松嫩平原盐碱地分布及空间变化研究

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盐碱地(salted-effect land),是指表层盐碱集聚,生长天然耐盐植物的土地,是盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤的总称,由一种或几种盐渍土组成。土壤盐碱化是导致干旱和半干旱气候区土地退化的一个主要原因,含盐量高会导致土壤板结、农作物产量下降。松嫩平原位于东北地区中部,是中国重要的粮食产地,也是世界三大苏打盐碱土集中分布区之一,是我国盐碱化最严重、对农业影响最大的地区之一。松嫩平原三面环山,一面环岭,四周高、中间低平的特定地貌及其水文过程、含钠质盐的成土母质及其与海相连的湖相沉积地质历史、半干旱或半湿润气候,决定了松嫩平原有盐渍土及其所组成的盐碱地,并且是自然形成的原生盐碱地。土壤盐碱化是导致松嫩平原土地退化的一个主要原因,不仅会导致土壤板结、农作物产量下降,还会加重土壤侵蚀。因此,为了全面理解松嫩平原盐碱地,研究松嫩平原地貌系统决定的盐碱地分布及空间变化情况,提出合理的发展改良对策及治理途径具有重要意义。本文以DEM数据、松嫩平原盐碱地分布数据、野外采集的各集水区不同海拔高度和微地形不同部位的土壤样品室内实测土壤碱化性质指标数据为数据源,利用水文分析工具提取各集水区间的分水岭,得到松嫩平原内不同尺度的地貌分类和不同尺度范围的盐碱性空间变化情况,并提出了改造微地形、疏通地表水的宏观改良对策及各集水区的治理途径。主要研究成果\得出主要结论:(1)首先确定松嫩平原一级地貌单元,松嫩平原内共有五种一级地貌类型,分别为:低海拔平原、低海拔台地、低海拔丘陵、低海拔山地和中海拔山地,其中低海拔平原分布最为广泛。在松嫩平原西部低海拔平原内,依据河流和分水岭进一步划分为:嫩江东部低平原集水区、洮儿河北中平原丘洼地集水区、霍林河-洮儿河二河流域准平原集水区、松辽分水岭北侧垄形坨甸集水区、松花江-第二松花江-拉林河流域斜平原集水区。在各集水区内,进一步鉴定出微地形:地质丘台地、地质低洼地:、风蚀低平地、风积高平地、干扰低平地、残留高台地。(2)对嫩江东部低平原集水区、霍林河-洮儿河二河流域准平原集水区、和松辽分水岭北侧垄形坨甸集水区各采样点0~5cm土层、5~10cm土层、10~20cm土层、20~30cm土层和30~50cm土层土壤pH、电导率和碱化度等土壤碱化性质指标相比较,30~50cm土层土壤各盐碱性指标相对最强,0~5cm土层土壤各盐碱性指标相对最弱。(3)在微地形不同部位,随着土壤台面升高,土壤碱化性质降低,裸碱斑土壤碱化性质通常强于周围由群落生长的土壤碱化性质,且土壤pH、EC和ESP由0~5cm土层至30~50cm土层逐渐减小,表层土壤碱化性质最强,而生长羊草群落、虎尾草群落、玉米等作物的群落各土层土壤碱化性质则与裸碱斑相反。(4)松嫩平原各集水区内土壤盐分组成较为复杂,表现为阳离子以Na+和Ca2+为主,阴离子以HCO3-为主,SO42-次之。松嫩平原各采样点离子组成与含盐量之间的变化规律表现为,Na+、SO4-和HCO3-含量随土壤含盐量的增大而变大,其中变化幅度最大的是SO42-。含盐量与电导率之间呈显著正相关关系,土壤含盐量对电导率具有重要影响作用;含盐量和碱化度之间也呈显著正相关关系,土壤碱化度随土壤含盐量的增加而变大。(5)对松嫩平原各集水区分别提出疏通和改良建议,由于各片区盐碱地都具有独立的地表水系统,因此,需要有独立的改造决定地表水微地貌的措施,总体是疏通内流河、无尾河,使其流入嫩江,或积聚于固定地段形成水库。
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