3.覆盖抑盐 式的选择 覆盖保墒 围内。 4.农业与生物措 包括综合防护林带设计与营造:培肥改土,抗逆、耐盐及适生的良种的引进与繁育:农业 内部结构调整,以达到改良土壤性状,提高士壤肥力,改善农田生态环境,巩固水盐调节的效 果。 这些技术措施的基本功能是:①从时间和空间上逐步调控士壤耕层强表聚性积盐,特别是 春秋季节性积盐,使水盐状况由恶性循环逐步转向良性循环,改善土壤环境条件,使其适于农 作物生长:②使盐荒地、中低产田逐渐转向有产、高产,由过去单一的粮棉生产逐步转向农、 林、牧、涮、強各业协调发展,为单一性经济向综合性经济发展奠定基础。 案例1:河北曲周盐碱地治理 一、项目区背景 曲周县盐城地治理区位于河北省邯郸地风东北部,曲周县北部,东经114”,北纬3620' 是邯郸地区涝洼盐碱地的中心。位于黑龙港地区上游,属内陆冲积平原浅层咸水型盐渍化低产 地区 据曲周具志记载,在明朝被年间武有“曲品北乡带 扑减浮高。几成废 ,民 税无出”的记载。生态恢复前这里早法盐碱危害严重,食亩产不足1公斤,人均收入过低, 治理前这里是田无一块方,地无一块平,到处红荆碱蓬丛生,景象十分荒凉(辛德惠等,1990) 二、盐碱地成因及其士壤积累盐分和特点 1、气候因素 该区属于半湿润易干早气候区,冬春季节寒冷干燥,夏季温暖多雨,表现为明显的干湿季 节的更替。年均降水量(1964-1983)为558毫米,年均蒸发量1837毫米,春季强烈蒸发,早 季雨季分明,7、8两月降雨量占全年的70%。 受季风的强列影向,冬季寒冷干燥,夏季温暖多角,年季变率大,年内分配不均,雨季常 积水成涝,年蒸发量是降水量的3倍,春季蒸发量大于同期降水量的9.5倍,春早尤为严重。 大行 方向倾斜,坡降 ☑的山前冲积平原,海拔3537米,以1/400左右的地面坡降自南西 曲调县北 、层 炎水 有很差,浅层淡水区面积约占全县面积的十分之 其余均为 浅层成水 复 云淡水 浅层 水的水 西部 水层较 ,化 g/L 东部则矿 度 积 水包 存李这 米。在气候和地质因素综合 形成月 生盐渍土,田无一块方,地无一块平,到处红荆碱蓬丛生,盐土疙瘩林立,景象十分荒凉。 3、土壤条件 非盐化的浅色草甸士只占总面积的13%,其余均为不同程度的盐渍化士壤。盐化士 中,轻盐化土壤占总面积的15.7%,中盐化士壤占15.1%,重盐化士壤占13,6,盐荒地占38.6% 试区里有近两千亩的重盐荒地。盐渍土的主要类型是:以NaC1为主的氯化物盐化土:以NaC1 1
11 3. 覆盖抑盐 包括覆盖物种类、覆盖时间和覆盖方式的选择、覆盖保墒抑盐效果的估算和评价。覆盖功 能主要是减少土壤水分蒸发,抑制土壤返盐,将土壤耕作层的盐分控制在农作物生长的适宜范 围内。 4. 农业与生物措施 包括综合防护林带设计与营造;培肥改土,抗逆、耐盐及适生的良种的引进与繁育;农业 内部结构调整,以达到改良土壤性状,提高土壤肥力,改善农田生态环境,巩固水盐调节的效 果。 这些技术措施的基本功能是:①从时间和空间上逐步调控土壤耕层强表聚性积盐,特别是 春秋季节性积盐,使水盐状况由恶性循环逐步转向良性循环,改善土壤环境条件,使其适于农 作物生长;②使盐荒地、中低产田逐渐转向有产、高产,由过去单一的粮棉生产逐步转向农、 林、牧、副、渔各业协调发展,为单一性经济向综合性经济发展奠定基础。 案例 1:河北曲周盐碱地治理 一、项目区背景 曲周县盐碱地治理区位于河北省邯郸地区东北部,曲周县北部,东经1140,北纬360 20'。 是邯郸地区涝洼盐碱地的中心。位于黑龙港地区上游,属内陆冲积平原浅层咸水型盐渍化低产 地区。 据曲周县志记载,早在明朝崇祯年间就有“曲邑北乡一带,盐碱浮卤,几成废壤,民间赋 税无出”的记载。