额济纳三角洲地区土壤盐分分布特征

额济纳三角洲地区土壤盐分分布特征

土壤是植物生长的基质，土壤盐分是影响植物生长的重要因素。在自然条件下,土壤的形成是一个漫长的过程。在此过程中,人为、地形等因素的影响对土壤的形成、演变和生产力的发展影响越来越深刻。为了保护额济纳绿洲的生态环境,实现绿洲的可持续发展,研究绿洲区土壤盐分的类型、特征及变化规律无疑是一项重要的基础工作。1国内生态屏障在中国海洋地区的分布黑河出狼心山后进入额济纳盆地,由于河床的摆动、改道,分叉成19支,形成了一个巨大冲积三角洲,面积约3.5万km2,在扇缘地带还形成了一系列的湖泊,如居延海,古居延泽,拐子湖等。研究区位于阿拉善荒漠西部黑河下游的额济纳绿洲,面积约1500km2。古代这里曾孕育了重要的汉代文明和夏、元文明,现在是额济纳旗政府驻地,是酒泉卫星发射基地的生态屏障,其国防地位十分重要,是国家生态建设的重点地区。2样品的采集和测定本次调查有两条样线:①从西面赛汗桃来横穿中戈壁、绿洲到八道桥;②从达来呼布镇沿一道河向北到东、西居延海;向东穿越古日乃和向南穿越拐子湖。对本区土壤盐分特征进行了调查研究。根据不同的植物类型、土壤利用状况,挖土壤剖面42个(表1),每个剖面根据土壤的发生学特征,划分不同层次,每层采集土壤样品。水样是在附近的牧民家的潜水井或大口井中采集。土样分析全盐、pH值、有机质、八大离子等;水样分析pH值、八大离子、矿化度等。全盐采用水提取容量法、pH用酸度计、有机质用重铬酸钾-硫酸法、K++Na+采用火焰光度计测定,土壤机械组成≥0.1mm用筛析法,≤0.1mm用吸管法测定。测定结果见表2和表3。3结果讨论3.1土壤细化率1.5%发育在额济纳三角洲戈壁上的土壤具有极端干旱区土壤的一般特征:由于成土母质是河流冲积-洪积物,又经过长时间的风蚀作用,细粒物质少,地表粗化。以中戈壁为代表这种土壤类型中≥2mm的砾石含量可达26.6%左右(表2),而在表层(0～1cm)中0.25～0.1mm最多达到47.09%,0.5～0.25mm为25.65%,≤0.1mm达到25%,表层以下,粒径粗化,物理性粘粒较少,不足0.5%,土壤发育处于初级阶段。在以一道河林灌地为代表的河谷灌丛草地中砾石含量低一些,仅在60～80cm有5.45%的>2mm的砾石含量,各层粒径主要集中在≤0.1mm,物理性粘粒含量较高,土壤质地细,发育良好。在以七道桥胡杨林为代表的胡杨林地中,由于洪水的多次灌溉,表层土壤中≤0.1mm颗粒含量占95.77%,其中≤0.002mm的物理性粘粒最高,达到12.58%,其他各层的粒径主要集中在0.5～0.25mm。占额济纳三角洲绝大部分的土壤为典型的粗骨土,土壤发育程度低,有机质含量仅为0.1%～0.3%,从剖面上看,土壤发育层次不完全。地带性土壤为灰棕漠土,但盐化土的面积也很大,并从冲积扇扇顶一带向扇缘盐化程度逐步加重。3.2土壤盐分分布特征结果一个土壤含盐量高、表聚性强、剖面分布呈典型的漏斗型:土壤剖面中盐分含量表层最高,向下层迅速减少。以一道河柽柳+泡泡刺+苏枸杞为代表的林灌草甸土,主要分布在河道两岸阶地、湖盆洼地,并与河岸的固定、半固定风沙土组成复区。该类型共挖25个剖面,盐化十分严重,其盐分含量明显高于其他地方,其表层总盐量可达6.81%～9.46%(图1),表层以下逐渐降低。阴离子中SO2−442-含量明显高于其他阴离子,表层以下所有阴离子迅速减少,在剖面的最下层128cm,阴离子含量接近零。表层阳离子中Mg2+和Ca2+含量较高,Ka++Na+含量较低,随深度(1～49cm)增加Mg2+和Ca2+迅速减少。胡杨林土是绿洲的主要土壤类型之一。主要分布于河岸两旁的一级阶地,地形平坦,母质主要为河流冲积物。生长着胡杨或胡杨+柽柳\,胡杨+沙枣、胡杨+苦豆子,覆盖度30%以上。该类型挖6个剖面,以七道桥胡杨林土为代表(图2),整个剖面各层含盐量小于其他土壤类型,表层以下各离子含量有减小的趋势,但没有灌丛明显,在阴离子中CO2−332-高于其他离子,阳离子中Mg2+含量在整个剖面高于其他阳离子。灰棕漠土是绿洲的主体土壤,分布于东西戈壁、沿河两岸波状平原,地表是一些旱生\,超旱生荒漠植物。该类型挖剖面11个,以中戈壁为代表(图3),其土壤在表层总含盐量高达2.6%,阴离子中SO2−442-和Cl-较高,阳离子中K++Na+含量较高,表层以下,都有减少,但在20～30cm之间有5cm厚的石膏层,各离子在这里富积。因此,盐分含量分布图呈典型的漏斗型,反映盐分分布首先是受区域自然地理条件即地带性因素的影响。