区域土壤盐渍化类型和特点
盐渍土类型的确定主要是根据其含盐量、盐分组成以及与碱化有关的指标,如pH值、碱化度、残余碳酸钠等。因此,对以上决定区域盐渍土类型和级别的变量进行分析,应是第一步工作,然后根据这些变量再进行类型划分和分析其特征。
(一)与土壤盐渍化有关的变量分析
表征土壤盐渍化状况的变量可以分为两部分:一种是基本变量,如含盐量(SP),电导率(EC)和各离子含量(CO32-、HCO3-、Cl-、SO42-、Ca2+、Mg2+和Na+(K+),pH等;另一种是派生变量,是能表征盐分特征的基本变量的组合,如(Cl-+SO42-)/HCO3-、C1-/SO42-和Na+/(Ca2++Mg2+)。在碱化土壤或碱土中,还应列入交换性钠百分数(即碱化度,ESP)、钠吸附比(SAR)和残余碳酸钠等变量。
对以上变量的了解,可以从3个方面着手:一是对该区盐渍土盐分变量的均值、标准差等进行统计分析,以期了解全区的概况;二是对各盐分变量进行相关分析,根据各变量的相关矩阵,借以解剖它们之间的相关关系;三是对各盐分变量进行聚类分析,了解变量的类别。
以曲周测报区为例,该区土壤主要为盐化土壤,没有发现碱化现象,pH值在8左右,无因此,选择的盐分变量为:EC(1∶5)、SP、HCO3-、Cl-、
Mg2+、Na+(K+)、
和Na+/(Ca2++Mg2+),共11个。对在早春采集的曲周测报区北部全区56个土样(0-20厘米),和64个盐渍土样(0-20厘米)的变量进行了统计,它们的均值和标准差列于表6.1。土壤盐分各变量的相关矩阵见表6.2。
表6.1 土壤盐分变量的均值和标准差(0-20cm,曲周)

EC(1∶5):指土水比为1∶5浸出液的电导率。
根据相关系数大小,对影响盐渍化程度和类型的11个变量进行聚类分析,结果表明(见图6.1)可分为4类:
①EC1∶5(X1)、SP(X2)、(Cl-+SO42-)/HCO3-(X9)和各离子含量(X4—X8):以上变量均与盐渍化程度有关;
表示阴离子组成;
表示阳离子组成;

图6.1 土壤盐分变量聚类图(0-20cm,样本98个)
表6.2 0-20厘米土壤盐分各变量的相关矩阵(64个样本)

注:0.05置信度,r=0.250;0.01置信度,r=0.325(n-64)。
测报区盐渍化土壤中HCO3-含量低,只占全部阴离子的9%左右,且变幅不大,因此不起主要作用。所以决定本区盐渍化土壤类型的,主要为两类变量,一是以含盐量为代表的,表示盐渍化程度的诸变量,二是代表盐分组成的变量。
(二)土壤盐渍化的类型及其特点
对于一个区域的土壤盐渍化类型和盐渍化程度的了解与鉴别,通常用常规的野外土壤调查方法和化学分析资料结合进行。近年来运用多元分析方法(刘多森,1979,1980;万洪富等,1983;李文银,1986)对土壤进行数值分类,更有助于科学地、定量地划分土壤类型。
仍以曲周测报区为例,运用主成分分析法对该区盐渍化土壤类型进行鉴别和划分,藉以了解该区的盐渍土状况和特征。
采用上述11个盐分变量,对代表全区的56个土样(包括部分非盐渍土)和64个盐渍土样本进行了主成分分析。根据0—20厘米土层盐分变量的相关矩阵(表6.2),其特征值和相应的特征向量如表6.3。
表6.3 曲周土壤两个主成分的特征值与特征向量

表6.3资料说明,以盐分和离子含量为主要特征向量的第一主成分的贡献率,分别在56个样本和64个样本中达64.44%和64.39%;以盐分组成为主要特征向量的第二主成分贡献率达15.77%和18.38%。第一和第二主成分累计贡献率各达80.21%和82.77%。因此,根据第一和第二主成分进行了类型分辨,以X轴代表第一主成分,Y轴表示第二主成分,各样本的分布及类型的划分可见图6.2(64个样本)。

图6.2 曲周北部盐渍化土壤按第一、二主成分的归类
由图6.2可见,曲周北部盐渍化土壤可分为表6.4所列的几类,各类主要变量的平均值亦列于表中。
表6.4 盐渍化土壤的类型及主要变量的均值

*:强度盐渍化含盐量为0.4-0.6%,重度为0.6—1.0%。
表6.4表明了曲周土壤可分为两大类,一为盐土,二为潮土。但盐土面积小,只是零星分布。大面积土壤为潮土,潮土中又可分为盐化潮土与非盐化潮土。盐化潮土中以氯化物硫酸盐加硫酸盐盐化潮土为多,占总样本数的62.5%。硫酸盐氯化物加氯化物盐化潮土占37.5%。按阳离子组成分析,以钙(镁)盐为主的样本占87.5%。