生态恢复前这里旱涝盐碱危害严重,粮食亩产不足 100 公斤,人均收入过低。 治理前这里是田无一块方,地无一块平,到处红荆碱蓬丛生,景象十分荒凉(辛德惠等,1990)。 二、盐碱地成因及其土壤积累盐分和特点 1、 气候因素 该区属于半湿润易干旱气候区,冬春季节寒冷干燥,夏季温暖多雨,表现为明显的干湿季 节的更替。年均降水量(1964-1983)为 558 毫米,年均蒸发量 1837 毫米,春季强烈蒸发,旱 季雨季分明,7、8 两月降雨量占全年的 70%。 受季风的强烈影响,冬季寒冷干燥,夏季温暖多鱼,年季变率大,年内分配不均,雨季常 积水成涝,年蒸发量是降水量的 3 倍,春季蒸发量大于同期降水量的 9.5 倍,春旱尤为严重。 2、水文地质因素 该区位于太行山的山前冲积平原,海拔 35-37 米,以 1/4000 左右的地面坡降自南西向北东 方向倾斜,坡降平缓,径流不畅。 曲周县北部地下浅层淡水发育很差,浅层淡水区面积约占全县面积的十分之一,其余均为 浅层咸水区,所进行的生态恢复区没有浅层淡水,呈浅层咸水——深层淡水的水文地质结构类 型。该区西部有漳河故道穿过,咸水矿化度为 3-4g/L,含水层较厚,东部则矿化度 5-7g/L,含 水层较薄。矿化度较高的咸水是地表层土壤盐分的来源,冬春干旱季节,大大加剧了积盐过程。 地下水位高,春季返盐期潜水埋深一般小于 2 米。在气候和地质因素综合影响下,形成原 生盐渍土,田无一块方,地无一块平,到处红荆碱蓬丛生,盐土疙瘩林立,景象十分荒凉。 3、土壤条件 试区内非盐化的浅色草甸土只占总面积的 13%,其余均为不同程度的盐渍化土壤。盐化土 中,轻盐化土壤占总面积的 15.7%,中盐化土壤占 15.1%,重盐化土壤占 13.6%,盐荒地占 38.6%, 试区里有近两千亩的重盐荒地。盐渍土的主要类型是:以 NaCl 为主的氯化物盐化土;以 NaCl
和NazS0,为主的氯化物- 一硫酸盐化土和以CaCl2、MgCl,和NaC1为主的潮盐土,群众分别称之 为“盐碱”、“白碱”和“卤碱” 盐渍土壤有机质含量低,一般只有0.6-0.8%,全氮含量也只有0.03-0.05%,有效磷奇缺, 一般有效磷只有2-3ppm,较低的只有0.5-1ppm,个别盐斑土壤的有效磷几乎近于零。土壤肥力 低下,是盐渍土的特点。 4、土壤积盐过程及其特点 在气候和水文地质条件的相互作用下,该区盐渍土壤的积盐过程和特征如下。 1)、春季为强烈蒸发 一积盐阶段:这是一年中蒸发最强烈的时期,蒸发量约为降水量的 9倍,干燥度为3.15,最高达4以上。0-2米日平均土体积盐量达到0.37吨/公顷,为全年最 高。盐分主要积聚在表层(0-20厘米),占0-2米土体积盐量的81%。 2)、初夏(6月)稳定阶段:6月份的降水和蒸发的日平均稍高于春季,对土壤的水盐运动 影响不大,而出现一个短暂的平稳时期。 3)、雨委(7、8月)淋 -脱盐阶段:出期间平均隆水量为336 蒸发量为3811 潜水埋深可达3.5米,有利于土壤脱盐。当潜水埋深为0.5-1.5米、1.5-2.5米和大于2.5米 时,0-40厘米土层脱盐率分别为5-25%、25-45%、3565 4)、秋季(9-10月)土壤蒸发 -积盐阶段:此时潜水埋深可回升为1.0-1.8米。因而士 壤的积盐量、积盐率和积盐速度可能接近甚至超过春季 三、盐碱地治理的工程生态设 综合地学条件下的水运动及其制约下的盐运动过程是 减低 在和的有基路 、双层地下成水收配派的洛技就是农亮汤 在黄淮海平原季风气候影血下盐清化低产地区的形成,是多种不利自然因素和落后 作用的结 了从根 女恋面 合对象、综合、综合发展和运用新技术其基 必须进行综合治理。 