的士壤面积有1.65*10°hm2,占全国耕地面积的1.66%,1995年则分别为8.65*10hm2和6.26 据报道,1988年全国污灌面积为1.3*10m2,没有处理利用的工业废渣和城市垃圾积累堆存量 6.6*10°t、占地面积536km2,到1995年分别增长至3.3*10°hm2、8.6*10°t和600km2。越员 经济发达的地区,土瑰受污染的程度域高,如长江三角洲和珠江三角洲地风,农田土壤污染状 况都十分严重。遗憾的是,由于资料的缺乏,目前确切地评价土壤污染的情况比较困难。 7、土壤非农业利用(Loss of land productive function) 耕地是有限的资源,一旦被城市、工矿、交通所占用,将不能或很难复得,这就意味着非 农业占地也是土壤退化的一种形式。估计全国平均每年被非农业利用所占的土地达4*10hm2。 近年来仅上海市每年就有2000hm2的士地被非农业利用所占。统计表明,50年代全国人均占 有耕地0.187hm2,到1995年已下降到0.087hm2。近年来,乡镇企业发展,用地规模扩大,占 用耕地较多,沿海经济技术开发区耕地锐减。有的土地利用不合理,盲目征用,实际开发率低。 交通用地、基础设施等占地也较突出。 (二)中国土壤退化的特点 中国人为诱导士壤退化发生广,发展快,后果严重,问题亟待解决。 1、范围广 土壤退化在中国的发生很广,在不同地区有不同的表现形式:(1)江南农林区土壤退化的 类型主要是土壤侵蚀、养分亏缺和土壤潜有化等:(2)华北平原农业区有较大面积的盐碱化士 壤、风沙土、低产贫猪的变性土和漂白土壤:(3)内蒙古农牧区主要是荒漠化和盐碱化:(4) 黄土高原主要是土寒侵蚀:(5)西北牧风主要是干早、荒漠化和盐碱化:(6)青藏高原则是冷 冻和土壤盆瘠化 2、发展快 从以上诸项土壤眼化的动态发展看,中国土填从20世纪50年代到0年代短短几十年时间 当中就发生了质的变化,有一些土壤退化现象更是在很短的时间内就形成并迅速发展,如土瑰 污染、土壤侵蚀等,许多土壤退化的现象几乎到了日常可以观察到的程度。按这样的退化速度】 个羊的未来带给下代将会为梦相 3、对生态环境影响严重 土壤退化直接影响农业生产,如士壤侵蚀造成土壤耕层的恶化(土层变薄、板结 有效肥力降低、有效水分也降低等),导致作物减产 北里十开 耕作20年 的立U1A0 /hm2 壤污染造成粮食品质的下 食就达12*1010 中国每 内 过度方 地荒 食的 m2降 株矮 且适口 的草类 降 草 起 直 流失, 也降低了林地的生 前林业发达国家的林业用地利用率 在80 上,而 世芥平均型 公项 林 国仅83m3:世 林业发达国豸 每公项年生长量 3m3以 而中国这 项分别只有2.88%和 2.4m3。 弟二 上壤退化也影响了生态环境,甚至造成突发性灾害,威胁人类的生存。例如 由于土壤侵蚀,在长江、黄河上修建的水库,经过20~30年的泥沙沉积,库容迅速减少,寿命 缩短,库区淤塞将影响中下游河段的安全。荒漠化造成的沙尘暴天气有强度增大的趋势,中国 北方2000年春天范围广 、强度大、频度高的沙尘暴天气给我们敲起了警钟。 4、防治土壤退化的力度在加大 中国各地对士壤退化的防治一直在进行当中,且有许多成功的范例。例如,位于腾格里沙 漠东南缘宁夏中卫县的沙坡头,由国家林业部、铁道部与中国科学院联手协作,在当地林场和 群众的共同努力下,通过多年“麦草方格固定法”的治理,成功地栽植了多种沙生植物,使铁 路两侧形成了两道绿色的屏障,有效地控制了风沙,保证了通过沙坡头56公里铁路的安全,使 包兰铁路自1958年通车以来畅通无阻,被认为是人类治沙史上的奇迹。另外,内蒙古乌兰查布 6
