吉林省土壤盐碱化趋势的初步分析
2012-04-29李伟朴秀吉李成吉
李伟 朴秀吉 李成吉
【摘要】 盐碱化土壤是阻碍吉林省西部地区实现农业可持续发展的重要因素,其形成机理、改良途径,都做了大量纵向深入的研究工作,而随时间延续,其面积分布增减情况在发生着变化,本次工作力图通过不同时期对航卫像片影像进行解读,判断土壤盐碱化是萎缩还是发展,友为吉林省中西部农业生态建设提供科学依据。
【关键词】 盐碱化 影像解读 发展趋势
吉林省西部地区,地处松嫩平原中南部,盐碱化土壤是制约农业可持续发展的重要因素,数十年来,很多学者及专家在本区域做了大量定点、定位、纵向深入的研究工作,为盐碱化土壤综合利用及改良提供了诸多宝贵的建议及经验。但从宏观上看,本区域盐碱化土壤在数十年中是扩展还是萎缩,并不十分明晰,为此,我们利用上世纪50年代航片与近年卫片进行对比分析,并结合野外实地验证工作,初步查清吉林省中西部地区盐碱化土壤增减情况,摸清了盐碱化土壤发展趋势,为吉林省所提出的建设生态省的目标提供了可靠的技术依据。
1.吉林省自然概况
1.1地理位置 吉林省位于我国东北中部,其形状大致呈斜置三角形,西部呈锐角状与内蒙古自治区相接,北边以嫩江、松花江、拉林河与黑龙江省隔江相望,东北边与黑龙江省以长白山脉一脉相承,东面与俄罗斯毗邻,东南与朝鲜以图们江、鸭绿江为界,南接辽宁省。
1.2气候特点 本次调查范围位于吉林省中西部松嫩平原,气候属温带半湿润半干旱气候区,年平均降水量377~577毫米,由于东部长白山屏障作用,具有显著的大陆性季风气候特点,冬季严寒少雪,最冷的1月份平均气温为-17.3℃。夏季温热多雨,最热的7月份平均气温为23 .4℃,年降水量多集中于6~8月,平均为313.4毫米,占全年降水量的70.9%,而春季多风少雨,蒸发量大,空气湿度小,是水分蒸发的高峰期。秋季自9月下旬,风速再次回升,是一年中的第二个蒸发高峰期。
1.3 地形 吉林省中西部是松嫩平原一部分,在地形上的反映是:地势平坦,起伏较小,海拔高度为140~200米,相对高度为5~10米,个别地方为20~30米。区内湖泡600多个,形成了一定范围的河漫滩及阶地。这些积水区封闭和半封闭的地形特点决定了这里为主要积盐区。
1.4 地下水埋深及化学特征 地势低,地下水埋深较浅,大多数为封闭和半封闭环境,水文地球化学作用以浓缩为特征。地下水矿化度一般小于1g/L,局部地方为1~3g/L,pH值为7,局部地段pH>8.0,呈中性——弱碱性环境,水化学类型为HCO3—Na、HCO3—Na—Mg为主,个别地方为Cl—SO4—Na或Cl—HCO3—Na型。
1.5土壤表层含盐量及pH值 吉林省中西部地区分布大量盐碱化土壤,土壤表层含盐量及pH值是盐碱化土壤的重要特征,调查区内土壤盐分组成主要是苏打,还有硫酸盐及氯化物。土壤表层(0~30cm)含盐量及pH值因其分布区域及地形部位各不相同。湖泡周围土壤表层含盐较高,一般在 0.1%~0.6%之间,且pH值在7~8之间,多为湖泡萎缩盐碱化加重或土壤盐碱化的结果。而植被为刷头草的局部微高地形上,土壤含盐量较高或不高,且pH>8,土壤碱化增强。同时,本区盐土、碱土及盐碱化土壤与非盐碱化土壤多呈复区分布,在地形、水文、地质等条件的影响下,土壤表层盐分相互移动,pH值不断变化,土壤盐碱化也随之发生。
