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新疆疏勒县土壤盐渍化地质环境问题浅析

2014-03-24陈新晓雷永军

地下水 2014年4期
关键词:盐渍化盐分土壤

陈新晓,雷永军

(新疆地矿局第三水文工程地质大队,新疆 喀什844000)

疏勒县位于新疆维吾尔自治区西南部,经济较发达,是南疆喀什地区的重镇。近30年来,人类活动的影响使该区水土地质环境发生了显著变化,环境质量更加脆弱,土壤和地下水遭受污染,土壤盐渍化严重。

疏勒县位于喀什地区西北部,地处塔里木盆地西缘喀什三角洲克孜河冲洪积平原区、盖孜河-库山河冲洪积平原区,地势平坦,地形开阔,仅在东南部的沙漠区地形起伏较大,海拔最高点1 310 m,最低点1 198 m,全县地势由西北向南东缓缓倾斜,地面坡降1.3‰ ~2.86‰,总面积为 2 398 km2,东西长106 km,南北宽69 km。疏勒县属典型的暖温带大陆性干旱气候。特征表现为气候干燥,降雨量稀少,蒸发强烈,昼夜温差变化大,四季分明。该县多年平均气温为12.0℃,多年平均降雨量为66.1 mm,年均蒸发量2 306.1 mm,平均无霜期215.3 d,年平均日照时数2 822 h。

1 土壤盐渍化分布

1.1 行政区域分布规律

土壤盐渍化是在干旱条件下,土壤底层或地下水的盐分随毛细管水上升到地表,水分蒸发后使盐分积留到表层,积盐作用大于淋滤作用造成土壤表层盐份不断增高、土质恶化的过程。疏勒土壤盐渍化主要分布在克孜河冲洪积平原区、盖孜河-库山河冲洪积平原区,全县除疏勒镇外其余各乡镇场均有不同程度土壤盐渍化,在收集资料及遥感解译的基础上,通过实地调查全县土壤盐渍化面积957.64 km2。

1.2 地形地貌分带性规律

受地形地貌影响,疏勒县土壤盐渍化具有一定的分带性规律。在平原区由于河水、农田灌溉水对潜水的大量补给,造成地下水位埋深变浅,而地形坡度总体相对较平缓,造成地表排水不畅和地下水径流缓慢,盐分不易于运移到下游区,导致土壤盐渍化广泛分布。主要分布规律为:多分布在地表河流两岸、主干大渠两侧地下水浅埋带(含沼泽湿地),沿河、渠两侧呈带状、片状展布;在平原水库周围以水库为中心呈圈块状分布;在绿洲平原边缘与沙漠交界处,由于地表水和地下水都径流滞缓且水质差,矿化度高,蒸发强烈,土壤盐渍化强烈。

1.3 盐渍化土壤盐分空间分布规律

1)水平分布规律。疏勒县土壤盐渍化程度从北向南方向上表现出从弱到强,从西向东方向上表现出从弱到强,这与该县克孜河、盖孜河、库山河的迳流方向一致,并与地下水流向方向基本一致。

2)垂直分布规律。通过本次工作,结合前人工作成果,在垂向上表现为地表土壤盐渍化程度较重,随着深度的增加,土壤盐渍化程度逐渐减小的趋势。

2 形态特征及危害

2.1 形态特征

地表土壤由于盐渍化程度不同,对植被生长影响不同,造成地表形态特征也不一样。土壤盐渍化最明显的特征是地表均覆盖一层盐碱壳,呈灰白色、浅土黄色或灰黑色夹白色斑点,厚0.5~10 cm不等,盐渍化程度越重盐碱壳厚度越厚。另一特征是地表植被生长发育不良,主要为耐碱植物芦苇、红柳、小碱草等。一般轻度、中度盐渍化地表盐壳较薄呈粉沫状,轻踩即碎,农田耕地多呈圈块、片状水湿盐渍,对植被影响较轻,部分农作物受影响呈斑秃状发育不良;重度盐渍化、盐渍土地表盐碱壳明显,厚度5~10 cm,表层多呈气孔状、蠕虫状,干燥坚硬,遇水变软,盐碱壳下面与土壤之间多夹有一层絮状物,灰褐色、土黄色,松散碎软,对植被生长影响严重,不适合农作物生长,地表仅多生长稀疏芦苇、红柳等耐碱植物,芦苇高度一般为30~40 cm,部分地段由于含盐量过高,植物生长受到严重抑制,成为不毛之地。

2.2 危害

2.2.1 引起植被“生理干旱”

当土壤中可溶性盐含量增加时,土壤溶液的渗透压提高,导致植物根系吸水困难,轻者生长发育受到不同程度的抑制,严重时植物体内的水分会发生“反渗透”,招致凋萎死亡。即使是能生存下来的,也由于土壤板结影响了氧气进入根部,不能有效地进行呼吸作用,从而变得稀疏、枯萎,严重影响植被农作物的生长发育。

