6.1 概述
60年代以来，多孔介质中溶质运移理论的提出和计算机技术的发展，使土壤盐分动态预报得以迅速发展（Lapidus，1952；Nielsen，1962；Presler，1969，1973，1982）。我国自80年代以来，开始运用水盐动力学原理研究土壤中的盐分运移（贾大林，1985；李韵珠，1985；刘亚平，1985）。在对土壤中盐分和单离子运移规律的研究基础上，又开展了在土壤盐分运移中，各离子间和离子与固相间的作用，以及不同离子在土壤中的比例，对盐分扩散弥散系数影响的研究（陈文林，1990），盐分在蒸发、降雨、灌溉、不同地下水埋深、矿化度和粘土夹层影响下的模拟研究（王福利，1989，1990；黄康乐，1989；张瑜芳，1989）和对饱和一非饱和土壤溶质运移耦合模型的研究（张效先，1990）。以上工作使土壤盐分动态和预报研究取得了明显的进展，对农田土壤盐分预报具有重要的作用。但是，这都属于垂直一维的土壤盐分运移问题。
对于宏观的区域治理和水盐管理来说，区域土壤盐分动态预报具有更重要的意义。但区域土壤盐分预报的难度远比一维土壤盐分预报为大。其原因在于：①土壤性质和水盐运动参数的空间变异性大；②影响土壤盐分运动的环境因素在时间和空间上的不均一性；③盐渍化土壤边界变动预报的复杂性。因此使研究工作停顿于盐分的一维动态预报。
Gilliland与Baxler-Potter（1987）曾用GIS技术，研究了预测水土污染的环境问题。Rhoades等（1988）初步探讨了应用这种技术对区域盐渍土预报的可行性，并且得出了一张粗略的区域潜在盐渍化分布图（170平方英里）。石元春等（1986—1990）针对以上问题，重点研究了区域水盐监测预报技术，其中包括了对区域多点土壤盐分动态的统计预报模型（王少英，1990），和区域土壤盐分分布动态预报模型（李保国，1990）的研究，都取得了明显的进展。
区域土壤盐分预报，目前应用的方法大致有以下几种：
（1）经验性预测：地下水位高低与盐渍化发生的密切关系，早巳在长期的研究实践中得到了证明。以临界地下水埋深为标准，根据地下水埋深和水质来预测盐渍化发生的可能性的方法，已为人们所接受。匈牙利土壤学家Darab和Varallyay（1969）、Szabolcs（1974，1976）建立了为土壤盐渍化服务的专门性土壤调查，和以地下水临界深度图为中心的制图系统，以预测在不同条件下灌溉后盐渍化的发展。魏由庆等（1985）根据土体构型、有机质含量和地下水水位、水质对土壤盐渍化的影响，得到盐渍化预报系数，进一步预报了土壤盐渍化等级。中国水利水电科学院（1990）总结了30多年来引黄人民胜利渠的地下水埋深、盐碱地变化过程线和引黄水量过程线的关系，从而得出了控制引黄灌溉，改善排水条件，加强灌溉管理，特别是发展井渠结合，控制地下水水位和盐渍化发展的方法。
（2）土壤盐分平衡法：根据土壤盐分平衡原理，ΔS=S收入-S文出，即在一定范围和一定深度的区域内，土壤盐分的收入与支出的差，等于该区土壤中盐分总量的变化。根据以上原理，只要对土壤盐分各收入项和各支出项能得到较精确的预报，则土壤盐分的变化也就可以得以预报。但其精度只能决定于各收入、支出项的预报精度。以上各项中，目前较难解决的是土壤下边界的盐量收支，因而常有人用地下水浓度代替一定深度处的土壤溶液浓度。下边界的上下行水量也常用地下水上升补给土壤的量，来代替一定深度处的水通量。由此可能造成一定误差。其他各项如灌溉进入的盐量等，要获得在该区的空间分布状况也具有一定难度。所以，从原理上分析，平衡法较易理解和明确，但要达到一定精度也并非易事。
应用土壤盐分平衡法预报盐分，虽不能知道土壤盐分的垂直分布状况，也不易了解区域内各类盐渍化土壤分布面积和界限的变化，但可以知道该区域总体土壤盐分的变化和趋势，这也具有十分重要的意义。50年代苏联柯夫达就巳提到了区域盐分平衡的重要性“为了给大自然区（或灌溉绿洲）以正确的土壤改良评价，必须解决有关本地区总盐分累积过程方向的问题……确定这种盐分平衡的总趋势。”
（3）多点土壤盐分动力学预报法：由于土壤性质和参数的空间变异性，使应用水盐动力学法预测区域土壤盐分动态有一定难度。因此，选择典型的、有代表性的地点，应用土壤盐分一维运移模型，预测各层盐分含量，然后再根据遥感信息源和地貌、水文地质等自然因素，判断其边界的预报方法已有报道（李天杰等，1990）。此法的缺点，是边界的变化不易精确决定和点的多寡决定了精度。
（4）多点土壤盐分统计预报法：与上不同者在于多点盐分预报是应用统计方法，根据土壤盐分变化与各影响因子之间的关系建立统计预报模型。此法的机理不如前两种方法明确，但根据本区情况建立的统计模型在本区应用，仍可以得到较满意的效果。
（5）区域土壤盐分分布动态预报法：此法的主要优点是，可以克服应用上述传统方法只能获得点的盐分预报，而不能预报土壤盐分分布状况的缺点。主要原理是从空间坐标（x，y）出发，将土壤盐分状况与环境因子进行空间分解，并根据土壤盐分平衡原理与专家识别方法，建立定量化预报模型。所建模型可用于区域上的每一点。应用图幅叠加方法和模型，得到每一空间坐标（x，y）处的土壤盐分状况，最后分级归类成图（李保国，1990；Li和Shi，1990），从而解决了土壤盐渍化程度和边界变化的预报问题。
进行区域土壤盐分动态预报，必须首先对该区土壤盐分的现状有一清淅的了解。因此本章将首先介绍区域盐渍化状况的研究和分析方法，然后介绍一维土壤盐分运移动力学模型，和区域土壤盐分多点动态预报模型，最后介绍区域土壤盐分分布动态预报模型。