6 的土壤面积有 1.65*106 hm2,占全国耕地面积的 1.66%,1995 年则分别为 8.65*106 hm2 和 6.26%。 据报道,1988 年全国污灌面积为 1.3*106 hm2,没有处理利用的工业废渣和城市垃圾积累堆存量 6.6*109 t、占地面积 536 km2,到 1995 年分别增长至 3.3*106 hm2、8.6*109 t 和 600 km2。越是 经济发达的地区,土壤受污染的程度越高,如长江三角洲和珠江三角洲地区,农田土壤污染状 况都十分严重。遗憾的是,由于资料的缺乏,目前确切地评价土壤污染的情况比较困难。 7、土壤非农业利用(Loss of land productive function) 耕地是有限的资源,一旦被城市、工矿、交通所占用,将不能或很难复得,这就意味着非 农业占地也是土壤退化的一种形式。估计全国平均每年被非农业利用所占的土地达 4*104 hm2。 近年来仅上海市每年就有 2000 hm2 的土地被非农业利用所占。统计表明,50 年代全国人均占 有耕地 0.187 hm2,到 1995 年已下降到 0.087 hm2。近年来,乡镇企业发展,用地规模扩大,占 用耕地较多,沿海经济技术开发区耕地锐减。有的土地利用不合理,盲目征用,实际开发率低。 交通用地、基础设施等占地也较突出。 (二)中国土壤退化的特点 中国人为诱导土壤退化发生广,发展快,后果严重,问题亟待解决。 1、 范围广 土壤退化在中国的发生很广,在不同地区有不同的表现形式:(1)江南农林区土壤退化的 类型主要是土壤侵蚀、养分亏缺和土壤潜育化等;(2)华北平原农业区有较大面积的盐碱化土 壤、风沙土、低产贫瘠的变性土和漂白土壤;(3)内蒙古农牧区主要是荒漠化和盐碱化;(4) 黄土高原主要是土壤侵蚀;(5)西北牧区主要是干旱、荒漠化和盐碱化;(6)青藏高原则是冷 冻和土壤贫瘠化。 2、 发展快 从以上诸项土壤退化的动态发展看,中国土壤从 20 世纪 50 年代到 90 年代短短几十年时间 当中就发生了质的变化,有一些土壤退化现象更是在很短的时间内就形成并迅速发展,如土壤 污染、土壤侵蚀等,许多土壤退化的现象几乎到了日常可以观察到的程度。按这样的退化速度, 把一个美好的未来带给下一代将会变为梦想。 3、 对生态环境影响严重 首先,土壤退化直接影响农业生产,如土壤侵蚀造成土壤耕层的恶化(土层变薄、板结、 有效肥力降低、有效水分也降低等),导致作物减产。东北黑土过度开垦、耕作 20 年后,小麦 单产从 1404 kg/hm2 减到 945 kg/hm2。土壤污染造成粮食品质的下降甚至不能食用,中国每年 因污染损失的粮食就达 1.2*1010 kg。 其次,土壤退化对林牧业产生负面影响。例如,内蒙古草 原由于盲目农垦、过度放牧造成土地荒漠化、草场退化,一些牧畜喜食的草类,如羊草、三叶 草等显著减少,而一些植株矮小、耐牧耐践踏且适口性差的草类增加,牧草生产力降低,草群 生产力从 204 g/m2 降到 85.9 g/m2,降低了 57.8%。由于森林砍伐过度,不仅引起了严重的水土 流失,也降低了林地的生产能力。当前林业发达国家的林业用地利用率大多在 80%以上,而中 国仅有 42.3%;世界平均每公顷森林蓄积量为 110 m3,中国仅 83 m3;世界一些林业发达国家 森林平均生长率多在 3%以上,每公顷年生长量达 3 m3 以上,而中国这两项分别只有 2.88%和 2.4 m3。 第三,土壤退化也影响了生态环境,甚至造成突发性灾害,威胁人类的生存。例如, 由于土壤侵蚀,在长江、黄河上修建的水库,经过 20~30 年的泥沙沉积,库容迅速减少,寿命 缩短,库区淤塞将影响中下游河段的安全。荒漠化造成的沙尘暴天气有强度增大的趋势,中国 北方 2000 年春天范围广、强度大、频度高的沙尘暴天气给我们敲起了警钟。 4、 防治土壤退化的力度在加大 中国各地对土壤退化的防治一直在进行当中,且有许多成功的范例。例如,位于腾格里沙 漠东南缘宁夏中卫县的沙坡头,由国家林业部、铁道部与中国科学院联手协作,在当地林场和 群众的共同努力下,通过多年“麦草方格固定法”的治理,成功地栽植了多种沙生植物,使铁 路两侧形成了两道绿色的屏障,有效地控制了风沙,保证了通过沙坡头 56 公里铁路的安全,使 包兰铁路自 1958 年通车以来畅通无阻,被认为是人类治沙史上的奇迹。另外,内蒙古乌兰查布
