懷仁市鹽堿地基本情況初探

張?zhí)?/p>

(懷仁市林業(yè)局，山西 懷仁 038300)

鹽堿土有機(jī)質(zhì)含量少，土壤肥力低，理化性狀差，作物不易促苗，嚴(yán)重制約著區(qū)域內(nèi)農(nóng)、林、草業(yè)的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，山西省鹽堿地面積約30×104hm2，以大同盆地分布最廣。懷仁市位于大同盆地中部，該地區(qū)鹽堿地已成為限制其人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的重要因素之一。因此，掌握該地區(qū)鹽堿地的基本情況，對(duì)進(jìn)一步治理和高效利用該地區(qū)鹽堿地具有重要意義。目前，有學(xué)者已開(kāi)展鹽堿地改良方法、適宜植被、增產(chǎn)措施的研究，但對(duì)區(qū)域內(nèi)植被和土壤的整體情況缺乏調(diào)查和研究。筆者針對(duì)懷仁市境內(nèi)分布的鹽堿地進(jìn)行系統(tǒng)的土壤和植被情況調(diào)查，形成能夠反映懷仁市鹽堿地基本情況的數(shù)據(jù)，為該地區(qū)今后鹽堿地的研究和相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

懷仁市位于山西省北部，桑干河上游，晉北高原腹地，大同盆地中部西緣。東經(jīng)112°45.7′～113°26.4′，北緯39°36.2′～39°57.9′.屬于北溫帶大陸性氣候，年溫差大。年平均氣溫7.9 ℃，最冷月平均氣溫-9.2 ℃，最熱月平均氣溫22.7 ℃.年平均降水量367.0 mm，其中，4月至9月降水量323.9 mm，占全年降水量的88.3%.年平均無(wú)霜期141 d，年平均蒸發(fā)量2 028.8 mm.年平均風(fēng)速2.4 m/s，最多風(fēng)向?yàn)楸憋L(fēng)。主要?dú)庀鬄?zāi)害有干旱、大風(fēng)、冰雹、寒潮、霜凍。土壤鹽漬化嚴(yán)重，鹽堿地面積2.13×104hm2，占全縣國(guó)土面積(12.34×104hm2)17.3%.

2 研究方法

根據(jù)之前土地調(diào)查結(jié)果，按照Landsat衛(wèi)星圖，在縣域范圍內(nèi)進(jìn)行均衡布點(diǎn)，最終在全縣選取11個(gè)樣地，每個(gè)樣地按100 m×100 m網(wǎng)格布設(shè)取樣點(diǎn)，進(jìn)行植被調(diào)查和土壤取樣。取樣時(shí)保證地面20 d以上未降雨，取樣深度分別為0 cm～20 cm，20 cm～40 cm，40 cm～60 cm，60 cm～80 cm，80 cm～100 cm，裝入鋁盒送檢。

土壤pH值采用酸度計(jì)法(土∶水=1∶5)測(cè)定，電導(dǎo)率值采用電導(dǎo)率儀法測(cè)定，土壤含水率采用稱(chēng)重法測(cè)定。同時(shí)調(diào)查樣地周邊植物種類(lèi)。

3 結(jié)果與分析

3.1 土壤pH值和電導(dǎo)率

通過(guò)對(duì)土樣進(jìn)行測(cè)定，各樣地土壤pH值和電導(dǎo)率見(jiàn)表1.

表1 各樣地土壤pH值和電導(dǎo)率值

由表1可知，樣地土壤pH平均值為10.15，電導(dǎo)率平均值為1.56 mS/cm.電導(dǎo)率等于2 mS/cm為鹽漬土與非鹽漬土的臨界值。

對(duì)各樣地土壤電導(dǎo)率和pH值進(jìn)行函數(shù)分析，土壤電導(dǎo)率和pH值函數(shù)關(guān)系見(jiàn)圖1.

圖1 土壤電導(dǎo)率和pH值函數(shù)關(guān)系

由圖1可知，土壤電導(dǎo)率和pH值呈負(fù)相關(guān)線型關(guān)系，關(guān)系式為：

y=-4.170 7x+43.913 0(R2=0.959 1).

式中：y——土壤電導(dǎo)率，mS/cm；

x——對(duì)應(yīng)土壤pH值。

3.2 土壤水分情況

3.2.1 不同土層土壤水分變化規(guī)律

對(duì)各樣地不同深度土層土壤含水量進(jìn)行測(cè)定，不同土層深度土壤含水率變化情況見(jiàn)圖2.

