宁夏银北典型试验区春夏季盐渍土水盐动态变化规律研究

赵文娟++李春光

摘要：对宁夏银北地区典型试验区在春夏季的盐渍土水盐动态变化进行试验研究。结果表明，浅层土壤水平断面土壤含水率呈现出东北高西南较低的曲面形态，土壤全盐量动态变化与之相反，监测期内土壤水盐动态变化剧烈，主要受当地降雨、蒸发和地下水埋深以及地下水矿化度的影响。

关键词：水盐动态；盐渍土；宁夏银北

中图分类号：S152.7 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）17-4148-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.17.010

宁夏银北地处宁夏河套灌区贺兰山东麓、银川平原的北部和鄂尔多斯台地西缘的高阶地上。地球空间坐标为东经105°46′28″-106°50′40″，北纬38°11′30″-39°17′20″[1]。东临黄河，西倚贺兰山，南起永宁县北部4乡（通桥乡、金沙乡、兴源乡和胜利乡）；北至惠农县园芒乡。东西宽约51 km，南北长约130 km，总面积为4 310 km2。银北地区分布着大量的盐渍化土地，其约占全区盐渍化土地总面积的80%，含盐量高且土壤盐积厚，盐分组成主要有钠氯化物、硫酸盐或硫酸盐、氯化物[2]。

宁夏银北地区盐渍土的形成是当地气候、地形地质、地下水位等多种因素综合作用的结果。由于该地区的地势低洼、排水不畅、地下水位高致使水中的盐分在强烈的蒸发作用下堆积于土壤内，这是形成土壤盐渍化的主要原因；其次，灌溉排水渠系淤塞、渗漏，造成地下水位的进一步抬升，地下水的矿化度高，使土壤盐化加重。虽然多年采用工程措施、农业措施、化学措施及生物措施防止和改良土壤盐渍化[3]，但是银北地区近几年的土壤盐渍化呈现整体得到了控制、局部地区加重的新情况，若不采取有效防治措施，局势有可能进一步恶化[4]。为了提出科学合理的土壤盐渍化调控模式，就需要研究银北地区土壤中水分及盐分在土体中随时间、空间的运动规律[5]。

1 试验区概况与研究方法

试验区域位于宁夏银川市贺兰县南梁台子铁西村。该村地理坐标在东经105°58，北纬38°41处，位于贺兰县的西北方向。距离银川市约20 km，紧邻包兰铁路的东侧。试验区为面积459 m2的条形区域。在距离地表20 cm试验土壤的平均初始含水率15.843%，土壤容重为1.6 g/m3。将15根时间延迟反射仪（Time Delay Reflectometry，简称TDR）探测管以三行五列的形式分别布置于试验区内，见图1。利用TDR对该区域的15个测点的土壤含水率和电导率进行分时段、分层的测定。

试验于2013年5～9月进行，监测时间是从5月17日开始的，每间隔7天进行下一次监测。遇到降雨日时，次日加密监测。监测次数为11次，每次采样深度为0～20、20～40 cm，重复测定3次。TDR可直接测定不同深度的土壤含水率，利用文献[6]中的函数关系换算得到土壤的全盐量。

2 结果与分析

2.1 土壤水分变化特征

试验区为无作物种植区。自北向南均匀分布着4列TDR探测管， 20 cm深处的土壤含水率根据TDR探测管的分布分为东西方向和南北方向进行分析对比。图2-a、b、c、d表示试验区各列探测管自南向北的土壤含水率随时间的变化。土壤含水率在监测初期值较高，6月下旬大部分的测点含水率达到监测期的低点，自此该值随时间逐渐增高，最大值出现在9月初，进入9月中旬土壤含水率开始缓慢的下降。含水率的变化幅度自西向东逐渐减少，20 cm深处水平横断面内，接近北侧边界的土壤含水率要略大。

试验区自西向东分布3行TDR探测管，图3为试验区各行探测管土壤含水率随时间的变化。试验初期各个测点的含水率基本相同，随着时间的推移，土壤含水率变幅较缓。8月上旬含水率逐渐增加，9月初到达最大值，随后土壤含水率逐渐降低。越接近东侧边界所测定的土壤含水率越大。由此，试验区在20 cm深处水平横断面的土壤含水率的变化过程由初期的水平形态逐渐呈现出东北高，西南较低的断面形态。当测定深度增至40 cm时，在监测的初期土壤含水率变幅更为缓慢，该值在7、8月中旬出现明显的涨幅，越接近东侧边界的测点使这一拐点发生的时间越早（图4）。因该地区春夏季地下水埋深为50 cm，所以降雨、蒸发和地下水埋深是影响该地区土壤含水率的主要原因。

2.2 土壤盐分变化特征

试验区各列测点在距地表20 cm处的土壤全盐量随时间的变化情况见图5。各个测点的土壤全盐量随季节更替，在0.8～1.8 g/kg之间浮动，根据土壤盐分浓度该试验区的土壤属于轻盐渍土。盐分的动态变化受降雨、蒸发影响明显，如7月28日受当地大面积降 雨的影响，相对应的土壤全盐量在当天出现了降低。8月下旬土壤全盐量逐渐升高到9月中旬，该值随时间推移逐渐降低。各列测点的土壤全盐量自南向北逐渐降低，各列的平均土壤全盐量随时间自东向西出现了降低的形态。试验区测点构成的典型行在距地表20 cm处的土壤盐分动态随直接逐渐增加，但动态变幅较小（图6）。整个土壤全盐量水平断面是接近西侧和南侧边界的区域高，形成一个西南高东北低的曲面形态。春夏季试验区40 cm处深的土壤全盐量是逐渐升高的，但变幅平缓，与之20 cm处深的值相比较高。表明该地区的土壤全盐量值还受到地下水埋深及矿化度的影响（图7）。

3 小结与讨论

在整个试验监测期内，浅表层土壤的水盐动态变化最为剧烈。在浅层土壤水平断面中，土壤含水率呈现出东北高西南较低的曲面形态，这一曲面随时间而波动，变幅随深度的增加而减小。曲面出现了明显的凹凸分解线出现在夏季末，深度越大该线出现的时间越早；土壤全盐量在0.8～1.8 g/kg浮动，呈现出西南高东北低的曲面形态，与土壤含水率变化规律相反。全盐量随深度的增加呈现出变幅平缓但其实较高的曲面。由此说明，在宁夏银北试验区的土壤水分盐分的关系密切，且受当地降雨、蒸发和地下水埋深以及地下水矿化度的影响。

参考文献：

[1] 杜 历，周 华.浅层地下水利用与盐碱地治理[M].银川：宁夏人民出版社，2003.

[2] 潘 萍，赵 涛，毛立民，等. 宁夏土壤盐渍化的动态变化及控制途径[J].宁夏农林科技，2001（5）：38-41.

[3] 刘福荣，李林燕.宁夏银北灌区耕地土壤盐渍化现状及治理对策[J].宁夏农林科技，2008（2）：63-64.

[4] 宁邓丽，陈玉春，李光伟等.宁夏引黄灌区土壤盐渍化影响因素调查分析[J].中国农村水利水电，2007（11）：46-47.

[5] 史晓杰，万 力，张永庭，等.银北地区土壤盐渍化形成机理与模拟研究[J].水文地质工程地质，2006（6）：116-117.

[6] 马文敏，康金虎.TDR在土壤盐分测定中的试验研究[J].中国农村水利水电，2004，6（10）：10-13.