2.2.2 盐分的直接毒害作用

当土壤中盐分含量增多,某些离子浓度过高时,对一般植物直接产生毒害。高浓度的盐分破坏了植物对养分的平衡吸收,造成植物某些养分缺乏而发生营养紊乱,造成植被的生长困难,甚至寸草不生。

2.2.3 降低植物对土壤养分的吸收

盐渍化土壤中的磷、铁、锌、锰等营养元素均会降低,从而降低了植物对土壤养分的吸收。

2.2.4恶化土壤物理和生物学性质

当土壤中含有一定量盐分时,对土壤胶体具有很强的分散能力,使团聚体崩溃,土粒高度分散,结构破坏,导致土壤湿时泥泞、干时板结坚硬,通气透水性不良,可耕性变差。同时,不利于微生物活动,影响土壤有机质的分解与转化。

2.2.5 危害建筑物安全

当土壤盐渍化较严重时,可威胁到周边房屋基础、渠道及道路等安全。

3 土壤盐渍化的形成条件及影响因素

3.1 自然条件

3.1.1 气候条件

疏勒县属典型的暖温带大陆性干旱气候,天气干旱、降雨量少、蒸发强烈,多年平均降雨量为66.1 mm,多年平均蒸发量2 306.1 mm,蒸发量是降水量的35倍。由于强烈的蒸发作用,使盐分积聚土壤表层的数量多于向下淋溶的数量,结果导致盐渍化的形成,这是引起土壤积盐的重要原因。

3.1.2 水文地质条件

水文地质条件也是影响土壤盐渍化的重要因素,其中潜水水位埋深和潜水矿化度对土壤盐渍化影响明显,潜水埋深越浅、潜水矿化度越高,土壤积盐越强。据收集资料和本次调查显示,疏勒县地下水位埋深大于3 m地区一般无盐碱化现象,这说明疏勒县土壤盐渍化的临界水位为3 m。据《新疆维吾尔自治区喀什噶尔河流域地下水资源评价报告》资料,疏勒县境内潜水水位埋深大部分地区小于3 m,而潜水矿化度1~3 g/L,这就造成区内盐碱地分布较广,土壤盐渍化现象严重。

3.1.3 地层岩性条件

地表土层岩性也是土壤盐渍化的影响因素,因为不同的岩性类型的土壤其毛细作用不同,毛细管输水高度不同,也即土壤盐渍化临界水深不同。一般粘性土毛细作用较强,砂类土、砾类土毛细作用较弱。疏勒县位于河流中下游冲洪积平原区,地表岩性主要为亚粘土或亚砂土,土体颗粒较细,毛细水上升高度、上升的速度及所运移的毛细水流量均较大,为地表蒸发源源不断的提供水份和盐份,土壤表层逐渐积盐形成盐渍化。

3.1.4 地形条件

疏勒县土壤盐渍化地区位于冲洪积平原的下部,地面标高约 1 198 ~1 310 m,地面坡度约 1.3‰ ~2.86‰,地形平坦、坡度小,排水不畅,土壤容易发生盐渍化。盐分随地面、地下径流由高处向低处汇集,积盐状况也由高处到低处逐渐加重,疏勒县的盐渍化土壤多分布在农田灌溉区、河道、水库、渠系及沼泽水塘附近。

3.2 人为因素

不合理的人类活动是引起土壤次生盐渍化的主要原因。

1)灌排系统不配套:有灌无排或排水不畅,地下水位上升,导致土壤积盐。

2)大水漫灌、串灌:土地不平整,灌水量不加节制,大量水分入渗提高了地下水位,带来了次生盐渍化。

3)渠道渗漏:长期引水后,提升了渠道两侧的地下水位,引起渠道两侧的次生盐渍化。

4)平原蓄水不当:平原水库的水位一般都接近于地面,如在水库周围不修建截渗设施,则由于水库水体的静水压,势必导致水库周围地下水位的升高,使土壤发生次生盐渍化。

5)不合理的耕种方式:有些灌区水旱插花种植,水田周围又无截渗措施,使四周旱田区的地下水位因水田灌水而抬高,造成旱田土壤发生次生盐渍化。

4 结语

疏勒县土壤盐渍化地质环境问题严重,全县各乡镇都有不同程度的土壤盐渍化分布,给人们的生产生活造成许多危害和影响,其形成条件主要为疏勒县特殊的自然地理气候、水文地质、地层岩性、地形条件和不合理的人为因素影响。

[1]赵忠贤,尤俊峰,张建荣,等.新疆喀什噶尔河流域地下水资源评价报告.新疆地矿局第三水文地质大队.1990.

[2]陈新晓 师德扬,等.新疆维吾尔自治区疏勒县地质灾害调查与区划报告.新疆华光地质勘察总公司.2009.

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