用数理统计方法,建立了土壤盐渍化的分时段预报模型;并在多点位土壤盐渍化预报的基础上,用空间插值的方法预测区域上的土壤盐渍化状况。预测区域内的土壤多为中度盐土和重盐土;土壤盐渍化的变化具有时间上的延续性;在空间上也有一定的区域性规律,并且上层和下层土壤盐渍化程度之间具有相似的区域性规律;但上层土壤中的盐渍化程度因受土壤上界面的土地覆盖、地形以及气象等随机因素的影响较大,所以增加了区域上层(30cm)土壤中可溶性盐分的空间变异性。
(4)区域水盐运动的生态效应。
在黄河三角洲特殊的地理环境条件下,区域水盐运动导致土壤盐分的积累,必然对区域的生态和土壤环境产生影响。
在区域水盐运动所引起的土壤盐渍化条件下,区域内植被类型的分布是从沿海滩涂到内陆高地,呈现明显的演替规律性,这与区域地下水位以及土壤中可溶性盐分含量的分布状况基本一致。
对土壤有机质、土壤全氮、全磷等肥力要素与土壤含盐量进行比较分析,并对土壤剖面30-40cm层次的有机质进行了空间分异分析。土壤中过量的盐分影响土壤微生物,从而影响土壤有机质的合成和分解。土壤有机质含量及其空间分布与土壤含盐量表现出反相关性,即盐分越高,有机质越少。以土壤有机质为主要来源的土壤氮、磷等矿质养分含量与土壤含盐量也表现出反相关性。
基于GIS技术,研究中进行了区域盐渍化土地的农业多目标适宜性和利用潜力分析。黄河三角洲区域耕作用地、草业用地和林业用地的适宜性等级空间分布与区域水盐的关系密切;区域土地资源农业适宜性开发,按其距海远近和地势的高低分三个层次:即沿海滩涂的宜咸水养殖区,内陆低洼及平地的宜草区,以及内陆高地和河成高地分布的宜耕作区和宜林区。区域内的耕作用地多为土地质量较差的二级宜耕作地,属于中低产地;区域内大面积的未利用地,也可进行合理利用;并且,当前也有局部区域的土地利用模式不合理,需要调整。因此,区域土地利用还有很大潜力可以挖掘。