柴達(dá)木盆地細(xì)土平原帶土壤鹽分及其組成的鹽漬特征

2019-11-28 07:40李月梅

中國農(nóng)村水利水電 2019年11期

李月梅

(1.青海大學(xué)農(nóng)林科學(xué)院土壤肥料研究所，西寧 810016；2.農(nóng)業(yè)部西寧農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)觀測實(shí)驗(yàn)站，西寧 810016)

0 引言

土壤鹽堿化是影響全球農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵問題[1]，同時(shí)鹽堿地也是一種土壤資源，有著巨大的開發(fā)利用潛力[2,3]。我國鹽堿地面積大、分布廣泛且類型多樣，各類鹽堿面積地面積總計(jì)9 913.3 萬hm2，占全國耕地面積的6.62%[4]，每年因鹽堿化廢棄的土地達(dá)100～150 萬hm2[5]。西北、華北、東北及沿海是我國鹽堿地主要集中分布地區(qū)，其中西北六省區(qū)鹽堿地面積占全國的69.03%[6]。青海省鹽堿地絕大部分分布在柴達(dá)木盆地，其特點(diǎn)是面積大，土壤積鹽量高，鹽分積聚明顯；柴達(dá)木盆地作為典型的綠洲農(nóng)業(yè)區(qū)，其草地畜牧業(yè)、農(nóng)業(yè)、荒漠生態(tài)系統(tǒng)都在青海省具有重要的地位[7]。由于人類活動對自然資源長期的盲目利用，毫無節(jié)制的索取，掠奪式的經(jīng)營，過度的放牧，以及其他活動的干擾，導(dǎo)致該地區(qū)鹽堿化現(xiàn)象愈加突出，生產(chǎn)力水平下降，生態(tài)環(huán)境不斷惡化[8]。建國初期，國內(nèi)組織全國性的土壤普查，首次對柴達(dá)木盆地鹽堿地資源開展了調(diào)查研究。20世紀(jì)80年代，為了摸清盆地荒漠自然特征和自然資源，中國科學(xué)院地理所、蘭州大學(xué)等單位也先后對盆地進(jìn)行了多次考察[9]，確定了以細(xì)土帶區(qū)域?yàn)殚_發(fā)界限，為建設(shè)綠洲農(nóng)業(yè)做了探索性研究。國內(nèi)學(xué)者根據(jù)盆地內(nèi)各湖盆所處的自然環(huán)境、水鹽補(bǔ)給來源和鹽類組成比例，將柴達(dá)木盆地大致劃分為三個(gè)各有特點(diǎn)的鹽漬地球化學(xué)類型區(qū)[10]。1995-2004年，省內(nèi)幾位學(xué)者針對柴達(dá)木盆地鹽堿地開展了棄耕地成因、土壤鹽漬地球化學(xué)特征及鹽堿地種植多年生飼草和增施廄肥等相關(guān)研究工作[7，11-13]。分析評估柴達(dá)木盆地的鹽堿地資源，對于改善柴達(dá)木盆地生態(tài)環(huán)境，提高區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，但目前關(guān)于整個(gè)柴達(dá)木盆地細(xì)土帶土壤鹽分及其鹽漬特征研究鮮見報(bào)道。因此，開展柴達(dá)木盆地鹽堿地土壤鹽分狀況及其空間變異特征調(diào)查研究具有重要意義。本文旨在從改善柴達(dá)木盆地生態(tài)環(huán)境、以及保持農(nóng)林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，通過對柴達(dá)木盆地細(xì)土平原帶土壤鹽漬地球化學(xué)特征及空間變異特征研究，為開發(fā)利用鹽堿化土地、保護(hù)生態(tài)環(huán)境提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)基本概況