综合治理包括了编 思路是 1、依苗准海平原所处半湿润易干早蚕风气候控制地下水盐云动规律和地理生物能量带的特 点,对涝洼盐碱区农业生态潜力充分利用的同时 要对其其本制因素(春早、秋 地 ,地下水或,土境裤薄),进行综合治理,因为它们有内在联系, 并在时序上交互发生,因而 不是单一治理。 一整套农林水牧综合措施和科学管理的人工控制系统,进行以利 改浩 果农出力 ,进行农林牧渔综合发展 不断提高全效性农 力包括力 严品的能力,在 发展经济的同时 提高农民 三活水平和文化科学水平 衣区发展林 理系绕的授限牧业 这里需要着重指出: 发展是该此 业生产潜力决 是 形式,同时 适当发展果园、 薪炭林、经济片林 以及林农间作,牧业是用建立多品种结构和当地 的食物链结构,来代替牧区的较单一的种群结构 4、综合治理之后要有综合预防,以求得持续的综合发展。 5、通过综合措施、综合治理、综合利用和综合发展,对限制因素进行综合防治,挖据农业 生态潜力,提高综合性生产力,使低质量盐渍化农田生态系统改造成高质量的高产稳产农田生 态系统,把黄准海平原盐藏地区建成国家粮棉油果畜产品的商品基地,改善人们的生活、生
12 和 Na2SO4 为主的氯化物——硫酸盐化土和以 CaCl2、MgCl2 和 NaCl 为主的潮盐土,群众分别称之 为“盐碱”、“白碱”和“卤碱”。 盐渍土壤有机质含量低,一般只有 0.6-0.8%,全氮含量也只有 0.03-0.05%,有效磷奇缺, 一般有效磷只有 2-3ppm,较低的只有 0.5-1ppm,个别盐斑土壤的有效磷几乎近于零。土壤肥力 低下,是盐渍土的特点。 4、土壤积盐过程及其特点 在气候和水文地质条件的相互作用下,该区盐渍土壤的积盐过程和特征如下。 1)、春季为强烈蒸发——积盐阶段:这是一年中蒸发最强烈的时期,蒸发量约为降水量的 9 倍,干燥度为 3.15,最高达 4 以上。0-2 米日平均土体积盐量达到 0.37 吨/公顷,为全年最 高。盐分主要积聚在表层(0-20 厘米),占 0-2 米土体积盐量的 81%。 2)、初夏(6 月)稳定阶段:6 月份的降水和蒸发的日平均稍高于春季,对土壤的水盐运动 影响不大,而出现一个短暂的平稳时期。 3)、雨季(7、8 月)淋溶——脱盐阶段:此期间平均降水量为 336mm,蒸发量为 381.1mm。 潜水埋深可达 3.5 米,有利于土壤脱盐。当潜水埋深为 0.5-1.5 米、1.5-2.5 米和大于 2.5 米 时,0-40 厘米土层脱盐率分别为 5-25%、25-45%、35-65%。 4)、秋季(9-10 月)土壤蒸发——积盐阶段:此时潜水埋深可回升为 1.0-1.8 米。因而土 壤的积盐量、积盐率和积盐速度可能接近甚至超过春季。 三、盐碱地治理的工程生态设计 我国东部平原地区在季风气候影响和综合地学条件下的水运动及其制约下的盐运动过程是 黄淮海平原洼涝盐碱低产地区的基本过程,它们决定着这个区域农业生产的主要限制因素:春 旱、秋涝、土地盐碱、浅层地下咸水以及由此派生的土壤瘠薄。这就是盐渍化农田生态系统存 在和发展的自然基础。 在黄淮海平原季风气候影响下,盐渍化低产地区的形成,是多种不利自然因素和落后的社 会经济因素综合作用的结果,为了从根本上改变面貌,必须进行综合治理。综合治理包括了综 合对象、综合措施、综合发展和运用新技术,其基本思路是: 1、依黄淮海平原所处半湿润易干旱季风气候控制地下水盐运动规律和地理生物能量带的特 点,对涝洼盐碱区农业生态潜力充分利用的同时,要对其基本限制因素(春旱、秋涝,土地盐 碱,地下水咸,土壤瘠薄),进行综合治理,因为它们有内在联系,并在时序上交互发生,因而 不是单一治理。 