西北干旱區(qū)金塔綠洲土壤鹽分離子分布特征及原因分析.pdf

1、在干旱區(qū)，綠洲是人類生產(chǎn)和生活的主要場所，也是農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)、村落和城鎮(zhèn)建設的依托，同時也是對人類影響最大的區(qū)域。在西部大開發(fā)中，綠洲的開發(fā)與利用占據(jù)著重要地位，其中，綠洲土壤資源則是綠洲農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎。然而，隨著綠洲的發(fā)展和壯大，一些地區(qū)的綠洲生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)了嚴重的問題，諸如土壤退化、土地荒漠化、土壤鹽漬化及其帶來的植被退化和物種滅絕等現(xiàn)實問題，導致人類生產(chǎn)生活受到極大影響，同時也嚴重危及到綠洲的穩(wěn)定性。因此，開展對綠洲土地資源利用變

2、化及綠洲土壤系統(tǒng)穩(wěn)定性的研究，對干旱區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有至關(guān)重要的指導意義。
　　金塔綠洲是我國干旱區(qū)一個非常典型的人工綠洲，也是我國西部國土資源開發(fā)整治的示范區(qū)之一。本文針對金塔綠洲農(nóng)業(yè)區(qū)日益嚴重的生態(tài)環(huán)境問題，綜合考慮干旱區(qū)綠洲與荒漠交錯帶的地理環(huán)境特征，結(jié)合前人的研究理論和研究成果，以金塔綠洲2006年的土壤采樣數(shù)據(jù)為基礎，選取反映土壤鹽分特征的10個要素，即 pH值、電導率、總鹽分、Ca2+，Na+，Mg2+，K+，SO4

3、2-，Cl-，HCO3-，采用數(shù)理統(tǒng)計學和地統(tǒng)計學原理，著重對土壤鹽分離子的空間分布特征及其形成原因進行分析，從而初步探討綠洲土壤系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可持續(xù)發(fā)展。研究結(jié)果如下:
　　(1)統(tǒng)計分析表明:金塔綠洲土壤表層各鹽分離子中，陽離子以Na+為主，陰離子則以Cl-和SO42-為主，這三類離子占總鹽分含量的80.36％，占絕對優(yōu)勢。表明金塔綠洲土壤中的鹽類物質(zhì)主要是NaCl和Na2SO4，即該區(qū)主要是氯化物-硫酸型鹽類土壤。從變異系數(shù)

4、上來看，除 HCO3-的變異系數(shù)為25％，為中等變異外，其它各鹽分離子的變異系數(shù)都高于100％，說明研究區(qū)土壤各鹽分具有強的空間變異性，反映了研究區(qū)鹽分所受影響因素的復雜性。非農(nóng)用地土壤總鹽分的含量遠遠高于農(nóng)用地土壤總鹽分的含量。綠洲區(qū)主要為非鹽漬土，但鹽土和鹽漬化土占相當大的比例。從pH值來看，pH值的空間變化很小，分布相對均勻；全區(qū)土壤樣本 pH值變化范圍在7.31-8。50之間，其平均值為7.86，表明研究區(qū)土壤主要為弱堿性土；非

5、農(nóng)用地 pH值平均值較農(nóng)業(yè)用地小，表明農(nóng)用地受人為因素的影響比較顯著。
　　(2)半方差函數(shù)分析表明:鹽分各要素的半方差分析的變程在11000m~81400m之間?？傷}分及各組成離子塊金值與基臺值的比值在27％—50.1％之間，均表現(xiàn)出中等強度的空間相關(guān)性，受隨機性因素影響程度大；其中，Ca2+的塊金值與基臺值的比值為27％，空間自相關(guān)作用較強。其中，pH值的塊金值與基臺值之比小于25％，影響其分布的結(jié)構(gòu)性因素很強，它們的變化主要

6、由結(jié)構(gòu)因素控制，樣點之間的空間自相關(guān)作用強。
　　(3)表層土壤總鹽分及其各離子組成含量的Kriging插值圖反映出:研究區(qū)大部分鹽分離子的空間分布具有高度的相似性，均呈現(xiàn)由中南部向西北和東北方向遞增的趨勢，其低值主要集中在綠洲中南部的金塔縣城附近，高值主要分布在西北的西壩鄉(xiāng)及東北部的大莊子鄉(xiāng)附近；西壩鄉(xiāng)和大莊子鄉(xiāng)兩個地區(qū)，總鹽分含量較高，這一區(qū)域存在著不同程度的鹽漬化現(xiàn)象。沿東西灌區(qū)方向，從上游向下游含鹽量逐步增高，土壤含鹽量最

7、高的部位多為水流不能漫流、地勢又相對低洼的地方，如小型湖盆邊緣、荒灘地和林地等。pH值的空間分布特征為從東南向西北和東北逐漸降低，pH值與總鹽分的空間變化趨勢大致成負相關(guān)性。
　　(4)土壤鹽分的垂直分布特征:三個樣點的土壤總鹽分含量總體上都隨著深度的增加而減少，變幅在0.5-4.5 g/kg之間，反映了表層土壤鹽分的含量明顯高于下層，鹽分由土壤下層向土壤表層聚集的特征；三個樣點的土壤 pH值在整個剖面不同深度上，都大于7，大致在

8、7-8。2之間，其值都隨著土壤深度的增加而減少。
　　(5)金塔綠洲土壤鹽分離子空間分布特征的形成的主要原因有自然因素和人為因素兩個方面。自然因素方面包括:干旱的氣候與封閉的盆地地形；土壤類型與土壤質(zhì)地區(qū)域差異；地下水的調(diào)控作用；植被的積鹽作用；人為因素方面包括:土地利用方式的不同，作物種植結(jié)構(gòu)多樣，人類不合理的灌溉，土地資源的不合理利用等。這些因素相互作用，共同影響著區(qū)域土壤鹽分各要素的空間分異。
　　本文通過采用常規(guī)統(tǒng)計