盟商都县西井子乡治 江西省兴国县水土保持,黄淮海地区治理盐碱化,都有一些成功的经 验,可供条件类似的地区借鉴。 四、退化土裹生态系统的恢复途径 )恢复的其木原则 土壤生态系统的恢复应当根据当地自然条件,针对土壤退化的主要原理,因地制宜地定向 加速土壤系统良性替代过程,宏观上配置合理的土地利用模式 在微观上剑告与十地生立力村 适宜的生态条件,实现土壤生态系统的稳定性,使退化士壤实现恢复。进行土壤恢复时应注意 以下原则:()恢复后的士壤生态系统的基本结构 复后的士壤生态系统具有再发展功能原则:(③)恢复后的 和可 利用资源原则。 被破坏的士壤生态系统,其动态平衡关系被打破,根据不同的破坏程度,有以下4种恢复 的基 系统的保折 存在退化隐患或者初步出现退化趋势,对其进行人为管理,避免其出现破坏 和继续退化的 (②)土壤生态系统的恢复 上壤生态系统发生可逆的退化,通过人为的建立起具有原土壤生态系统特征环境实现系统 恢复的一种途径: (3)土壤生态系统的重建 土壤生态系统经历了不可逆的退化阶段,必须通过人为增加土壤生态系统要素来实现系纷 恢复的一种途径: (4)士壤生态系统的维持 土壤生态系统失去自我调节能力,随环境质量的变化而发生的逆性演替,只能通过人为调 控达到减弱或延缓系统退化趋势的途径。 (一)灰夏的生势措的 土瑰生态系续的恢复应通讨人工调控建立负反馈,改善系统的运行机制与功能,主要有下 述调控措施: 1、农艺措施 ()改善土壤表面状况,增加植物盖度。依靠植物和植物残茬的保护作用,提高士壤抗风 蚀能力,达到限制士壤颗粒运动的目的:改变以锌式犁翻耕为主的传统耕作方法,积极实施保 护性耕作,实行少耕免耕:采取残茬覆盖,秸秆覆盖,生物覆盖,相对增加地表粗糙度,保护 土璃 2)培肥地力,测土配方施肥。桔物体的收获带走了土境中大量的元素,科学的测试土壤养 分含量,适量的施用化肥,配合种植绿肥和增施有机肥,能够改善土壤养分状况,促进形成良 好的土壤生态环境,改善士壤理化性状。 (3)建高产田,退耕还林还草。发展集约化的高效农业,改善粮食主产区农业生产条件,提 高粮食单产水平,缓解粮食压力:陡坡地退耕还林还草 减弱坡耕地的土壤侵蚀,减少水土流 失。 (4)调整种植结构。采用粮草轮作、间作 复种等形式 ,不同作物带状间作:合理调 用现代 生态 ,提高 变传统的良 地生产力:合理控制载畜量和调整畜群结构。 ()水土保持工程针对水土流失的防治,修筑的各项工程有坡面工程、沟道工程、小型蓄
7 盟商都县西井子乡治沙,江西省兴国县水土保持,黄淮海地区治理盐碱化,都有一些成功的经 验,可供条件类似的地区借鉴。 四、退化土壤生态系统的恢复途径 (一)恢复的基本原则 土壤生态系统的恢复应当根据当地自然条件,针对土壤退化的主要原理,因地制宜地定向 加速土壤系统良性替代过程,宏观上配置合理的土地利用模式,在微观上创造与土地生产力相 适宜的生态条件,实现土壤生态系统的稳定性,使退化土壤实现恢复。进行土壤恢复时应注意 以下原则:(1)恢复后的土壤生态系统的基本结构、功能既能适应自然系统的良性演替;(2) 恢 复后的土壤生态系统具有再发展功能原则;(3) 恢复后的土壤生态系统能保持最大生产力和可 利用资源原则。 (二)恢复的基本途径 被破坏的土壤生态系统,其动态平衡关系被打破,根据不同的破坏程度,有以下 4 种恢复 的基本途径: (1)土壤生态系统的保护 土壤生态系统存在退化隐患或者初步出现退化趋势,对其进行人为管理,避免其出现破坏 和继续退化的途径; (2)土壤生态系统的恢复 土壤生态系统发生可逆的退化,通过人为的建立起具有原土壤生态系统特征环境实现系统 恢复的一种途径; (3)土壤生态系统的重建 土壤生态系统经历了不可逆的退化阶段,必须通过人为增加土壤生态系统要素来实现系统 恢复的一种途径; (4)土壤生态系统的维持 土壤生态系统失去自我调节能力,随环境质量的变化而发生的逆性演替,只能通过人为调 控达到减弱或延缓系统退化趋势的途径。 (三)恢复的主要措施 土壤生态系统的恢复应通过人工调控建立负反馈,改善系统的运行机制与功能,主要有下 述调控措施: 1、农艺措施 (1) 改善土壤表面状况,增加植物盖度。依靠植物和植物残茬的保护作用,提高土壤抗风 蚀能力,达到限制土壤颗粒运动的目的;改变以铧式犁翻耕为主的传统耕作方法,积极实施保 护性耕作, 实行少耕免耕;采取残茬覆盖,秸秆覆盖,生物覆盖,相对增加地表粗糙度,保护 土壤。 (2)培肥地力,测土配方施肥。植物体的收获带走了土壤中大量的元素,科学的测试土壤养 分含量,适量的施用化肥,配合种植绿肥和增施有机肥,能够改善土壤养分状况,促进形成良 好的土壤生态环境,改善土壤理化性状。 (3)建高产田,退耕还林还草。发展集约化的高效农业,改善粮食主产区农业生产条件,提 高粮食单产水平,缓解粮食压力;陡坡地退耕还林还草,减弱坡耕地的土壤侵蚀,减少水土流 失。 (4)调整种植结构。采用粮草轮作、间作、套种、复种等形式,不同作物带状间作;合理调 整种植业结构和产业结构,应用现代科技发展旱作农业、节水和生态农业,改变传统的经营方 式,提高土地生产力,促进生态经济良性循环;发展人工种草、草田轮作、草灌混交和改良草 场,提高草地生产力;合理控制载畜量和调整畜群结构。 2、工程措施 (1)水土保持工程 针对水土流失的防治,修筑的各项工程有坡面工程、沟道工程、小型蓄
水灌溉工程、山洪及泥石流排导工程等。工程建设应当以建设山区基本农田为中心,修筑梯田、 坝地保证有足够的生产粮食的基地,另外林地水土保持工程又是水土保持工程的重要组成部分, 如筑天沟、品字沟、鱼鳞坑、等高沟、土谷坊、拦沙坝、水平沟等,能够拦蓄雨水、拦住泥沙, 缓解水土流失。 (2)水利设施工程合适的士壤水含量,能够改善土壤生态系统,增加系统的生产力。通过 改善粮食主产区水利灌溉条件,修复和新建水利灌溉设施,可以缓解生态压力。水利设施工程 建设主要内容包括筑堤修塘、水库、灌溉渠、集雨池、小水窑、小水池等设施,同时增加喷灌、 滴灌设备的使用。工程建设应当注重中开发应注意避免地下水的过渡开采,以地上河流为主, 采取蓄水和提水灌溉结合,应以小型工程建筑为主,推广小水窑、小水池工程。 (3)生态林草工程营造防沙林草带,采取生物工程与石工程相结合的办法能够设置风障 以改变风向,降低风速,减少土壤颗粒与地表的分离和输送,减缓土壤沙化。防护林草工程体 系的建立,因该注重因地制宜,宜林则林、宜草则草,同时注重形式的多样化,包括农田防护 林、灌木丛、高秆作物等。 3、生物措施 ()植物植物能够改善土小气候,减低风速,并能增加空气湿度,从而减少地表蒸发 通过叶面蒸腾,具有很大的生物排水作用,能显著降低地下水位,涵养水源,同时植物还具有 提供大量的有机质 改善士壤的理化性质和养分状况的功能。植树造林和广种绿肥是综合改良 士壤的重要措施,因地制宜,按照不同的降水分布,种植树木、灌木、草类,南方冬季农田 当种植绿 避免农田裸露 极端 、有机质全无的退化土壤, 增加有机肥 面再作用、德 不经过基质的政良 是指其生 而且对士壤有 要涉及到 的乳动物中的 和线形云 ,有时其至知 部分两柄 物. 