2、运用一整套农林水牧综合措施和科学管理的人工控制系统,进行以利用、改造和调控为 内容的综合治理,把盐渍化农田生态系统由低质量改造为高质量,达到抗旱除涝治碱改咸和提 高地力的目标,不是靠单一措施。任何割裂人工控制系统而片面采取某项或某些项措施的做法, 都会遭到失败,或效果不高。 3、综合治理是为了利用、发挥农业生态潜力,进行农林牧渔综合发展,不断提高全效性农 业生物生产力(包括加工产品的能力),在发展经济的同时,提高农民生活水平和文化科学水平。 这是综合治理系统的目标。这里需要着重指出:综合发展是该地区农业生产潜力决定的,是在 农区发展林业,在农区发展牧业,走农林牧结合的道路。主要特征是:林业以护田林网为普遍 形式,同时适当发展果园、薪炭林、经济片林以及林农间作,牧业是用建立多品种结构和当地 的食物链结构,来代替牧区的较单一的种群结构。 4、综合治理之后要有综合预防,以求得持续的综合发展。 5、通过综合措施、综合治理、综合利用和综合发展,对限制因素进行综合防治,挖掘农业 生态潜力,提高综合性生产力,使低质量盐渍化农田生态系统改造成高质量的高产稳产农田生 态系统,把黄淮海平原盐碱地区建成国家粮棉油果畜产品的商品基地,改善人们的生活、生产
的自然环境质量,建设生态圈 总结世界上盐碱地改良的三大关键问题:速度慢、易反复和局部成效难以推广扩大,这在 半湿润易干早季风区早, 咸共同危害的地方尤为习 为了解决上述问题 并做到高速 面积全流域治理」 遵循综合防治三原则(通 通武是把水盐云动单相当地小循环话当纳入陆海大循环中,打通排进排带、排减排盐的 通道,完成水通、盐通的输送系统。这套工程系统的功能是疏通地面径流的出路(骨干河道与 径流不畅的状况。通过各种形式的水平排水和垂直排水,加速水盐运 动,使士壤朝脱盐方向和地下成水朝谈化方向发展, 控:“通”表示水盐运动地质大循环的方向,“控”则是调控水盐运动达到适宜值的定量化概 控的关键是人工控制地下水位。通过浅机井开采浅层地下水,利用并改造成水,建立排灌 蓄补相结合的地下水库(土壤水库),以调节大气降水一地面水一土壤水一地下水的关系,成为 人工干预的水运动系统,发挥抗旱除涝治碱改咸的综合能动作用。 人工调控过程要遵守适量法则,即把水运动控制在最佳状态。根据曲周试验区的大田模拟 试验的结果,确定:在综合防治的改造阶段,求得了如下最佳地下水位过程线:春季强烈蒸发, 返盐季节前地下水位因抽成而下降可达2.5米,汛前,由于抽成排成,主要是成水利用,而使 水位降至3.54米,或深于4米:在汛期,确保水位不高于1米,必要时进行雨季抽咸除涝防托: 汛期以后,冬灌或压盐冲洗后,保持水位在1.3-1.7米,随后进行下一轮的循环。改造以后,进 入调控阶段(综合防治),人工控制有三个关节点: 1、土壤适宜含盐量:在允许范围内,对作物无害,对地下水不污染矿质化,对氯化物硫酸盐 盐清十来说,耕层含盐量为0203%,在综合措施下,同样得到到高产量 2、浅层地下水适宜矿化度:对士壤不盐化,不碱化,适于灌溉而无害于作物,其综合指标为3 克升左右 3、潜水理深的活值,返盐量不招土允许值,利用地下水做为浔润灌摄式的痛情补,以 堆持十摘情和提高抗县能力 ,节约动力消耗。打破临界深度(2-2.2米)的限制,考虑该地区 毛管强烈上升高度这一参数值,确定潜水埋深适宜值为1.5-1,7-2米。 肥:在上述基础上,同时采取有关措施加速培肥土壤,不断提高土壤肥力,保护土壤,建 成根系营养调控系统,以保证作物高产稳产对地力的需求,这是综合措施的战略任务之 黄淮海平原旱涝碱咸的核心问题是水的问题,即水少了旱,水多了涝,地碱与水咸又与地 下水位高直接相关。 工程为主的农田基本建设 因此综合治理的关键是治水,不治水谈不上改土。治水的中心就是以水利 四、盐碱地治理工程 医结 三国限海 车保 利工程实 质 是个水资 源调控工程系统 试验区建立水资源调控秀 地 把备 ,并尽可能保证工农业生产和人民生 用水。 1、深浅沟系纷 试验区以干支两级深沟为骨干 沟深3-4米,间距1000-3000米,同时起排灌蓄补控多无 作用。相互垂直的干支深沟将治理区分割成五千亩左右相互独立的综合治理单元。单元内有浅
