黃河三角洲典型地區(qū)土壤水鹽動態(tài)規(guī)律、影響因素與預(yù)測模型.pdf

1、隨著全球的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和人口激增，人地矛盾越來越突出，耕地資源的開發(fā)保護(hù)和土地退化的治理逐漸成為全球高度關(guān)注的熱點(diǎn)問題。作為土地退化主要類型之一，土壤鹽堿退化也已經(jīng)成為一個全球性的生態(tài)問題。黃河三角洲是我國乃至世界造陸速度最快的河口三角洲之一，具有豐富的土地資源，是我國重要的后備土地資源區(qū)，然而，近50％的土地存在不同程度的鹽漬化現(xiàn)象。目前，該區(qū)土壤鹽漬化問題的系統(tǒng)研究尚較缺乏，仍需進(jìn)一步的探討。
　　本文選取黃河三角洲典型地區(qū)墾

2、利縣、無棣縣和“渤海糧倉”樣板區(qū)作為研究區(qū)，在春、夏、秋、冬季典型時相，采用野外調(diào)查法采集0-15 cm、15-30 cm、30-45 cm、45-60 cm土層土壤含鹽量數(shù)據(jù)和0-15 cm土層土壤含水量數(shù)據(jù)。通過樣點(diǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和GIS空間插值分析，研究土壤水鹽含量的空間分異規(guī)律；構(gòu)建土壤鹽漬化動態(tài)變化模型，研究土壤水鹽含量的時間變異規(guī)律；采用定性分析、定量分析和灰色關(guān)聯(lián)度法，研究土壤鹽漬化的主要影響因素；采用多元線性回歸分析法，篩

3、選主要影響因子，構(gòu)建不同土層土壤含鹽量預(yù)測模型；從縣域、區(qū)域和微域尺度提出了土壤鹽漬化防治和改良利用措施。得到以下主要結(jié)論：
　　（1）研究區(qū)土壤水鹽時空變異規(guī)律
　　墾利縣、無棣縣和樣板區(qū)土壤含水量均為中等變異強(qiáng)度。墾利縣含水量較高的土壤主要分布于縣域西南部黃河南岸和東部濱海區(qū)；無棣縣含水量較高的土壤主要分布于縣域北部濱海區(qū)。自2月至次年5月，樣板區(qū)土壤含水量呈先升高再降低的月際性變化規(guī)律。墾利縣和無棣縣土壤含水量均表現(xiàn)為

4、夏季最高，春秋次之，冬季最低，而年際間差異不顯著。
　　墾利縣、無棣縣和樣板區(qū)土壤含鹽量分別以2.0-5.0 g·kg-1、2.0-4.5 g·kg-1和2.0-6.0 g·kg-1為主。垂直方向上，土壤剖面鹽分特征均為底聚型。水平方向上，墾利縣土壤含鹽量自縣域西部至東部逐漸升高，無棣縣和樣板區(qū)則自西南至東北逐漸升高。樣板區(qū)表層土壤含鹽量和土壤鹽漬化的月際性差異較強(qiáng)，而隨土層深度增加，月際性差異逐漸趨弱。墾利縣夏季土壤含鹽量最低，

5、春秋次之，冬季最高，但僅稍高0.1-0.3 g·kg-1；土壤鹽漬化程度表現(xiàn)為夏季向西北大幅減輕，秋季向東南大幅加重，冬季向東北小幅加重，次年春季向西南略有減輕。無棣縣土壤含鹽量則為夏季最低，冬季次之，春秋相近且最高；土壤鹽漬化程度表現(xiàn)為冬季向東北略有減輕，春季向西南略有加重，夏季向東南大幅減輕，次年秋季向西北大幅加重。另外，墾利縣和無棣縣土壤含鹽量和土壤鹽漬化程度均存在年際間差異，但差異不顯著，且隨土層深度增加，年際間差異逐漸趨弱。<

6、br>　　縣域各時期表層土壤含水量和含鹽量均呈正相關(guān)，但并不顯著；春秋季相關(guān)系數(shù)大于夏冬季。
　　（2）土壤鹽漬化影響因素分析
　　黃河三角洲地區(qū)土壤鹽漬化的主要影響因素為氣候條件（蒸降比）、植被類型（植被覆蓋度）、離渤海（黃河）遠(yuǎn)近、地形地貌（相對高程）、表層質(zhì)地和土體構(gòu)型（土體粘粒含量）、潛水埋深、地下水礦化度和人類活動。其中，蒸降比和地下水礦化度與土壤含鹽量呈顯著正相關(guān)；植被覆蓋度、離渤海遠(yuǎn)近、相對高程、土體粘粒含量和

7、潛水埋深與土壤含鹽量呈顯著負(fù)相關(guān)。同時，土壤含鹽量受距路邊遠(yuǎn)近、不同耕作措施、地形部位等因素影響表現(xiàn)出微域規(guī)律性和復(fù)雜性。在不同土層中，各影響因子對土壤鹽漬化的作用強(qiáng)度均表現(xiàn)為地下水礦化度>植被覆蓋度>潛水埋深>土體粘粒含量>離海遠(yuǎn)近>相對高程。
　　（3）土壤鹽漬化預(yù)測模型構(gòu)建及改良利用
　　墾利縣不同土層土壤含鹽量的主要影響因子均為地下水礦化度、植被覆蓋度、潛水埋深和土體粘粒含量。以這四個影響因子為自變量構(gòu)建了不同土層土

8、壤含鹽量的多元線性回歸預(yù)測模型，模型的調(diào)整決定系數(shù)分別為0.7632，0.8216，0.8156和0.7727，預(yù)測值與實(shí)測值的擬合精度均大于0.78，預(yù)測分布圖的精度均大于75%，模型的精度較高，擬合效果較好，能較好的反映墾利縣春季不同土層土壤含鹽量的空間分布特征。
　　在縣域尺度上，分別劃分了墾利縣和無棣縣的土壤鹽漬化改良利用分區(qū)，根據(jù)各分區(qū)自然狀況及存在的問題，提出相應(yīng)的改良利用措施。在區(qū)域尺度上，根據(jù)“渤海糧倉”樣板區(qū)土壤

9、水鹽運(yùn)動規(guī)律，提出了不同時期土壤水鹽運(yùn)動的調(diào)節(jié)模式。在微域尺度上，提出了加強(qiáng)土壤耕作管理、培肥改良土壤和改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境三個方面的措施。
　　本文系統(tǒng)研究了黃河三角洲典型地區(qū)土壤鹽漬化問題，摸清了土壤水鹽動態(tài)規(guī)律及其影響因素，初步提出了土壤鹽漬化預(yù)測模型，為土壤鹽漬化的可持續(xù)利用和管理提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。采用野外調(diào)查、GIS與定量模型構(gòu)建相結(jié)合的方法，為鹽漬土的定量化分析提供了有效地手段。最后，根據(jù)不同尺度土壤鹽漬化的特點(diǎn)，提