吧行动 很广 、利 用蚯蚓进 壤质 变 的治理 类作为 王要应用 重金属 有机物 石油和农药等 退化的土壤修复中 物主要包 菜类和原生动物。这些微生物具有促进成土作用,改 理 质及增加士壤中的营养成分。 4、物理化学指施 ()化学修复在重金属污染的士壤中,利用重金属与改良剂之间的化学反应从而对土壤中 的重金属进行固定、分离提取等。盐碱地含有大量的苏打及交换性钠,通过化学改良剂可降低 土壤胶体上过多的交换性钠和碱性。该技术关键在于选择经济有效的改良剂,常用的改良剂有 石灰、沸石、碳酸钙、磷酸盐和促进还原作用的有机物质等。 (2)物理修复主要有换士法、热处理法等。换土法是将污染土壤通过深翻到土壤底层、或 在污染士壤上覆盖新土、或将污染土壤挖走换上未被污染的土壤的方法。热处理是通过加热的 方式,使土壤中的挥发性重金属如汞、砷等挥发并收集起来进行回收或处理。 (3)物理化学修复通过溶剂洗脱、热脱附、吸附和浓缩等物理化学过程将有机化合物从士 壤中去除。表面活性剂是常用的污染士壤清洗剂,它能改进憎水性有机物的溶解性和生物可利 用性
8 水灌溉工程、山洪及泥石流排导工程等。工程建设应当以建设山区基本农田为中心,修筑梯田、 坝地保证有足够的生产粮食的基地,另外林地水土保持工程又是水土保持工程的重要组成部分, 如筑天沟、品字沟、鱼鳞坑、等高沟、土谷坊、拦沙坝、水平沟等,能够拦蓄雨水、拦住泥沙, 缓解水土流失。 (2)水利设施工程 合适的土壤水含量,能够改善土壤生态系统,增加系统的生产力。通过 改善粮食主产区水利灌溉条件,修复和新建水利灌溉设施,可以缓解生态压力。水利设施工程 建设主要内容包括筑堤修塘、水库、灌溉渠、集雨池、小水窑、小水池等设施,同时增加喷灌、 滴灌设备的使用。工程建设应当注重中开发应注意避免地下水的过渡开采,以地上河流为主, 采取蓄水和提水灌溉结合,应以小型工程建筑为主,推广小水窑、小水池工程。 (3)生态林草工程 营造防沙林草带,采取生物工程与石工程相结合的办法能够设置风障, 以改变风向,降低风速,减少土壤颗粒与地表的分离和输送,减缓土壤沙化。防护林草工程体 系的建立,因该注重因地制宜,宜林则林、宜草则草,同时注重形式的多样化,包括农田防护 林、灌木丛、高秆作物等。 3、生物措施 (1)植物 植物能够改善土壤小气候,减低风速,并能增加空气湿度,从而减少地表蒸发, 通过叶面蒸腾,具有很大的生物排水作用,能显著降低地下水位,涵养水源,同时植物还具有 提供大量的有机质,改善土壤的理化性质和养分状况的功能。植树造林和广种绿肥是综合改良 土壤的重要措施,因地制宜,按照不同的降水分布,种植树木、灌木、草类,南方冬季农田应 当种植绿肥,避免农田裸露。 (2)动物 极端恶劣、有机质全无的退化土壤,不经过基质的改良,植物是无法生长的。土 壤动物对基质改良,增加有机肥有重要作用。土壤动物是指其生活中有一段时间在土壤中渡过, 而且对土壤有一定影响的动物。主要涉及到土壤节肢动物、环节动物和线形动物,有时甚至把 部分两栖动物,爬行动物和哺乳动物中的食虫目和啮齿目。国内外对土壤动物的利用很广,利 用蚯蚓进行土壤质量变化的监测、土壤退化的治理,利用螨类作为环境指示剂等。 (3)微生物 主要应用于因重金属、有机物、石油和农药等的污染而退化的土壤修复中。土 壤微生物主要包括细菌、放线菌、真菌、藻类和原生动物。这些微生物具有促进成土作用,改 善土壤的物理性质及增加土壤中的营养成分。 4、物理化学措施 (1)化学修复 在重金属污染的土壤中,利用重金属与改良剂之间的化学反应从而对土壤中 的重金属进行固定、分离提取等。盐碱地含有大量的苏打及交换性钠,通过化学改良剂可降低 土壤胶体上过多的交换性钠和碱性。该技术关键在于选择经济有效的改良剂,常用的改良剂有 石灰、沸石、碳酸钙、磷酸盐和促进还原作用的有机物质等。 (2)物理修复 主要有换土法、热处理法等。换土法是将污染土壤通过深翻到土壤底层、或 在污染土壤上覆盖新土、或将污染土壤挖走换上未被污染的土壤的方法。热处理是通过加热的 方式,使土壤中的挥发性重金属如汞、砷等挥发并收集起来进行回收或处理。 (3)物理化学修复 通过溶剂洗脱、热脱附、吸附和浓缩等物理化学过程将有机化合物从土 壤中去除。表面活性剂是常用的污染土壤清洗剂,它能改进憎水性有机物的溶解性和生物可利 用性