圖2 不同土層深度土壤含水率變化情況

不同土層土壤含水率呈現(xiàn)隨土層加深而增加的趨勢(shì)。含水率最低為表層，8.04%；含水率最高在80 cm～90 cm深土層，為16.87%.土壤水分在土壤毛細(xì)管的作用下自底部向上運(yùn)動(dòng)，在這個(gè)過(guò)程中，土壤水分同時(shí)受表面張力和自身重力的作用。水分在張力的作用下，沿毛細(xì)管向上運(yùn)動(dòng)。上升高度與毛細(xì)管的特性相關(guān)，毛細(xì)管的高度越高，水分在上升過(guò)程中自身的重力勢(shì)能就會(huì)增加。在合力的作用下，水分會(huì)向著穩(wěn)定的狀態(tài)發(fā)展，水分上升速率就會(huì)減弱，上升的高度就會(huì)受到限制。所以，水分在不同層次土壤中的分布就會(huì)出現(xiàn)差異性，不同深度土壤表現(xiàn)出來(lái)的含水量就會(huì)由上自下依次增加。

3.2.2 土壤水分年變化規(guī)律

4月至10月每月對(duì)各樣地土壤含水率進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，結(jié)果見(jiàn)圖3.

圖3 不同樣地土壤含水率隨時(shí)間變化

各樣地土壤含水率隨時(shí)間變化規(guī)律基本一致，均表現(xiàn)為4月生長(zhǎng)季開(kāi)始至7月上旬逐漸下降，7月上旬最低，7月上旬至8月下旬顯著上升，8月下旬達(dá)到峰值，隨后至生長(zhǎng)季結(jié)束逐漸下降。因?yàn)?月上旬開(kāi)始進(jìn)入當(dāng)?shù)赜昙?，降雨明顯增加，土壤含水率明顯上升。9月、10月隨著降雨量減少，土壤含水率顯著降低，說(shuō)明當(dāng)?shù)赝寥辣Ｋ芰^差。最小值為7月上旬，在樣地6測(cè)得含水率為5.09%；最大值為8月下旬，在樣地2測(cè)得含水率為24.52%.說(shuō)明當(dāng)?shù)赝寥劳ㄍ感暂^差，出現(xiàn)土壤板結(jié)現(xiàn)象，降雨后雨水較難下滲，導(dǎo)致土壤含水率峰值較谷值高出近4倍。4月與10月土壤含水率相差不顯著，說(shuō)明冬季當(dāng)?shù)赝寥篮首兓淮蟆?/p>

3.3 植被情況

對(duì)樣地周邊多年生長(zhǎng)的植被進(jìn)行調(diào)查，選擇同一樹(shù)種、林齡及密度相同的林分，測(cè)定以樹(shù)干為圓心3 m范圍內(nèi)土壤的pH值，結(jié)果見(jiàn)表2.

表2 各樣地植被及植被周邊土壤pH值

通過(guò)表1，表2可以看出，各樣地植被周邊土壤pH值均有所下降。其中，樣地10植被周邊土壤pH值下降幅度最大，為1.42；樣地11植被周邊土壤pH值下降幅度最小，為0.25.分布胡楊+檉柳的樣地pH值平均下降1.05，分布胡楊+枸杞的樣地pH值平均下降0.91，分布沙棗的樣地pH值下降0.78，分布檉柳的樣地pH值下降0.7，分布胡楊的樣地pH值下降0.6，分布榆樹(shù)的樣地pH值下降0.31，分布松柏檉柳的樣地pH值下降0.25.按照pH降低程度排序?yàn)?，胡?檉柳>胡楊+枸杞>沙棗>檉柳>胡楊>榆樹(shù)>松柏檉柳，說(shuō)明混交林林分對(duì)土壤pH值的影響大于純林。

4 結(jié)論

1) 懷仁市境內(nèi)鹽堿地主要以堿土為主，鹽漬化并不嚴(yán)重。土壤平均pH值為10.15，平均電導(dǎo)率為1.56 mS/cm.土壤電導(dǎo)率和pH值呈負(fù)相關(guān)線型關(guān)系，關(guān)系式為y=-4.170 7x+43.913 0.針對(duì)這一特點(diǎn)，在土壤改良時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇能夠中和堿性的生物化學(xué)材料作為改土材料。

2) 不同土層土壤含水率隨土層加深而升高，說(shuō)明底層土壤比表層土壤含水量高。在選擇造林樹(shù)種時(shí)，應(yīng)適當(dāng)選用深根性樹(shù)種，在栽植時(shí)應(yīng)盡量增加栽植穴深度，以保證水分。

3) 當(dāng)?shù)亟邓?，且集中?月至8月，降水后土壤中水分不容易下滲。在栽植時(shí)應(yīng)選擇較耐干旱的樹(shù)種，通過(guò)修臺(tái)面等工程措施使雨季土壤水分能夠正常下滲，避免形成淋溶作用。

4) 當(dāng)?shù)佧}堿地植被對(duì)土壤堿化均具有一定的改良效果，混交林的改良效果好于純林，沙棗林分和檉柳林分對(duì)土壤堿化的改良效果最好。