2.工作范围
本次工作范围包括吉林省中西部四个行政地区的4个县(市)详见表1,工作区域复盖面积67194.3 平方千米。
3.工作成果
3.1鹽碱化土壤分布及演变吉林省盐碱化土壤演变特点是:北部增加多,南部增加少,西部增加多,东部增加少,各县(市)盐碱化土壤具体增加面积及扩展状况详见表2。
北部地处洮儿河冲积扇平原,有大面积沼泽湿地,湖泡较多,且湖泡周边土壤盐碱化比例相对较大,盐碱化土壤增加很大,北部各市县,如大安市、镇赉县等,盐碱化土壤50年间扩展速度多在12平方千米/年以上。说明北部盐碱化土壤分布面积很大,土壤盐碱化很重。
南部盐碱化土壤增加较小,如梨树、公主岭,各市县盐化土壤50年间扩展速度多在0.33~6.60平方千米/年左右。
西部为霍林河冲积洪积平原,湖泡较多,气候干旱多风,蒸发量大,促使湖泡萎缩,20年间盐碱化土壤面积增加较大,其中通榆和长岭两县盐碱化土壤在50年间扩展速度多在28.46~34.56平方千米/年。
东部地处松花江及第二松江沿岸,气候相对湿润,湖泡较少,水源相对充足,盐碱化土壤增加较少,如前郭县50年间年间扩展速度14.56平方千米/年。 渠系周边土壤次生盐碱化相对比例增大,主要是前郭灌区明显。
3.2土壤盐碱化发展趋势 通过本次利用航卫片对比分析显示,土壤盐碱化总体上呈明显扩展趋势,其平均扩展速度为16.31平方千米/年。
4.成果讨论
审视本省中西部土壤盐碱化状况,我们认为以下两点较为突出:
4.1湖泡周边土壤盐碱化明显
吉林省中西部湖泡星罗棋布,大小湖泡有600多个。其中内流型湖泡约500多个,主要分布于长岭、乾安和通榆等县,湖水不外流,属止水型,水源主要靠大气降水补给。夏季降水多,湖面扩大;春秋两季降水少,蒸发强,湖面缩小,甚至干涸。因湖水pH值多呈碱性,含盐量较高,加之地处盐碱土地区,随湖泡萎缩,周边产生盐碱化。一般夏季,随降水增加,湖面扩大,部分盐碱化土壤被水面淹没,周边地势稍高地形上的盐碱化土壤,受降水淋洗,土壤盐碱化减轻。查干湖、大布苏泡,湖水盐碱含量较高,一般pH值高。水深多为1~2米,最深达4米,近年,由于气候趋于干旱和湖面蒸发强烈,湖面有所缩小,湖面周边土壤盐碱化加重。
4.2灌区渠系周边土壤盐碱化明显
吉林省中西部地区开发的灌区较多,大型灌区主要有前郭灌区、梨树灌区、洮儿河灌区。其中前郭灌区、梨树灌区运行时间较长,灌溉管理不尽完善,渠系周边产生不同程度的土壤盐碱化。
以前郭灌区为例,始建于1943年,是我国大型灌区之一。灌区内有耕地面积5.8万公顷,此外,有盐碱性低产地及荒地5.8公顷,水田面积有4万公顷,地下水位较高,大约有2万公顷的盐碱性土壤分布于低洼区域。由于渠道为土质,均有不同程度渗漏,渠道长年淤积,使渠道两侧地下水位升高,并形成局部积水,产生不同程度的盐碱化,特别是排水渠道两侧盐碱化明显。
5.结语
从本次工作成果看,吉林省中西部地区盐碱化土壤呈扩展趋势,当然,由于年降水量分配不均,丰水年盐渍土扩展趋势可能会有所缓解,但随人口增长及工业发展,需水量也会不断增加,因此,土壤盐碱化问题仍不容乐观,要建设农业高产稳产田,把吉林省由农业大省建设成为农业强省,实现生态省建设宏伟目标,仍有很长的路要走。