陜西鹵泊灘鹽堿地綜合治理模式及機(jī)理研究.pdf

1、土壤鹽堿化不但是涉及農(nóng)業(yè)、土地、水資源的綜合問題,也是典型的生態(tài)環(huán)境問題。鹽堿地作為一種重要的土地資源,對(duì)發(fā)展綜合性農(nóng)業(yè)和產(chǎn)業(yè)化農(nóng)業(yè)有較大的潛力,其治理和改良意義重大,并已經(jīng)成為一個(gè)世界性的難題。當(dāng)前,國內(nèi)外鹽堿地綜合治理基本沿用了“淡水壓鹽、排水洗鹽”的模式。但在水資源短缺、生態(tài)環(huán)境脆弱、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后的地區(qū),這一傳統(tǒng)模式遇到了挑戰(zhàn)。本研究在繼承前人研究的基礎(chǔ)上,以生態(tài)環(huán)境改善為目標(biāo),提出的綜合治理模式經(jīng)過了近十年的實(shí)踐,取得了“經(jīng)

2、濟(jì)—社會(huì)—生態(tài)”綜合效益,并保證了該區(qū)域“水土—生物—環(huán)境”生態(tài)系統(tǒng)和諧發(fā)展。主要研究成果表現(xiàn)在如下方面：(1)提出了鹽堿地綜合治理“改排為蓄、水地共處、和諧生態(tài)”的“鹵泊灘模式”。將鹽堿地治理以“排”為核心改為以“蓄”為核心,建立了基于“工程—生物—農(nóng)業(yè)”的鹽堿農(nóng)業(yè)發(fā)展綜合措施體系,采用“人工—自然”二元措施,逐步恢復(fù)區(qū)域生態(tài),減少人為干預(yù),系統(tǒng)自我調(diào)節(jié),水地資源動(dòng)態(tài)平衡。(2)在鹵泊灘試驗(yàn)區(qū)開展長期不定期觀測(cè)試驗(yàn)和田間水鹽觀測(cè)試驗(yàn),

3、觀測(cè)并分析不同地塊、不同深度、在不同時(shí)期土壤水分、鹽分、pH值以及離子含量等主要指標(biāo)的變化情況。結(jié)果表明,和諧生態(tài)模式實(shí)施后試區(qū)各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到并保持了良好的農(nóng)田耕地標(biāo)準(zhǔn)。(3)開展了蓄水條件下水體與相鄰?fù)寥赖柠}分運(yùn)移規(guī)律試驗(yàn)研究,揭示了以蓄為主的鹽堿地治理方式的循環(huán)壓鹽機(jī)理。通過蓄水溝水位高低和濃度大小的動(dòng)態(tài)變化,實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤中鹽分的擴(kuò)散運(yùn)移,循環(huán)加速壓鹽,改變土壤鹽分在垂直方向上的分布,實(shí)現(xiàn)改良耕作層土壤的目的。(4)開展了蒸發(fā)條件下土

4、壤過渡層中水鹽運(yùn)移試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)在地下水位基本穩(wěn)定情況下,土壤非飽和層和飽和層之間存在一個(gè)10-20cm的過渡層。由于過渡層的存在,蒸發(fā)條件下,土壤水分的毛管蒸發(fā)作用的最低范圍就在過渡層內(nèi),過渡層有隔離下層鹽分作用,飽和層鹽分含量相對(duì)穩(wěn)定。(5)對(duì)鹵泊灘試驗(yàn)區(qū)改排為蓄后進(jìn)行了水鹽平衡計(jì)算,分析了地下水位和鹽分的年際動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。1999-2007年近10間年均引入鹽量0.0144×104t&a

5、mp;amp;amp;amp;amp;lt;年均帶出鹽量0.0497×104t,近10年累計(jì)脫鹽3178t,土壤平均含鹽量從治理前的0.45％左右降低到2008年的0.2%左右,區(qū)域整體處于脫鹽壓鹽的良性趨勢(shì)。(6)在分析傳統(tǒng)農(nóng)田排水設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,按照以蓄為主思想,研究了蓄水溝的深度、間距、斷面以及治理區(qū)的水地比例優(yōu)化等工程設(shè)計(jì)問題。結(jié)合鹵泊灘試驗(yàn)工程設(shè)計(jì)實(shí)證分析,得出試區(qū)蓄水溝深度2m,間距120m,水地比例約為8.5%時(shí)達(dá)到滿意,既保

6、證鹽堿地治理效果,又最大程度地節(jié)省土地資源。(7)建立了鹽堿地生態(tài)恢復(fù)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,包括一級(jí)指標(biāo)5個(gè)、二級(jí)指標(biāo)22個(gè),應(yīng)用AHP-MATLAB方法,進(jìn)行測(cè)算和綜合評(píng)價(jià)。鹵泊灘試驗(yàn)區(qū)計(jì)算結(jié)果S=86.709,表明區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)屬于健康,土壤經(jīng)過改排為蓄模式治理后,適宜于農(nóng)作物生長。區(qū)域物種增加、水土質(zhì)量較高、生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)。(8)應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)、通訊技術(shù),建立鹽堿地水鹽動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)信息服務(wù)平臺(tái),對(duì)鹽堿化土壤分布、演變規(guī)律以及土壤質(zhì)量進(jìn)行長