柴達(dá)木盆地地跨北緯 35′00″～ 39′20″，東經(jīng)90′16″～ 99′16″，海拔 2 675～ 3 350 m，總面積約 24.68 萬km2，是我國著名的內(nèi)陸山間盆地。盆地氣候干燥少雨，沙漠化面積大，植被稀少，生態(tài)環(huán)境極為脆弱，擁有德令哈、察汗烏蘇、香日德、諾木洪、格爾木等綠洲農(nóng)業(yè)區(qū)，在青海省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中具有舉足輕重的地位。盆地氣候極度干燥少雨，冬季寒冷漫長，夏季涼爽短促，四季不分明，屬典型的大陸性氣候，氣溫垂直變化和水平分帶明顯。年平均氣溫在1.1～5.1 ℃，晝夜氣溫變化大，日較差最大值達(dá)30 ℃以上；≥0 ℃連續(xù)積溫 2 000～2 800 ℃，持續(xù)日數(shù) 190～218 d。全盆地年平均日照時(shí)數(shù)在3 000 h以上，年蒸發(fā)量2 200～3 500 mm，形成了沒有灌溉就沒有農(nóng)業(yè)的區(qū)域特征。從生物氣候的差異可劃分為東西兩部分，大致以懷頭他拉-香日德一線為其分界線。西部為極端干旱的中心部分，蒸降比為24～200，昆侖山北麓的格爾木、烏圖美仁、阿爾金山南麓的冷湖等地為盆地西部極端干旱部分，生長抗旱和耐鹽性強(qiáng)的植被，或無植被的鹽漬荒漠景觀；荒漠植被十分稀疏，種屬貧乏，群落結(jié)構(gòu)簡單，主要建群和優(yōu)勢植物有駝絨藜、膜果麻黃、紅砂、鹽爪爪、木本豬毛菜、檉柳、白刺等旱生、超旱生灌木與半灌木，土壤類型主要為灰棕漠土；東部德令哈、茶卡、香日德一帶，蒸降比為10～20，水草較好，屬漠境-草原景觀，土體中水分移動較西部明顯，有一定數(shù)量碳酸鈣鹽類在土體聚積，形成棕鈣土景觀。柴達(dá)木盆地細(xì)土平原帶是盆地發(fā)展農(nóng)牧業(yè)的精華地帶，分布在海拔2 700～3 200 m之間，為沖、洪積平原，地勢平坦，其面積約247.88 萬hm2，占盆地土總面積的9.6%，水土、氣候條件較好，形成良好的天然水草綠洲[11]。

1.2 研究方法

1.2.1 土壤采集與分析

2016年選擇青海省海西蒙古族自治州的德令哈市、都蘭縣、格爾木市和烏蘭縣的典型地塊，根據(jù)海西州農(nóng)業(yè)土壤鹽化程度分級標(biāo)準(zhǔn)中的地表植被狀況，初步區(qū)分輕度、中度和重度鹽化，采集表層混合土壤樣品，土壤樣品采集深度0～20 cm，采集時(shí)采用 GPS 定位，每個(gè)樣品由 5 個(gè)采樣點(diǎn)的分樣混合而成，用四分法保留約1.5 kg，并記錄調(diào)查該樣點(diǎn)的行政歸屬(至自然村)、土地利用方式、土壤類型、地表植被及種類等情況，共采集土壤樣品221個(gè)。土壤樣品采集后經(jīng)自然風(fēng)干，揀出礫石及植物根系等雜物，將土樣磨細(xì)后分別過1、0.25、0.149 mm篩后制成待測樣，用于土壤全鹽、pH、鹽分離子、有機(jī)質(zhì)、陽離子代換量等指標(biāo)的測定。

1.2.2 數(shù)據(jù)處理

傳統(tǒng)的Fisher統(tǒng)計(jì)分析方法主要利用SPSS22統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)和相關(guān)性分析。數(shù)據(jù)匯總及計(jì)算采用EXCEL2007軟件進(jìn)行。

1.2.3 鹽化分級標(biāo)準(zhǔn)

本研究依據(jù)全國第二次土壤普查時(shí)制定的“青海省海西州農(nóng)業(yè)土壤鹽化程度分級標(biāo)準(zhǔn)”，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，根據(jù)不同鹽漬類型，針對主要組成鹽類不同，將盆地調(diào)查土壤鹽化程度分為5級，即非鹽化、輕鹽化、中鹽化、重鹽化和鹽土。具體指標(biāo)見表1。