13 的自然环境质量,建设生态圈。 总结世界上盐碱地改良的三大关键问题:速度慢、易反复和局部成效难以推广扩大,这在 半湿润易干旱季风区旱涝碱咸共同危害的地方尤为严重。为了解决上述问题,并做到高速、根 治和大面积全流域治理,就必须综合治理与综合预防相结合,遵循综合防治三原则(通、控、 肥)以改造及调控盐渍化农田生态系统。 通:就是把水盐运动单相当地小循环适当纳入陆海大循环中,打通排洪排涝、排碱排盐的 通道,完成水通、盐通的输送系统。这套工程系统的功能是疏通地面径流的出路(骨干河道与 田间配套)和改变地下水径流不畅的状况。通过各种形式的水平排水和垂直排水,加速水盐运 动,使土壤朝脱盐方向和地下咸水朝淡化方向发展。 控:“通”表示水盐运动地质大循环的方向,“控”则是调控水盐运动达到适宜值的定量化概 念。 控的关键是人工控制地下水位。通过浅机井开采浅层地下水,利用并改造咸水,建立排灌 蓄补相结合的地下水库(土壤水库),以调节大气降水—地面水—土壤水—地下水的关系,成为 人工干预的水运动系统,发挥抗旱除涝治碱改咸的综合能动作用。 人工调控过程要遵守适量法则,即把水运动控制在最佳状态。根据曲周试验区的大田模拟 试验的结果,确定:在综合防治的改造阶段,求得了如下最佳地下水位过程线:春季强烈蒸发, 返盐季节前地下水位因抽咸而下降可达 2.5 米,汛前,由于抽咸排咸,主要是咸水利用,而使 水位降至 3.5-4 米,或深于 4 米;在汛期,确保水位不高于 1 米,必要时进行雨季抽咸除涝防托; 汛期以后,冬灌或压盐冲洗后,保持水位在 1.3-1.7 米,随后进行下一轮的循环。改造以后,进 入调控阶段(综合防治),人工控制有三个关节点: 1、土壤适宜含盐量:在允许范围内,对作物无害,对地下水不污染-矿质化,对氯化物硫酸盐 盐渍土来说,耕层含盐量为 0.2-0.3%,在综合措施下,同样得到高产量。 2、浅层地下水适宜矿化度:对土壤不盐化,不碱化,适于灌溉而无害于作物,其综合指标为 3 克/升左右。 3、潜水埋深的适宜值:返盐量不超过土壤允许值,利用地下水做为浸润灌溉式的墒情补充,以 维持土壤墒情和提高抗旱能力,节约动力消耗。打破临界深度(2-2.2 米)的限制,考虑该地区 毛管强烈上升高度这一参数值,确定潜水埋深适宜值为 1.5-1.7-2 米。 肥:在上述基础上,同时采取有关措施加速培肥土壤,不断提高土壤肥力,保护土壤,建 成根系营养调控系统,以保证作物高产稳产对地力的需求,这是综合措施的战略任务之一。 黄淮海平原旱涝碱咸的核心问题是水的问题,即水少了旱,水多了涝,地碱与水咸又与地 下水位高直接相关。因此综合治理的关键是治水,不治水谈不上改土。治水的中心就是以水利 工程为主的农田基本建设。 四、盐碱地治理工程 (一)农业工程系统 综合治理旱涝碱咸的水利工程实质上是个水资源调控工程系统。试验区建立水资源调控系 统的原则是:在保证水运动陆海大循环畅通的基础上,人工控制当地小循环,把蓄水用水和排 水有机地结合起来,以防止水运动引起的各种自然灾害,并尽可能保证工农业生产和人民生活 用水。 1、深浅沟系统 试验区以干支两级深沟为骨干,沟深 3-4 米,间距 1000-3000 米,同时起排灌蓄补控多种 作用。相互垂直的干支深沟将治理区分割成五千亩左右相互独立的综合治理单元。单元内有浅