第二节盐碱地改良生态工程 土壤盐碱化在世界范用内广泛存在.特别县干早、半干早地风,问颗更为亚重。据联合国 教科文组织(UNESCO)和粮农组织(AO)不完全统计,全世界盐碱地面积为9.54亿hm2。土壤盐 碱化和次生盐碱化问题 已经成为世界灌溉农业可持续发展的资源制约因素 中用清面知大 分布广 类型多样。 晶新研 2,残余盐渍化士壤参 现代盐渍化土壤面积约3693.3万 486.7万 盐渍化十 13f 0g1 3万hm2。由 布地区生物气 环培因素自 m2,各类盐碱地 滨海 士与滩涂 海平原盐污 东北松嫩平原盐+和 半漠境 新极端干是的 漠境盐土等五大片 是在 定环境 条件下形成和发 的 又以气 地形 地质 水文和水文地 土壤盐 壤次 就是人类 发利用土地资源不当, 引起水文及水文地质恶化,导致土壤形成过程向不利于人类的方向发展。 国内外学者在查明引起士壤次生盐碱化的原因方面做了大量研究工作,因研究侧重点的不 的观点·以B.A. 缅为代表的 些学者认为对于 ,用水不当 抬高了地下水位,加之强烈的蒸发而引起士壤盐碱化。B.A.科夫达在论证地下水与士壤盐碱化 的关系时指出,在现代盐碱化过程的发生和发展因素中,地下水的移动,埋深和平衡最为重要, 在炎热而干旱的气候条件下,气候虽然是形成盐碱土的条件之一,但如果地下水埋深在10以 下,土壤的水分蒸发就不会超过降雨总量,尽管气候干早,土壤也不会发生盐碱化。但是如果 地下水滞留,埋深为1~3m,则易遭受强烈蒸发,导致盐碱化过程的发展。熊毅在分析灌区土壤 盐碱化形成条件和原因时指出,次生盐碱化的发生是由于许多不合理灌溉措施引起地下水位抬 高的结果。 历史上人们普遍对盐碱化现象持消极悲观的态度,尤其在广大干早半干早地区,其可利用 的灌溉水源也多为成化水,从而严重阻碍了这些地区农业的发展。在20世纪30一40年代,苏 联学者曾就是否需要采用人工排水来防治土端次生盐威化的问题展开过激列的争论,以B.A,满 乌缅为代表的学者认为防治的主要措施应该是控制用水和草田轮作。而以B.A.科夫达为代表的 学者则建议修建排水网作为防治的主要手段。经过长期的研究和实践,人们对挂水防治土壤盐 碱化的重要性己有了较清楚的认识。世界各国开展了大规模的兴建水利工程,修筑各级排灌沟 渠,采用明沟暗管竖井等进行排灌,比较成功的有巴基斯坦的管井排水措施,关国的防渗与排 水措施等,我国在60年代中期,在熊毅等人的倡导下, 成功推广应用机井(群)进行排灌, 这 些田间水利工程措施,在降低地下水位, 水位在临男深府 下 方面起到 作用。状而排水冲法等水利措品抽认为是治理 行之有效的方 冲洗土体中的盐分 一方面还要控制地 水位的上升不 这就要求必须且 充足的水源和良好的排水 作到襟 由于建 护的代 介也很 水的 并且还受 早半干 蒸降 力的限制 些研究者主张寻 求 以利 0 植 在常年 dity) 、们认识 到要防治土声 碱化 采取任 的措施凑效有限 发 询咽地 制宜和综合治理的原 则。A.H 罗赞诺夫(1939) 地区的自然条件( 官理条件的基 盐碱化问题进行综合解决,并指出土壤改 良的措施应包括农业技术措施、经营管理措施和水利工程措施
