鹽堿地的成因初步分析

王 豐

( 新疆水利水電科學(xué)研究院，烏魯木齊830049)

疏勒縣地處大陸腹地，塔里木盆地西南沿，鹽堿土層內(nèi)陸鹽堿土，其成土條件、積鹽過(guò)程、分布規(guī)律與氣候、地形地貌、土壤質(zhì)地、河流、地下水等自然條件及人為因素密切相關(guān)，以下分別簡(jiǎn)述。

1 自然條件

1.1 氣候因素的影響

疏勒縣屬溫帶極端干旱荒漠氣候。年平均氣溫11．7 ℃，極端最高氣溫40．1 ℃，年平均降水量65 mm，年平均蒸發(fā)量2 604．9 mm，蒸降比為40 倍。平均年內(nèi)大風(fēng)12 ～44 d，干熱風(fēng)14 次。在干旱高溫多干熱風(fēng)的氣候條件下土壤水分運(yùn)動(dòng)，表現(xiàn)為淋溶極端微弱，土壤水分上升占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。導(dǎo)致土體上部鹽分累積愈來(lái)愈多，從而形成大面積的鹽化土和鹽土。

氣候愈干熱，土壤鹽堿化愈普遍，土壤積鹽速度愈快，土壤鹽分表聚性愈強(qiáng)。

氣候干熱程度，對(duì)土壤鹽化類型也有很大影響。夏季溫度高，硫酸鹽溶解度增加，隨著其他溶解度大的鹽分一起上升至表土。春秋季土壤淋溶時(shí)，溫度降低，NaSO4溶解度變小，與其它鹽類分離，很少被淋洗，逐年被保存下來(lái)，累積于表層。因而疏勒縣大部分鹽化土類型以硫酸鹽和硫酸鹽氯化物為主。

1.2 地形、地貌因素的影響

地形、地貌影響土壤母質(zhì)的分布及地下水的運(yùn)動(dòng)，從而也決定了土壤鹽漬化的分布。

本區(qū)從上游至下游依次排列沖積扇，傾斜平原及沖積平原，土壤改良條件呈現(xiàn)規(guī)律性變化，從河流上游至下游，質(zhì)地由粗變細(xì)，地形坡度由陡變緩，地下水埋深由深變淺，地下水礦化度由低變高，土壤鹽堿化程度由輕變重。

疏勒縣位于庫(kù)山河、蓋孜河、克孜河沖積平原的中、下游，土壤質(zhì)地較細(xì)，地形坡度較緩，地下水埋深淺，地下水礦化度較高，因而最易產(chǎn)生土壤鹽漬化。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)取樣實(shí)測(cè)，疏勒縣地勢(shì)西高東低，地面坡降1．4‰。地下水埋深1 ～3 m，礦化度在河道兩側(cè)2 km 內(nèi)為2 g/L，在遠(yuǎn)離河道2 km 以外地區(qū)，礦化度逐步加大，由2．0 g/L升至30 g/L。地下水流向與地形特征相同，由西向東，水力坡降≤1．4‰，與地面坡降相當(dāng)。土壤為具有黏土夾層的壤土、粉砂土。以上這些表明了全縣均處于表層土壤易于積鹽，易于產(chǎn)生土壤鹽漬化的因素，縣境內(nèi)東部、西部、南部、北部低洼地帶都分布著鹽堿地，正是這種特定的地理位置和地形、地貌影響的結(jié)果。

1.3 成土母質(zhì)與土層結(jié)構(gòu)

喀什坳陷四周分布大量新、老第三系含鹽地層，易形成平原區(qū)含鹽的細(xì)粒土層，疏勒縣農(nóng)區(qū)土壤為具有黏土夾層的壤土、粉砂土。其具體結(jié)構(gòu)為:上層耕作層為壤土，壤土之下為厚度不等的黏土夾層，黏土夾層之下為粉砂土。

上層壤土毛管孔隙較多，且孔徑大小適中，有利于毛管水運(yùn)動(dòng)。因而較易積鹽。壤土之下為黏土夾層，黏質(zhì)土顆粒細(xì)，毛管內(nèi)徑很小，毛管水上升阻力大，上升速度慢，可以減緩上層土的積鹽速度，同時(shí)對(duì)上層壤土起著滯水托鹽，阻礙水鹽向下移動(dòng)的作用，增加了上層壤土脫鹽的困難，從而增加了鹽漬化土改良利用的難度

