鹽堿地從哪里來,到哪里去?
2018-01-16 生態(tài)修復(fù)網(wǎng) 生態(tài)修復(fù)網(wǎng)
前言:隨著人口的增長和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,耕地面積逐步減少,土地質(zhì)量也在下降,世界范圍內(nèi)土地鹽堿地問題越來越嚴(yán)重。鹽堿地是一種可利用的資源,其改良與利用已經(jīng)成為確保我國耕地“紅線”不被突破、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。推進(jìn)鹽堿地資源的生態(tài)利用和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)對于建設(shè)生態(tài)文明,推動綠色發(fā)展具有重要意義。
鹽堿地是指地下潛水位升高、礦化度增強(qiáng),加上氣候干旱和蒸發(fā)強(qiáng)烈,導(dǎo)致深層土壤鹽分向表土遷移,表土鹽化或堿化程度加重的現(xiàn)象。鹽堿土形成的實(shí)質(zhì)是可溶性鹽類在土壤中發(fā)生重新分布,鹽分在土壤表層積累超過了正常值。輕度鹽化土,土壤含鹽量0.1%~0.2%;中度鹽化土,土壤含鹽量0.2%~0.4%;重度鹽化土,土壤含鹽量0.4%~0.6%。
鹽堿地的分類:
√ 天然形成的鹽堿地濱海地區(qū):含鹽主要以氯化鈉為主,主要分布在沿海地區(qū)。
√ 地下水形成的鹽堿地內(nèi)陸地區(qū):含鹽主要以硫酸鈉為主。
√ 蘇打鹽堿地:含鹽主要以碳酸鈉碳酸氫鈉為主。
√ 人為造成的鹽堿地次生鹽漬化鹽堿地:過量施用化肥造成土壤板結(jié)肥力下降等。
鹽堿地的形成主要因素:
1 氣候條件:在我國東北、西北、華北的干旱、半干旱地區(qū),降水量小,蒸發(fā)量大,溶解在水中的鹽分容易在土壤表層積聚。夏季雨水多而集中,大量可溶性鹽隨水滲到下層或流走,這就是“脫鹽”季節(jié);春季地表水分蒸發(fā)強(qiáng)烈,地下水中的鹽分隨毛管水上升而聚集在土壤表層,這是主要的“返鹽”季節(jié)。東北、華北、半干旱地區(qū)的鹽堿土有明顯的“脫鹽”“返鹽”季節(jié),而西北地區(qū),由于早降水量很少,土壤鹽分的季節(jié)性變化不明顯。
2 地理?xiàng)l件:地形部位高低對鹽堿土的形成影響很大,地形高低直接影響地表水和地下水的運(yùn)動,也就與鹽分的移動和積聚有密切關(guān)系,從大地形看,水溶性鹽隨水從高處向低處移動,在低洼地帶積聚。鹽堿土主要分布在內(nèi)陸盆地、山間洼地和平坦排水不暢的平原區(qū),如松遼平原。從小地形(局部范圍內(nèi))來看,土壤積鹽情況與大地形正相反,鹽分往往積聚在局部的小凸處。我國鹽堿地分布圖如下圖示。
3 地質(zhì)條件:質(zhì)地粗細(xì)可影響土壤毛管水運(yùn)動的速度與高度,一般來說,壤質(zhì)土毛管水上升速度較快,高度也高,砂土和粘土積鹽均慢些。地下水影響土壤鹽堿的關(guān)鍵問題是地下水位的高低及地下水礦化度的大小,地下水位高,礦化度大,容易積鹽。
4 水文條件:河流及渠道兩旁的土地,因河水側(cè)滲而使地下水位抬高,促使積鹽。沿海地區(qū)因海水浸漬,可形成濱海鹽堿土。
5 人類活動:有些地方澆水時大水漫灌,或低洼地區(qū)只灌不排,以致地下水位很快上升而積鹽,使原來的好地變成了鹽堿地,這個過程叫次生鹽漬化。為防止次生鹽漬化,水利設(shè)施要排灌配套,嚴(yán)禁大水漫灌,灌水后要及時耕鋤。
鹽堿地的危害:
鹽害:
Ø 過量的可溶性鹽會影響作物吸水,導(dǎo)致作物吸水困難,可能造成燒苗等。
Ø 當(dāng)某種離子濃度過高會影響其他離子的吸收,進(jìn)而影響作物養(yǎng)分的吸收。
Ø 某些離子對作物具有直接的毒害作用,如氯離子可能對作物造成灼傷。
Ø 過量的可溶性鹽會抑制微生物的生長,進(jìn)而影響作物的養(yǎng)分供應(yīng)。
堿害:
Ø 鐵錳鋅形成溶解度低的化合物,降低土壤養(yǎng)分的有效性;
Ø 鈉鹽分散力高,破壞土壤結(jié)構(gòu),惡化土壤物理和生物學(xué)性狀;
Ø 強(qiáng)堿破壞植物根部各種酶,影響作物新陳代謝,進(jìn)而影響作物生理活動。
鹽堿地的改良的主要措置
1 化學(xué)改良