9 第二节 盐碱地改良生态工程 土壤盐碱化在世界范围内广泛存在, 特别是干旱、半干旱地区,问题更为严重。据联合国 教科文组织(UNESCO) 和粮农组织(FAO)不完全统计, 全世界盐碱地面积为9.54 亿hm2。土壤盐 碱化和次生盐碱化问题,已经成为世界灌溉农业可持续发展的资源制约因素。 中国盐渍土面积大,分布广泛, 类型多样。据最新研究,现代盐渍化土壤面积约3693.3 万 hm2,残余盐渍化土壤约4486.7万hm2,潜在盐渍化土壤为1733.3万hm2,各类盐碱地面积总计9913. 3万hm2。由于盐渍土分布地区生物气候等环境因素的差异, 大致可将中国盐渍土分为:滨海盐 土与滩涂,黄淮海平原盐渍土,东北松嫩平原盐土和碱土,半漠境内陆盐土和青新极端干旱的 漠境盐土等五大片。 盐碱土是在一定环境条件下形成和发育的,其中又以气候、地形、地质、水文和水文地质 及生物因素的影响最为突出。另外,伴随着人类对土地的开发利用,人类的活动也必然对土壤 盐碱化产生巨大的影响。土壤盐碱化特别是土壤次生盐碱化,就是人类开发利用土地资源不当, 引起水文及水文地质恶化,导致土壤形成过程向不利于人类的方向发展。 国内外学者在查明引起土壤次生盐碱化的原因方面做了大量研究工作,因研究侧重点的不 同,对次生盐碱化形成的主要原因存有不同的观点,以B.A.萨乌缅为代表的一些学者认为对于 干旱地带的大多数灌区来说,土壤次生盐碱化的形成和发展是由于不合理的灌溉,用水不当, 抬高了地下水位,加之强烈的蒸发而引起土壤盐碱化。B.A.科夫达在论证地下水与土壤盐碱化 的关系时指出,在现代盐碱化过程的发生和发展因素中,地下水的移动,埋深和平衡最为重要, 在炎热而干旱的气候条件下,气候虽然是形成盐碱土的条件之一,但如果地下水埋深在10m 以 下,土壤的水分蒸发就不会超过降雨总量,尽管气候干旱,土壤也不会发生盐碱化。但是如果 地下水滞留,埋深为1~3m,则易遭受强烈蒸发,导致盐碱化过程的发展。熊毅在分析灌区土壤 盐碱化形成条件和原因时指出,次生盐碱化的发生是由于许多不合理灌溉措施引起地下水位抬 高的结果。 历史上人们普遍对盐碱化现象持消极悲观的态度,尤其在广大干旱半干旱地区,其可利用 的灌溉水源也多为咸化水,从而严重阻碍了这些地区农业的发展。在20 世纪30~40 年代,苏 联学者曾就是否需要采用人工排水来防治土壤次生盐碱化的问题展开过激烈的争论,以B.A.萨 乌缅为代表的学者认为防治的主要措施应该是控制用水和草田轮作。而以B.A.科夫达为代表的 学者则建议修建排水网作为防治的主要手段。经过长期的研究和实践,人们对排水防治土壤盐 碱化的重要性已有了较清楚的认识。世界各国开展了大规模的兴建水利工程,修筑各级排灌沟 渠,采用明沟暗管竖井等进行排灌,比较成功的有巴基斯坦的管井排水措施,美国的防渗与排 水措施等,我国在60 年代中期,在熊毅等人的倡导下,成功推广应用机井(群) 进行排灌,这 些田间水利工程措施,在降低地下水位,将地下水位控制在临界深度以下等方面起到了显著的 作用。然而,排水冲洗等水利措施虽被认为是治理盐碱地行之有效的方法,但由于一方面既要 冲洗土体中的盐分,另一方面还要控制地下水位的上升不致引起土壤返盐,这就要求必须具备 充足的水源和良好的排水出路,作到灌排相结合。由于建立水利措施投资非常昂贵,且用于维 护的代价也很高,同时还要面对处理含盐排出水的问题,而对处于干旱半干旱地区的发展中国 家,干旱少雨、蒸降比高、淡水资源的有限,并且还受财力的限制,因而一些研究者主张寻求 生物学治理措施。1966 年以色列科学家Hugo BoyKo 在《Salinity and Aridity》一书中提出可 以利用咸水灌溉作物或通过种植耐盐植物来解决盐碱化问题。在常年的生产实践中,人们认识 到要防治土壤盐碱化,采取任何单项的措施凑效有限,且不稳定,易反复发生,必须贯彻因地 制宜和综合治理的原则。A.H. 罗赞诺夫(1939) 曾指出只有在分析每个地区的自然条件(土壤、 水文地质、气候) 和经营管理条件的基础上,才能对盐碱化问题进行综合解决,并指出土壤改 良的措施应包括农业技术措施、经营管理措施和水利工程措施