1.4 地下水因素的影響

地下水中的鹽分是土壤鹽分的重要來(lái)源。地下水的埋深和礦化度，是決定土壤鹽漬化的重要條件。

地下水通過(guò)土壤毛細(xì)管上升至地表，水分蒸發(fā)后將鹽分留于表面，造成土壤鹽漬化。潛水蒸發(fā)強(qiáng)度與埋深成反比，與氣候干熱程度成正比。在有灌溉、淋溶的耕地內(nèi)，地下水埋深為臨界水深時(shí)，耕土層內(nèi)可出現(xiàn)季節(jié)性積鹽，但不影響作物正常生長(zhǎng)。地下水埋深小于臨界水深，耕土層可出現(xiàn)影響作物正常生長(zhǎng)的積鹽。在無(wú)灌溉淋溶的荒原上，地下水埋深＞4．5 ～5．5 m 時(shí)，可不計(jì)地下水蒸發(fā)，無(wú)積鹽可能，地下水埋深＜4．5 ～5．5 m 時(shí)，不可避免產(chǎn)生地下水和鹽分向上移動(dòng)。

根據(jù)《農(nóng)田排水工程技術(shù)規(guī)范》，地下水礦化度＞10 g/L時(shí)，中壤土的臨界水深為2．0 ～2．2 m。疏勒縣地下水埋深為1 ～3 m，大部分在地下水臨界深度范圍以內(nèi)，因而地下水是造成土壤鹽漬化的主要因素之一。

地下水類型直接影響著土壤鹽漬化類型。在地下水礦物質(zhì)中，碳酸鹽類最易析出，其次是硫酸鹽;而氯化物的溶解度最大，在較高濃度時(shí)，仍處于溶液狀態(tài)不易析出。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)取樣測(cè)定，疏勒縣地下水類型大部分為SO4－Na 型，小部分為SO4·Cl－Na·Mg 型。其中，硫酸鹽類最易析出，因而疏勒縣鹽堿地多為硫酸鹽漬土，少量為氯化物鹽漬土。

2 人為因素的影響

耕地土壤由于人為的因素造成積鹽，使非鹽堿土變成鹽堿土，或輕鹽堿土變?yōu)橹佧}堿土的過(guò)程，稱為次生鹽堿化。在疏勒縣存在原生鹽堿化過(guò)程的同時(shí)也存在次生鹽堿化過(guò)程，具體原因可歸納為以下幾方面:

2.1 地下水位升高

由于灌溉和排水工程不完善，灌水方法不得當(dāng)，引起地下水位迅速上升。當(dāng)?shù)叵滤裆钚∮谂R界深度時(shí)，則土壤次生鹽堿化開(kāi)始蔓延。引起地下水位升高的主要原因有:

2.1.1 過(guò)量灌溉產(chǎn)生大量田間滲漏

疏勒縣境內(nèi)水庫(kù)設(shè)計(jì)庫(kù)容為5 810 萬(wàn)m3，實(shí)際庫(kù)容為4 900 萬(wàn)m3，興利庫(kù)容為4 100 萬(wàn)m3，占全年引水量的7‰，灌區(qū)調(diào)蓄能力甚微，因而春旱嚴(yán)重，不少耕地春季灌水量很小，甚至得不到灌溉。到洪水期，水量豐富時(shí)，據(jù)調(diào)查，有的地區(qū)一次灌水量達(dá)150 ～200 m3。根據(jù)觀測(cè)資料表明，在地下水埋深在1．1 m 時(shí)，灌水570 m3/hm2，產(chǎn)生67．5 m3/hm2的滲漏量。地下水埋深1． 65 m 時(shí)，灌水7 500 m3/hm2，會(huì)產(chǎn)生97．5 m3/hm2的滲漏量。一般旱作灌區(qū)灌水定額為7 500 ～9 000 m3/hm2，會(huì)產(chǎn)生5% ～20%的滲漏量，較差的灌區(qū)灌水定額1 200 ～1 350 m3/hm2，會(huì)產(chǎn)生30% ～50%的滲漏量。疏勒縣洪水期灌水定額高達(dá)2 250 ～3 000 m3/hm2，其滲漏量高達(dá)50%以上。因而造成地下水迅速上升。

2.1.2 渠系滲漏

據(jù)統(tǒng)計(jì)，疏勒縣干渠23 條，長(zhǎng)265．8 km，防滲24．4 km，防滲率9．18%，支渠42 條，長(zhǎng)418．4 km，防滲135．15 km，防滲率32．3%。渠道防滲率極低，灌溉水利用系數(shù)極低，為0．425，按引 水 量7． 5 億m3/a 計(jì)，通 過(guò) 渠 系 的 滲 漏 量 為4．32 億m3。這些水量除少部分轉(zhuǎn)化為土壤水儲(chǔ)存，或供土壤蒸發(fā)及沿渠地帶的植物蒸騰消耗之外，絕大部分補(bǔ)給了地下水。

