秦王川灌区农田土壤盐分离子特征分析①
缑倩倩, 韩致文, 屈建军, 孙家欢, 肖建华
【摘 要】引大入秦工程实施以来，秦王川灌区土壤次生盐渍化问题日益成为人们关注的焦点。对秦王川灌区不同时空下的农田土壤可溶性盐分离子特征进行了统计分析以及对比分析，结果表明：秦王川盆地农田土壤八大离子中，阴离子以浓度最高 浓度最低，几乎为零，阳离子以Na+ 浓度最高，K+ 浓度最低，主要盐分包括Na2SO4、CaSO4、NaHCO3和 Ca(HCO3)2等；土壤中不同盐分离子之间存在着一定程度的相关性，体现了盐分的沉积学特征以及其在土壤剖面上的分化关系；土壤的盐分含量在各种因素(灌溉、蒸发、降水以及人为耕作等)影响下，是一个时刻变化的动态过程，这种动态过程可能会在某一时间点达到某种平衡，但这种平衡会被新的因素的加入而打破。 【期刊名称】土壤
【年(卷),期】2014(046)001 【总页数】7
【关键词】秦王川灌区；农田土壤；盐分离子；次生盐渍化；特征分析 土壤盐渍化通常出现在气候干旱、土壤蒸发强度大、地下水位高且含有较多可溶性盐类的地区，它是特定的气候、地形、水文地质等自然条件以及不合理人为灌溉共同对水盐运动作用的结果[1–4]，同时也是不合理的人类活动和脆弱的生态环境共同作用引起的土地退化[5–7]。目前，盐渍化土壤广泛分布于世界100多个国家和地区，面积达10×108 hm2[8–10]，我国盐渍土耕地面积约为920.9×104 hm2，占全国耕地面积的6.62%[11–12]。全球约有 7 700×104 hm2的盐渍化土壤是由于人类活动所造成的，其中58% 集中于灌区[13]。由
于盐渍化对社会经济和农业生态系统破坏严重而越来越受到人们关注[14–16]。目前，对于灌区盐渍化的研究主要集中在盐渍土的发生和演化、改良利用及综合治理方面[17]。宋长春等[18]研究了潜水埋深、矿化度、组成、径流条件等对内陆盐渍化土壤形成的影响，并给出了潜水埋深及矿化度与土壤盐渍化程度的定量关系。王学全等[19]对内蒙古河套灌区水盐平衡与干排水脱盐进行了分析，指出河套灌区整体处于积盐过程，同时强调调整河套灌区种植结构，选择耐盐作物品种。赵可夫等[20]研究了生物学措施改良盐渍土，发现在盐碱地种植碱蓬有明显的脱盐作用，怪柳等8种盐生和耐盐植物能使土壤肥力状况得以改善，还提出了8种有种植价值的经济盐生植物。
秦王川灌区是引大入秦工程的主灌区，受大水漫灌的影响，土壤次生盐渍化问题突出。前人对该地区的土壤盐渍化问题已有不少研究。早在引大入秦工程建设过程中，张明泉等[21–22]就对秦王川灌区土壤次生盐渍化进行了预测：灌溉实施后，地下水位将普遍升高并导致该灌区土壤盐渍化；张新民等[23]以土壤饱和与非饱和流的水动力学方法为依据，采用一维流与二维流数值模拟相耦合的方法，建立起秦王川灌区水盐动态模拟模型，预测了灌区通水后设计运行方式下未来20年的水盐动态，得出结论为：受灌溉入渗补给增加的影响，地下水位将逐年上升，并在20年后达到新的动态平衡，受地下水位上升影响，秦王川灌区土壤盐渍化速度将加快。王文焰等[24]对秦王川地区双层土壤结构的入渗特性进行了研究，指出该双层类型土壤结构对提高土壤蓄水能力有明显作用。肖洪浪[25]对秦王川大规模农垦中土壤盐分变化进行了研究，认为旱地改水地使得清砂后土壤盐分富集层相应上移，盐分淋溶影响到地下水质。苏建德[26]对秦王川盆地地下水基本特征进行了研究，指出秦王川盆地地下水主要接
受沟谷潜流水及灌溉入渗水的补给，径流滞缓，排泄条件较差，矿化度高，水化学类型主要为 Cl·SO4-Na 和 Cl·SO4-Na·Mg 型水。近年来又有学者对秦王川灌区盐渍化土壤的改良及其防治进行了研究[27–28]。
纵观已有关于秦王川灌区土壤盐渍化的研究，学者们都没有涉及对不同时间秦王川灌区农田土壤各可溶性盐分离子的分析研究，本文通过对不同季节该地区土壤的可溶性盐分进行整体研究以及对比分析，以期为秦王川乃至整个干旱区灌溉区的盐渍化问题和可持续发展提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
秦王川盆地位于甘肃省中部永登县境内，地理坐标为 103°30′ ～ 103°45′E，36°20′ ～ 36 °50′ N[27]，海拔1 800 ～ 2 300 m，北高南低，相对高差420 m，地面坡降1/80 ～ 1/100。盆地属甘肃中部寒温带亚干旱区，日照充足，年均温5 ℃～ 6℃，年蒸发量1 888 ～ 2 000 mm，相对湿度56%。降水量284.8 mm，全年降水多集中在7、8、9三个月，补给地下水的有效降雨量为15 mm，为典型的干旱大陆性气候[23, 28]。盆地内无常年地表径流，大暴雨可形成暂时性洪流聚集在低洼沟槽中或向盆地外泄流。在盆地南部，地下水潜流溢出，形成沟谷溪流。在盆地北部有3条进入盆地的沙河，在盆地南部及东南部有4条通向盆地之外的大型沟道，使秦王川盆地成为一个相对独立，但又有排泄地下水、地表水通道的水文地质单元[26]。具有地带性土壤灰钙土，局部有黄绵土及盐土等。一般北部土壤质地较轻，南部较为黏重；干密度一般在1.29 ～ 1.47 g/cm3间。引大工程实施以来，秦王川灌区地下水位一直处于上升趋势，并随灌溉面积的逐步增大，升高的速度加快。随着秦王川灌区地下水
秦王川灌区农田土壤盐分离子特征分析