我国盐碱化土地成因复杂多变,东部滨海地区盐碱化土地主要由海水作用所致:华北平原 多是由于水资源调控不当,过量灌溉造成的次生盐碱化土壤:东北西部地区及西北内陆干早地 区除自然因素外,人类监垦过牧造成相当面积草地盐碱化,不合理灌溉导致大面积土壤次生盐 碱化。 东部沿海经济较为发达,盐碱地资源宜精细经营,可因地制宜发展农林牧业、水产养殖、 特种种植业(果蔬、花卉)、制盐业及观光旅游业等:华北平原盐碱化土地在优化水资源调控, 改进农田水利工程的条件下,可用来发展经济作物种植,盐碱洼地则可发展水产养殖:东北西 部盐碱化土地应以生态草建设为主,改善生态环境,发展畜牧业,不宜过量开垦:西北内陆气 候干早,盐碱化土地应以生态恢复为主,塔里木盆底、吐鲁番盆地等极端干早区荒漠化土壤盐 分含量丰富,可用来进行制盐、化肥等生产。 从土地盐碱化程度看,重度盐碱化土地应以保护为主,可引入耐盐碱植被进行生态恢复: 中轻度盐碱化土地则可适量开发利用。 一、盐渍土综合治理配套技术 主要包括引淡淋盐、浅群井强排、覆盖抑盐技术以及培肥土壤和良种良法等农业与生物措 施(图3-4) 1.引淡淋盐 根据排灌工程设计要求,完善排灌系统,建设引淡水渠道和排涝排盐渠道两个独立水利工 程系统。其技术主要包括洗盐灌水定额、淋盐方式和淋盐时间的确定。功能是调节根栖区的盐 分,配合强排技术,促使土体快速脱盐。 2.浅群井强排技术 句括浅群井井深设计与井距布设、淋盐灌水定领与排盐量估算、浅群井设各的设计与安装 碱化防止措施与适生作物选择。通过浅群井强排强灌,加强作物根栖层土体脱盐,促使上层位 地下水逐渐淡化。 注层威水重盐化区水盐调控横式 引淡 群井强排☐盖 农业生物施☐ 林洗根栖层盐分 抽排 抑制蒸发反盐 草良农田生态环境 调书地下水位 士体脱盐 威水淡化☐腔制耕作层盐分含量 固水盐调节效果 图3-7浅层成水重盐化区水盐调控模式图 上图在排版时请改为图3-4山
10 我国盐碱化土地成因复杂多变,东部滨海地区盐碱化土地主要由海水作用所致;华北平原 多是由于水资源调控不当,过量灌溉造成的次生盐碱化土壤;东北西部地区及西北内陆干旱地 区除自然因素外,人类滥垦过牧造成相当面积草地盐碱化,不合理灌溉导致大面积土壤次生盐 碱化。 东部沿海经济较为发达,盐碱地资源宜精细经营,可因地制宜发展农林牧业、水产养殖、 特种种植业(果蔬、花卉)、制盐业及观光旅游业等;华北平原盐碱化土地在优化水资源调控, 改进农田水利工程的条件下,可用来发展经济作物种植,盐碱洼地则可发展水产养殖;东北西 部盐碱化土地应以生态草建设为主,改善生态环境,发展畜牧业,不宜过量开垦;西北内陆气 候干旱,盐碱化土地应以生态恢复为主,塔里木盆底、吐鲁番盆地等极端干旱区荒漠化土壤盐 分含量丰富,可用来进行制盐、化肥等生产。 从土地盐碱化程度看,重度盐碱化土地应以保护为主,可引入耐盐碱植被进行生态恢复; 中轻度盐碱化土地则可适量开发利用。 一、盐渍土综合治理配套技术 主要包括引淡淋盐、浅群井强排、覆盖抑盐技术以及培肥土壤和良种良法等农业与生物措 施(图 3–4)。 1. 引淡淋盐 根据排灌工程设计要求,完善排灌系统,建设引淡水渠道和排涝排盐渠道两个独立水利工 程系统。其技术主要包括洗盐灌水定额、淋盐方式和淋盐时间的确定。功能是调节根栖区的盐 分,配合强排技术,促使土体快速脱盐。 2. 浅群井强排技术 包括浅群井井深设计与井距布设、淋盐灌水定额与排盐量估算、浅群井设备的设计与安装、 碱化防止措施与适生作物选择。通过浅群井强排强灌,加强作物根栖层土体脱盐,促使上层位 地下水逐渐淡化。 上图在排版时请改为图 3-4!!!!