区域土壤盐渍化专家识别模型

一、区域土壤盐渍化专家识别模型

以盐渍化预报的概念模型为指导,据C、L、G、RWS1、RWS2对RWS4的作用方式与产生的效果不同,采用专家识别与评判的办法,对RWS4的变化趋势与变化等级作出预报。

(一)土壤盐渍化方向的判别

半湿润季风气候影响下的盐渍土的水盐动态概括如下特点(石元春,1985):

水盐运动表现为蒸发——积盐、淋溶脱盐和相对稳定3种形式,规律性出现于同年的5个阶段。(见图6.21)这5个阶段是:

①春季强烈蒸发、积盐阶段(3—5月);

②初夏稳定阶段(6月);

③雨季淋溶、脱盐阶段(7、8月);

④秋季土壤蒸发、积盐阶段(9—11月);

⑤冬季相对稳定阶段(12月到次年2月)。

在此5个阶段中,蒸发、积盐期占6个月,淋溶、脱盐期占2个月,相对稳定期4个月。据此,对1米土体内盐总贮量的变化可作出时段为一季的盐渍化方向预报。对图6.21所示的5个阶段,仅对第一阶段——春季强烈蒸发、积盐阶段;第三阶段——雨季淋溶、脱盐阶段,以及第四阶段——秋季土壤蒸发、积盐阶段作出预报。而这三个阶段是积盐还是脱盐,按照水盐运动规律已经给出。即已知第一阶段是积盐;第三阶段是脱盐;第四阶段是积盐。由于积盐还是脱盐是由C、L控制,这就说明了通过C、L可对区域土壤盐渍化方向作出专家判别。进一步,积盐或脱盐的程度如何呢?可通过对地学综合体(G)中的地下水水位(埋深)、水质的分析进一步判别。

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图6.21 黄淮海平原水盐动态的周年变化

(二)盐渍化等级判别原则

地学综合体与土壤盐渍化的关系,石元春(1986)巳作过阐述。在高岗地上分布的褐土化潮土与粘质洼地分布的通体粘质潮土,一般不会盐渍化,这种土壤类型一般将排除在返盐的土壤类型之外。对一般的潮土、盐渍化潮土在地下水埋深、地下水矿化度达到一定程度或超过临界埋深时,将会引起不同程度的盐化或盐化程度加重。根据这个规律,选取决定土壤盐渍化的3个主导因子:土壤剖面质地层次结构、地下水埋深、地下水矿化度进行评判,得出概略的土壤积盐和脱盐的程度等级。

①土壤剖面质地层次结构(土体构型)中,粘土层的厚度与部位对土壤盐渍化的状况影响很大,李韵珠、陆锦文(1985);魏由庆、刘思义与王应求(1985);陆锦文、朱耀鑫(1986)等已作了大量研究。据这些研究成果,剖面层次结构主要考虑1米土体内粘土层的厚度与部位。设1米土体土壤剖面质地层次结构用SPS表示,专家评分的法则见表6.13。

②地下水埋深 地下水矿化度对土壤盐渍化的影响前文巳作了阐述。它们对土壤盐渍化影响的评分法则见表6.14、表6.15。

表6.13—6.15中的得分大小通过调试,证明对于判断其对盐渍化程度影响是有效的。

表6.13 1米土体土壤质地剖面层次对土壤盐溃化影响评分法则

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*见第八章中对土种详细编码说明(第12位与第13位)

表6.14 地下水埋深对土壤盐渍化的评分法则

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表6.15 地下水矿化度对土壤盐渍化的评分法则

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(三)土壤盐渍化变化等级的确定

由于土壤剖面质地层次、地下水埋深与矿化度在土壤积盐与脱盐时作用不同,如存在有粘土层,土壤的脱盐或积盐都将受到阻碍作用;积盐过程发生时,若矿化度较大、地下水埋深较浅,就会引起土壤强烈积盐;而在脱盐时,埋深较浅的地下水水位将妨碍土壤的脱盐。据此在确定积盐和脱盐过程时,总分的评判办法与等级判别方法如下:

(1)积盐过程(第一阶段和第三阶段)。设总分为Y,增加盐渍化等级为ΔSL则:

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积盐增加等级判别法则见表6.16:

(2)脱盐过程(第二阶段)。同样设总分为Y',减少等级为ΔSL'则:

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脱盐等级判别法则见表6.17。

在巳知RWS(x,y)4(t-1)情况下,依据表6.16、表6.17即可求出当前时段土壤盐渍化程度的等级。设t-1时段内1米土体土壤盐渍化等级为SC(t-1)。据研究中所依据的盐渍化等级标准:

表6.16 积盐过程增加的等级判别

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表6.17 脱盐过程的等级判别

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式中SC中各元素的意义见表6.18:

表6.18 1米土体盐贮量与SC的对应关系

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则当积盐过程发生时,到阶段末:

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当脱盐过程发生时,到阶段末:

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