化學(xué)改良是利用各種化學(xué)藥劑對鹽堿土壤進(jìn)行修復(fù),如石膏、磷石膏、過磷酸鈣、腐殖酸、泥炭、醋渣等,其修復(fù)的原理在于與土壤中的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),降解原鹽堿土壤的鹽堿成分和其它化學(xué)成分,從而達(dá)到對鹽堿土壤修復(fù)的目的。目前有研究者利用脫硫廢棄物、脫硫石膏有效降解土壤中堿度效果良好,也有研究者利用2種或數(shù)種化學(xué)物質(zhì)改良鹽堿地土壤,試驗(yàn)后鹽堿土的pH值、總堿度、交換性Na、CEC等指標(biāo)都得到下降,并且改良后的鹽堿土的營養(yǎng)成分和酶活性與原土相比,有一定程度的提高。
2 水利改良
地下滲管排鹽是耕地鹽堿化改良的常用方法之一,它基于“鹽隨水來、鹽隨水去”的水鹽運(yùn)行規(guī)律,通過水流的作用對其鹽堿土壤進(jìn)行修復(fù),通過土壤水的動力學(xué)運(yùn)動將鹽堿排除或降低鹽堿含量?!肮嗯排涮住⑿畹瓑蝴}、灌水洗鹽、地下排鹽”,利用土壤水動力學(xué)行為,可以達(dá)到對土壤中鹽堿成分的一定程度的降解。淋洗法就是通過排水淋洗,洗去土壤中過多的鹽分,如下圖示。
3 生物改良
√ 植物修復(fù):
種植一些耐鹽堿植物,在利用植物降低水分蒸發(fā)的同時通過植物回收鹽堿地土壤中的鹽分。種植耐鹽堿地植物后重鹽土含鹽量會有所降低,有試驗(yàn)結(jié)果表明每公頃的鹽地堿蓬和堿爪爪每年可以從鹽堿土中分別吸收2294.6kg和2792.7kg的鹽分(NaCl);灌木樹種白刺,基本上可以降低土壤表層鹽分50%~70%。
另外就是種植耐鹽堿地農(nóng)作物,探究和研發(fā)耐鹽堿作物是關(guān)鍵,當(dāng)前,耐鹽堿水稻的研究和應(yīng)用已經(jīng)取得了突破性進(jìn)展,有望進(jìn)行推廣應(yīng)用。
√ 動物修復(fù)
鹽堿土壤的動物修復(fù)法可以利用一些土中生存的動物,如蚯蚓在生長發(fā)育的過程中,將體內(nèi)的某些分泌物排放于鹽堿土壤中,與土壤中的鹽堿成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),達(dá)到降解土壤鹽堿度,改良鹽堿土壤。同時由于動物的生理活動,可松動土壤,改善土壤的孔隙度和含水率等。但鹽堿土壤的動物修復(fù)法研究成果欠缺,有待于繼續(xù)探索研究。
√ 微生物修復(fù)
微生物修復(fù)方法是利用某些微生物的生理活動達(dá)到改變土壤中的鹽堿成分,進(jìn)而達(dá)到降低鹽堿濃度和鹽堿量。叢枝菌根真菌在鹽堿土壤中大量分布,有研究表明它的存在可以增強(qiáng)鹽堿植物的生長、促進(jìn)營養(yǎng)吸收、提高光合作用和抗氧化。另外將具有活性的微生物菌肥施用于鹽堿土壤中,通過微生物的生長、繁殖等作用于鹽堿土壤使其鹽堿成分得到降解來改良鹽堿地。還有利用耐鹽堿細(xì)菌對鹽堿土壤進(jìn)行修復(fù),研究發(fā)現(xiàn)鹽堿土壤中嗜鹽堿細(xì)菌對鹽堿土壤的修復(fù)具有良好的效果。
生態(tài)修復(fù)是指對生態(tài)系統(tǒng)停止人為干擾,以減輕負(fù)荷壓力,依靠生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力與自組織能力使其向有序的方向進(jìn)行演化,或者利用生態(tài)系統(tǒng)的這種自我恢復(fù)能力,輔以人工措施,使遭到破壞的生態(tài)系統(tǒng)逐步恢復(fù)或使生態(tài)系統(tǒng)向良性循環(huán)方向發(fā)展。
鹽堿地生態(tài)修復(fù)主要是通過馴化本土植物、應(yīng)用生態(tài)修復(fù)集成技術(shù)對環(huán)境進(jìn)行生態(tài)修復(fù)治理。生態(tài)修復(fù)依托核心技術(shù)支撐,一是土壤研究、二是基于土壤研究的種質(zhì)資源。在生態(tài)修復(fù)過程中對當(dāng)?shù)氐耐寥澜Y(jié)構(gòu)、退化狀況、原生物種、局部地區(qū)氣候、降雨量、肥力等需要進(jìn)行全面的調(diào)查,再選育原生性的草種與樹種,根據(jù)原生態(tài)普查的記載資料及草原生態(tài)研究數(shù)據(jù),要對適宜本地的動植物種類量化配比,再結(jié)合微生物的生理活動,使其自我調(diào)節(jié)與生長。
【后記】我國鹽堿地資源較為豐富,對鹽堿地資源的利用,要從鹽漬土資源、植物資源、水資源等諸方面綜合考慮。在充分運(yùn)用可持續(xù)“生態(tài)自愈能力”的同時結(jié)合科學(xué)的手段,合理開發(fā)利用鹽堿地資源可變不利條件為有利因素,促進(jìn)土壤鹽堿化地區(qū)可持續(xù)發(fā)展。
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