盐类成份复杂,离子含量差异显著:通过对42个剖面的分析,该地区离子类型多样,除CO2−332-只在42个剖面中的4个有分布外,其他离子在每个样品中均有出现,呈多元复合型盐类。但各个类型剖面差异显著,同一类型的剖面中,各离子的含量与分布差异并不显著。既有以重碳酸盐为主要成分的胡杨林地,也有以硫酸盐或氯化物为主要成分的戈壁和灌丛地,反映了盐分来源的复杂性和影响因素的多样性。盐土类型与地形地貌部位有密切关系,特别是小的地形地貌对盐分分布的影响不可忽视。根据各剖面土样的pH、全盐量、离子类型及主要离子所占比例,可将本区盐碱土分成七种类型。各类型均与其所处的地貌部位有密切关系。第一类:SO2−442--Cl--Na+-Mg2+型,代表剖面有1、8、13等13个剖面。总体特征是土壤含盐量高,13个剖面的平均含盐量可达6.67%,其中40号剖面的平均含盐量可达15.09%,是所有剖面中含盐量最高的。最低的1号剖面也达1.75%。13个剖面位于古河床或较高河漫滩、湖盆低地。部分地面生长有梭梭、柽柳、胡杨或稀疏芦苇,非特大洪水出现的年份河水不能漫溢,但地下水位较高,如1号剖面所在地潜水埋深仅2m左右。植物主要依靠地下水而存活,由于地下水矿化度很高,在强烈的蒸发作用下盐份在土壤表层聚积,形成含盐很高的盐土。第二类:SO2−442--Cl--Na+-Ca2+型,代表剖面有4、7、10等12个剖面。12个剖面平均含盐量3.29%,其中最高4号剖面8.07%,最低20号只有0.61%,它们分布在河道一级阶地半固定沙丘或地形较低的河漫滩上,Ca2+含量较高。这里偶尔有水漫溢,生长红砂、苏枸杞、苦豆子等灌木和草本植物。与第一类相比,地形相似,地理位置较高。第三类:SO2−442--Cl--Ca2+-Mg2+型,代表剖面有1、3、12号等7个剖面。其中24号剖面在农场弃耕地上,表层盐分含量较高,达到13.83%,表层以下各层总盐量不足1%。其他6个剖面的平均含盐量为3.32%。第四类:SO2−442--HCO-3-Na+-Mg2+型,代表剖面有2、9、11\,17共4个,4个剖面的平均含盐量为0.20%,在42个剖面中是较低的。其中9号剖面在东河最下游,已临近居延海湖盆边缘,11号剖面位于八道桥附近的河谷低地,两地均可接受河水的漫灌。虽然地势低洼,地下水位也较高(2m左右),但因为有河水、井水的冲洗,盐份在土壤上层聚积不明显,因此盐化程度并不重。第五类:Cl--SO2−442--Na+-Ca2+型,代表剖面28号、41号。总体特征是土壤含盐量低,2个部面含盐量平均值仅有0.05%。剖面均位于戈壁滩上,即巨大冲积扇的中部,远离河床或高出河床很多,较少受河水和地下水的影响,含盐量很低。其出现的地貌部位,地面植被类型均与第二类相同,不同之处是其氯离子含量高于硫酸根离子,也不象第二类那样镁离子含量明显高于钠离子,而是镁离子与钠离子含量大体接近。出现这种差异的原因,可能是其位置较接近于河床,地下水位较高,偶受地下水的影响所致。第六类:Cl--HCO−33--Na+-Ca2+型,代表剖面有4个。4个剖面平均含盐量为0.11%。Cl-含量高于其他阴离子;在阳离子中Na+含量明显高于Ca2+和Mg2+含量。它们大部分分布在农场的灌耕地和河道边,经常受灌溉和河道行水所致。土壤含盐量受地下水矿化度控制,离子类型与地下水离子类型基本一致,尤以在戈壁区的土壤表现出典型的地下水水化学特征(表3)。可分为三大类,第一类以林场、策克、七道桥、吉苏木、西河、赛苏木为代表,水样取自河谷低地区或湖盆边缘区,其主要水化学类型为SO2−442--HCO-3-Cl-Na+-Mg2+-Ca2+型或SO2−442--HCO-3-Cl--Ca2+-Na+-Mg2+型,全盐量接近河道较低,如林场只有0.7731%,离河道远的河漫滩全盐量在3%以上。总的特征是矿化度高,水化学类型复杂,区域差异大,这与土壤盐分的特征也是十分吻合的。第二类以中戈壁、1号山为代表,水样取自戈壁滩,水化学类型是SO2−442--HCO-3-Cl--Na+-Mg2+-Ca2+型或SO2−442--HCO-3-Cl--Na+-Mg2+-Ca2+型,总盐量相对较小,与土壤的盐分特征一致。第三类是以东居延海为代表的湖盆区边缘,其全盐含量达到34.917%,是所有样品中最高的,而在湖盆底部的自流井,全盐含量仅有1.864%,水化学类型是SO2−442--Cl--Mg2+-Ca2+型。4河谷横剖面上土壤含盐量的变化规律(1)额济纳三角洲的土壤质地粗,土壤含盐量高,表聚性强。(2