理论教育 土壤盐分变化特征分析

土壤盐分变化特征分析

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:水是盐分的运载工具,土壤水分的变化最终导致盐分的运动,盐分的多少将会对植物生长产生很大的影响。土壤水分由下层缓慢向冻土层运动致使土壤盐分也随之变动。在冻层的盐分,一部分随水流向土层深处使得下部土壤盐分增加或随冻融水回渗到地下水中,另一部分随着水分的蒸发而积累于土壤表层,且主要累积在0~30cm的土层内。由于土壤盐分的再分配,使得盐分状况发生很大的变化。

土壤盐分变化特征分析

冻结期对土壤水分有着保护的作用,但也有不利的地方。水是盐分的运载工具,土壤水分的变化最终导致盐分的运动,盐分的多少将会对植物生长产生很大的影响。随温度的降低,土壤冻结深度也随之加深,土层便形成自上而下3个区域冻土层-似冻土层-未冻土层。似冻层的位置也随着温度的下降而向下推动。土壤水分由下层缓慢向冻土层运动致使土壤盐分也随之变动。这样就形成了冻融作用下不同种植年限膜下滴灌棉田水盐变化的新序列。

地块一、地块二、地块三、地块四、地块五和地块六分别为1998年、2001年、2003年、2005年、2007年和2009年开始耕种的地块,通过对两年冬季试验数据进行分析,冻结期土壤盐分变化情况(图7-11)。由图可以看出,在两年的试验数据中,6块棉田90~120cm内均有峰值出现,并且地块一、地块二、地块四、地块六变化趋势有着一致性。0~30cm土层内土壤盐分均比冻结初期(12月27日)土壤含盐率略有增加,且随时间的推移,温度的降低在该区间有规律性增加。土壤上层盐分含量在冻结末期比冻结初期略高,呈现积盐的状态;并且0~10cm处积盐量最大,在图7-11(i)观测点土壤积盐率可达28.33%。从图7-11也可以看出,经过多年的滴灌耕种,土壤上层的盐分逐渐向下运移,大量土壤盐分存留在90~120cm之间,而耕种时间较短地块上层含盐率较大,图7-11中地块五、地块六分别为2007年、2009年开始耕种。这也体现出经过长期的滴灌耕种土壤盐分从上层向下层逐渐转型的一个过程。

图7-11(一) 冻结期盐分运移规律

(a)、(b)地块一1998年限;(c)、(d)地块二2001年限

图7-11(二) 冻结期盐分运移规律

(e)、(f)地块三2003年限;(g)、(h)地块四2005年限;(i)、(j)地块五2007年限(www.daowen.com)

图7-11(三) 冻结期盐分运移规律

(k)、(l)地块六2009年限

在3月中下旬气温开始回升,此时田间雪层开始融化,在3月底地表覆雪已全部融化,在0~30cm土壤含水量较大,而下层还没有完全融通仍处于冻结状态,土温的变化是白天融化,晚上冻结。因此在土壤消融期,随着冻层的消融和融冻水的下渗和蒸发,使得盐分又进行了一次再分配。土壤冻层的融化是由上层和下层向中间开始缓慢融通,由于受到大气温度的影响,上层土壤要比下层融化得快,而中间冻结层就起到了一个隔绝上层水分下渗的一个作用。在冻层的盐分,一部分随水流向土层深处使得下部土壤盐分增加或随冻融水回渗到地下水中,另一部分随着水分的蒸发而积累于土壤表层,且主要累积在0~30cm的土层内。由于土壤盐分的再分配,使得盐分状况发生很大的变化。

图7-12(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)分别为1998年、2001年、2003年、2005年、2007年和2009年开始耕种的条田。由图7-12可以看出,土壤冻层在进入消融期后,各层土壤盐分的变化情况。由图7-12(a)可以看出在0~10cm土层盐分逐渐增高,在土壤其他各层也均有增加,在7-12(b)中可以看到上层盐分变化比较有规律,随时间的推移盐分逐渐增加,30~70cm规律不明显,70~120cm土壤盐分处于累积状态。从图7-12(c)、(d)、(e)、(f)中盐分变化比较杂乱,但还是有一定的规律性。这是由于棉田开垦耕种时间较短,土壤各层盐分分布变化不均一,人类在耕种期间对其干扰的结果(如灌溉、耕作等管理方式),再加之各种自然因素(土壤的地质、温度、水分等),致使剖面上部盐分的空间分布更为复杂,因此该现象也是盐分由上向下转型的一个过渡。现在就以两个典型的图[图7-12(a)(b)]证明分析,如图7-12(a)地块各层土壤含盐率均略有增加,处于一种积盐的状态且土壤表层盐分较大,是由于气候干燥,蒸发量较大,表层损失水分过多,导致盐分浓度过高甚至以固态形式滞留在地表上;又如图7-12(b)地块各层的土壤含盐率也有相应的增加,且在120~150cm之间处于脱盐状态,脱盐率最低为9.45%,最高为19.66%,这是由于各地块的土质差异、管理方式以及地下水位等不同不诸多因素而导致的。

图7-12 消融期盐分运移规律

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