內(nèi)蒙古河套灌區(qū)耕荒地間土壤水鹽運(yùn)移規(guī)律研究.pdf

1、在內(nèi)蒙古河套灌區(qū)引黃水量減少兼顧灌區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和土壤鹽漬化程度向良性發(fā)展的形勢(shì)之下，針對(duì)鹽漬化地區(qū)土壤水分運(yùn)動(dòng)和鹽分運(yùn)移的影響因素和復(fù)雜過程，以當(dāng)?shù)刂饕恋仡愋突牡貫檠芯繉?duì)象，采用田間試驗(yàn)與室內(nèi)試驗(yàn)相結(jié)合方式對(duì)北方鹽漬化地區(qū)荒地土壤水鹽運(yùn)移的復(fù)雜機(jī)理進(jìn)行了研究，并且應(yīng)用HYDRUS-2D模型模擬水分的動(dòng)態(tài)平衡以及鹽分的對(duì)流～彌散作用。揭示了鹽漬化地區(qū)耕荒地間的水分運(yùn)移機(jī)理，模擬了鹽分遷移過程。該研究為河套灌區(qū)荒地土壤改良和節(jié)水灌溉提供了理

2、論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐，是對(duì)北方鹽漬化地區(qū)節(jié)水灌溉理論的豐富和完善。 河套灌區(qū)由于多年灌溉水輸入鹽分較大，而排出鹽分較少，其土壤鹽漬化程度較嚴(yán)重，而地下水埋深較淺，地下水和土壤水之間鹽分運(yùn)動(dòng)活躍。研究顯示，灌溉水垂直入滲和側(cè)向滲流，將土壤中的鹽分垂直向下淋洗，帶入地下水中，通過地下水補(bǔ)給滲流將鹽分代入毗鄰荒地?；牡卦诘乇碚舭l(fā)蒸騰的作用下，水分向上運(yùn)動(dòng)，所帶鹽分隨水分向上運(yùn)移，造成鹽分積聚。在沒有灌溉水淋洗的荒地中，鹽分主要積聚在表層0

3、～20cm之間的土壤層中，表層鹽分積聚對(duì)地表蒸發(fā)有一定抑制作用。 研究取得的主要成果如下: 1.通過觀測(cè)計(jì)算鹽荒地水分平衡，包括4個(gè)方面的影響因素:(1)灌溉地的灌水量與降雨量的影響；(2)地下水水分運(yùn)移的影響；(3)土壤蒸發(fā)作用的影響；(4)荒地土壤中的水分空間變異的影響。作物生育期灌水過程中，土壤水分基本保持平衡，灌溉水及降雨都被土壤蒸發(fā)所消耗?；牡卦跓o灌水情況下，積聚耕地灌溉水帶入的鹽分，成為灌溉水淋洗耕地鹽分的臨

4、時(shí)排鹽區(qū)?；牡佧}分積聚在表層0～20cm土壤中，土壤表層鹽分積聚對(duì)，土壤蒸發(fā)有一定的抑制作用。 2.通過觀測(cè)計(jì)算荒地土壤中鹽分的空間變異，確定鹽分積聚與淋洗的運(yùn)移平衡。荒地土壤含鹽量在作物發(fā)育期增加，在秋季灌水淋洗時(shí)，鹽分降低，在次年土壤融通時(shí)，與附近耕地土壤含鹽量基本相近。土壤，鹽分空間變異性較強(qiáng)，降雨、灌水、蒸發(fā)、地下水等都對(duì)其有較大的影響，(1)灌水量的多少直接影響著荒地土壤含鹽量的變化，灌水量越大，水平滲透量越大，地下水

5、位越高，荒地積鹽量越大；反之亦然。(2)降雨不積水情況下，耕地土壤鹽分降低，荒地鹽分被淋洗。地表積水，耕地土壤鹽分變化不大，如果積水長(zhǎng)時(shí)間浸泡耕地，會(huì)導(dǎo)致地下水鹽分上升到上層土壤中；荒地土壤含鹽量降低，地下水含鹽量增加。(3)在蒸發(fā)強(qiáng)度基本不變的情況下，當(dāng)?shù)叵滤}量基本相同時(shí)，地下水埋深越淺，地表土壤積鹽量越大。 3.土壤中鹽分變化活躍，與土壤中離子種類有密切關(guān)系?；牡睾透?～100cm土層中都含有大量非水溶性Ca鹽，均在6

6、0～80meq/100g。在0～100cm土層中水溶性鹽的含量鹽荒地明顯增高。出現(xiàn)了降雨后土壤含鹽量減少，尤其是表層土壤中的可溶性鹽，被淋洗到深層土壤中。年度變化上可以看出，可溶性鹽基本沒有太大的變化，而非可溶性鹽耕地與荒地都有增加。 4.降雨對(duì)荒地各層土壤基質(zhì)勢(shì)的影響隨深度的增加而減小。灌水之后土壤基質(zhì)勢(shì)隨時(shí)間的變化遵循周期性增減的規(guī)律，其變化周期為24h。土壤基質(zhì)勢(shì)的日變幅較小，在含水率變化不大的情況下，土壤溫度是影響基質(zhì)勢(shì)

7、變化的主要因素。 5.田間和實(shí)驗(yàn)室分別測(cè)定了土壤水分運(yùn)動(dòng)特征參數(shù)，并對(duì)田間實(shí)測(cè)土壤基質(zhì)勢(shì)進(jìn)行了標(biāo)定，建立了土壤基質(zhì)勢(shì)和飽和度之間的數(shù)學(xué)模型。 6.HYDRUS-2D模擬土壤含水率的模擬值與實(shí)測(cè)值比較相差不大，擬和較好。HYDRUS-2D模型用于作物生育期灌水過程中土壤水鹽運(yùn)移變化的模擬研究是合理可信的，模型能夠較為客觀地模擬再現(xiàn)前期灌水過程中土壤水鹽運(yùn)移的規(guī)律。 秋澆將灌水積聚下的鹽分進(jìn)行沖洗，使灌區(qū)鹽漬化得到了