隔沙层对盐碱地土壤水盐运动的影响.docx

隔沙层对盐碱地土壤水盐运动的影响张莉,丁国栋,王翔宇,赵名彦,郭跃,韦立伟,梁文俊(北京林业大学,教育部水土保持与荒漠化防治重点实验室,北京100083)摘要:在80～100cm范围土层设置沙层,对土壤电导率和含水量进行为期6个月的观察,分析隔沙层对土壤水盐运动的影响。结果表明:80～100cm层沙层在大降雨量时能够提高土壤含水量;降雨量小,蒸发强烈的5～7月份,隔沙处理能够使土壤积盐程度较对照减少50%～70%;隔沙层延缓沙层以上土壤水分的下渗,从而提高降雨对土壤盐分的淋洗作用。当降雨量接近蒸发量的时候,隔沙处理土壤就能明显脱盐,而在此雨量下,对照只能保证土壤不发生积盐或少量积盐。雨季结束之后,隔沙处理土壤脱盐率较对照提高10%～35%,并能够使土壤脱盐过程持续到10月份,对植物生长十分有利。关键词:盐碱地;隔沙层;水盐运动中图分类号:S156.4文献标识码:A文章编号:100027601(2010)0220197204土壤盐渍化是干旱和半干旱地区普遍存在的问题,改良和利用盐碱地是农业生产长期关注的问题,在盐碱地上植树造林是利用盐碱地的重要方面。近几年,各地采用多种方法进行盐碱地绿化,其中利用沙子作为隔层的做法被广泛采用。沙层能够影响土壤的水分运动,对此,国内外已经进行了多年的研盐碱地区土壤改良利用提供依据。研究区概况实验地位于河北省沧州东部的中捷农场,多年平均气温12.1℃,最高气温40.1℃,最低气温-21.3℃,昼夜温差大。年平均降水量624.2mm,降水集中6到9月,占全年降水量的70.9%,年平均蒸发量为1247.7mm。研究区地下水位在1.0～3.0m,土壤类型为中度盐渍化土壤,0～1m土层土壤全盐含量在0.2%～2%之间。试验地位于人工台面之上,台面宽60m,两侧设排水沟,沟深1.5m,宽3m。实验地土壤的机械组成见表1。2研究方法2.1实验设计综合考虑实验地条件,实验树种选择对盐碱耐受范围较广的当地乡土树种白蜡。试验地以3m的株行距开挖1m×1m×1m的树穴,开挖的土壤按层次堆积,以方便回填。隔沙实验在穴底设20cm沙层,材料为普通河沙,粒径组成为1mm占21.24%,0.1mm占18.74%。在河沙上层铺设10cm(压实后厚度)粉碎后的玉米秸秆,防止土壤颗粒进入沙层影响实验效果。然后将原土分层次回填,同时植树。对照实验不设沙层。沙层处理和对照各设18穴。1究1～4,形成了基本一致的观点:当入渗锋面到达土砂界面后,水流在界面以上土体迅速聚积,直至壤土含水增大至所具有的能量开始大于砂层中水分的能量后入渗水流方能渗入砂层,因此砂层的存在在一定程度上增大了上层土体的储水能力,起到了阻水减渗作用。土壤盐分转移与水分运动密切相关,StarrJL(1978)提出距地表50～100cm层位的夹砂层,不仅能抑制毛管的潜水上升,同时又有利于下行重力水的渗透,脱盐系数大,所需冲洗定额小5。史文娟等人的研究结果表明,当砂层层位大于35cm时,砂层对水盐的抑制作用可达70%～80%。同时盐分在土砂上下界面均有滞留现象,且砂层层位越高或有效粒径越大,其滞留量越大6。但相关的实验大多采用室内一维土柱模拟,实验条件也限定为单一的降雨或蒸发。而在野外,土壤要受到蒸发,降水,地形起伏,地下水埋深等多种自然因素的影响,其水盐运动规律相较于室内实验要复杂的多。本研究通过在野外设置实验,经过6个月的实验观测,重点分析了隔沙层条件下土壤水盐运动规律,以期对收稿日期:2009209219基金项目:国家科技支撑计划课题(2006BAD03A0305)作者简介:张莉(1985—),女,在读硕士研究生,主要研究方向为荒漠化防治及盐碱地改造。E2mail:zhangli1326@163.com。通讯作者:丁国栋(1963—),男,教授,主要研究方向为荒漠化防治。E2mail:dch1999@263.net。干旱地区农业研究第28卷198表1供试土壤机械组成Table1Particlecompositionoftheexperimentalsoil机械组成ParticleComposition(%)土层深度(cm)SoilDepth质地Texture0.25mm0.25～0.05mm0.01～0.05mm0.005～0.01mm0.001～0.005mm0～2020～4040～6060～8080～100轻壤土Lightloam轻壤土Lightloam砂壤土Sandyloam重壤土Heavyloam砂壤土Sandyloam0.220.050.130.000.0048.7742.8189.6746.9473.4736.7340.824.0826.5316.3216.360.0010.204.08实验采样时间间隔约为一个月,根据实验地天气状况略有调整。2008年的采集