渠道水滲漏，首先使兩側(cè)地下水位升高，并在渠床下形成一個(gè)較高水丘。由于水丘的擴(kuò)散和對(duì)地下水的依托，使距渠較遠(yuǎn)的地下水位也被抬高。

由于渠道兩側(cè)地下水位升高，促使渠道兩側(cè)土壤迅速鹽堿化。

2.1.3 排水系統(tǒng)不健全

據(jù)調(diào)查，疏勒縣目前有干排水溝4 條，長(zhǎng)245．4 km，支排溝61 條，長(zhǎng)376 km，排水體系已初具規(guī)模。但是，排水系統(tǒng)不配套，排水溝淤積，阻塞嚴(yán)重，排水溝深度不夠，排水出路不順，排水溝水流不暢。灌區(qū)內(nèi)在原有地下水位較高，又加之排水系統(tǒng)排水不暢的條件下，季節(jié)性的過(guò)量引水灌溉，造成了地下水位迅速上升。

2.2 農(nóng)業(yè)措施不當(dāng)

1) 土地不平。灌溉地段內(nèi)微地形起伏不平，受水不均。較高處受水少，落干快，土地淋洗脫鹽較周圍低平部分差。在高處，由于裸面積大，蒸發(fā)強(qiáng)烈，四周土壤的鹽分迅速向上聚積，而常常形成鹽斑。

2) 作物安排不當(dāng)，農(nóng)作措施不當(dāng)，降低了地面覆蓋率。植物覆蓋可以避免陽(yáng)光對(duì)土壤直射，降低地表溫度，減少蒸發(fā)，抑制返鹽。因此，增加地面覆蓋是改良利用鹽堿地的重要措施之一。

據(jù)調(diào)查，該區(qū)內(nèi)常有如下幾種農(nóng)作措施不當(dāng)，造成覆蓋率降低。

1) 沖洗后的土地暴曬或種植中耕作物;

2) 地下水位高，鹽堿重的土地實(shí)行棄耕;

3) 播種質(zhì)量差，保苗措施不利，或者在鹽堿較重的土地上選擇了耐鹽低的作物，造成出苗不全，長(zhǎng)勢(shì)差，從而降低了覆蓋度，加劇了表土水分蒸發(fā)，引起土壤積鹽;

2.3 耕作粗放

耕翻時(shí)漏耕，夏收后未及時(shí)伏耕，秋收后未及時(shí)秋耕，春季未耙地保墑，播前整地未耕耱平整，苗期、雨后未及時(shí)耙地，灌水后未及時(shí)中耕，沖洗后未及時(shí)翻耕種植等等都會(huì)加劇耕層土壤水分蒸發(fā)，造成表土積鹽。

3 成因分析結(jié)論

1) 自然因素中的氣候與地下水是形成鹽堿地的主要內(nèi)在因素。

2) 人為的不合理的灌溉與耕作方式是形成鹽堿地的外在因素。

4 治理措施

1) 對(duì)現(xiàn)有排干渠系進(jìn)行整治和改造，建立有效的灌排系統(tǒng)，在潛水埋藏淺地下水水質(zhì)較好的地區(qū)應(yīng)適當(dāng)考慮豎井排灌工程。

2) 限定灌溉定額，對(duì)灌區(qū)干、支、斗渠道采取防滲措施，提高灌溉水的利用率。

3) 建立保護(hù)區(qū)，退耕還林還草，恢復(fù)生物多樣性。

［1］羅家雄. 新疆墾區(qū)鹽堿地改良［M］. 北京:水電出版社，1985.

［2］王遵親. 中國(guó)鹽漬土［M］. 北京:科學(xué)出版社，1993.

［3］中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所. 中國(guó)土壤［M］. 北京: 科學(xué)出版社，1978.

［4］中國(guó)科學(xué)院新疆綜合考察隊(duì). 新疆土壤地理［M］. 北京: 科學(xué)出版社，1965.

［5］B. A. 柯達(dá)夫. 鹽漬土的發(fā)生演化［M］. 北京: 科學(xué)出版社，1957.

［6］王春娜，宮偉光. 鹽堿地改良的研究進(jìn)展［J］. 防護(hù)林科技，2004(05) :42 －45.

［7］新疆水利廳. 新疆縣級(jí)鹽堿地改良利用規(guī)劃工作大綱［Z］. 烏魯木齊:新疆水利廳，2005.

［8］新疆水利水電科學(xué)研究院. 疏勒縣級(jí)鹽堿地改良規(guī)劃報(bào)告［R］. 烏魯木齊:新疆水利水電科學(xué)研究院，2006.