新疆阿拉尔地区土壤盐渍化特征

赵 凯，罗东海，郭 超，谭富荣，刘恩泽，张英海

(中国煤炭地质总局航测遥感局，西安 710199)

土壤盐渍化以及因灌溉引起的土壤次生盐渍化问题是我国干旱、半干旱区所面临的主要生态环境问题。近年来，国内外学者采用不同方法在不同地区开展盐渍化的研究工作，马成霞以渭库绿洲为例，分析了0～10、10～30、30～50cm土壤层盐渍化的空间参数，利用基于高维数特征空间所构建土壤盐渍化遥感监测模型反映了盐渍化地表盐量组合及其变化信息；王海红以昌吉地区重度盐渍化农田为研究对象，选取5种改良措施，对土壤盐分变化与脱盐效果进行了研究，认为土壤含盐量与灌水量、地下水埋深和农田蒸发量达到极显著相关；孙倩选用了三期Landsat TM/ETM+影像，利用3S技术研究了土地利用/覆被变化与土壤盐渍化效应的影响。过去针对盐渍化的分布特征研究较多，对土壤盐渍化与地下水关系的研究较少。文中以阿拉尔地区为例，在研究区进行均匀采样，评价了0～1.6m三个不同深度的盐渍化变化特征，研究了盐渍化的空间分布特征和与地下水的关系，旨在查明该地区影响盐渍化的主要因素，为阿拉尔土壤改良、城市建设和农业生产提供一定的参考价值。

1 研究区概况

研究区所在的阿拉尔市位于塔里木盆地北缘，北起天山南麓山地，南至塔克拉玛干沙漠北缘，东临沙雅县，西抵柯坪县，傍依阿克苏河、塔里木河、台兰河、多浪河水系，位于阿拉尔市区西侧。据阿拉尔气象站及中国气象局1956—2016年资料：工作区多年平均气温10.8℃，年平均最高气温18℃，年平均最低气温3℃，月极端最高气温 40.6℃，月极端低温-25.4℃；多年平均蒸发量1 331.56mm，夏季(6—8月)蒸发量最大，约占全年的42.72%，汛期(5—10月)蒸发量约占全年的74.46%；多年平均降水量 47.21mm，5—10月降水量最多，约占全年的97%左右；阿拉尔市光热资源充足，年平均日照时数2 838.2h，年平均无霜期 214 d，属暖温带内陆干旱气候，光照充足，降水少，蒸发强烈。研究区地处天山南麓、塔克拉玛干大沙漠北缘、阿克苏河与叶尔羌河、和田河汇交的塔里木河上游，地势开阔，地形缓平。

2 样品测试

3 土壤盐渍化特征

3.1 土壤盐分分布特征

1)0～0.2m。其中重度盐渍化、盐土主要分布在研究区北东玉阿公路东西两侧及西南侧胜利水库一带，在二号工业园区也有少量分布，以亚硫酸盐渍土为主，并见有硫酸盐渍土、亚氯盐渍土、氯盐渍土类型，面积约为60.1km2,占比16.3%。中度盐渍化在区内广泛，注意集中在塔里木河北岸洪积平原区及河流阶地，以硫酸盐渍土为主，并见有少量亚硫酸盐渍土，面积200.2km2,占比54.2%。轻度盐渍化较为分散，在托海乡东侧、农场七连、十四连附近少量分布，主要为亚硫酸盐渍土，面积23.7km2，占比6.4%。非盐渍化主要位于塔里木河北岸，在绿园镇南、工二团三连、托海乡以北等区域分布，面积85.3km2，占比23.1%(图1a)。

1.非盐渍化区； 2.轻度盐渍化区； 3.中度盐渍化区； 4.重度盐渍化区； 5.盐土； 6.亚硫酸盐渍土； 7.硫酸盐渍土； 8.亚氯盐渍圭；9.氯盐渍化； 10.盐渍化程度分区； 11.盐渍土类型分区。图1 盐渍化分布Figure 1 Salinization distribution

2)0.6～0.8m。其中盐土零星分布，重度盐渍化主要分布在研究区北东玉阿公路一带，为硫酸盐渍土类型，面积为44.2km2，占比12%。中度盐渍化在广泛分布于塔里木河两岸研究区，塔里木河北岸主要为硫酸盐渍土类型，南岸为亚硫酸盐渍土类型，面积279.0km2，占比75.5%。轻度盐渍化在区内零星分布，主要以硫酸盐渍土为主，并有亚硫酸盐渍土类型，面积25.8km2，占比7.0%。非盐渍化主要分布在工业园区、塔里木河附近，面积25.5km2，占比6.9%(图1b)。

3)1.4～1.6m。盐土主要分布在二号工业园区附近，研究区北东，重度盐渍化分布在农场六连及北侧区域，面积55.5km2,占比15%。中度盐渍化分布于农场七连附近，零星分布于塔里木河两岸，面积50.8km2，占比13.7%。轻度盐渍化广泛分布于塔里木河两岸，面积247.7km2，占比67.1%。非盐渍化仅零星分布于塔里木河北岸，面积15.3km2,占比仅4.2%(图1c)。

对不同深度盐渍化的分布情况进行分析可知：土壤盐分运动特征在表层表现为脱盐型，中部表现为聚盐型，底部盐渍化程度较轻，体现了土壤盐分聚集受毛细水强烈上升高度影响，主要集中在0.6～0.8m，而0～0.2m表层受灌溉影响表层盐分在淋滤作用下表现为脱盐型。从表层往下，盐土面积先减少后增加，总体分布较少，强盐渍土含量基本稳定，中等盐渍土先增加后减少，轻度盐渍化呈逐渐增加趋势，越往深部，盐渍化程度越轻，不同盐渍化之间相互转化。

3.2 盐渍化与地下水关系

土壤盐渍化在形成过程中，受到地下水影响人主要因素为地下水位、矿化度、水化学特征以及地下水的补给、径流、排泄等。

3.2.1 土壤盐渍化与水化学特征关系

研究区盐渍化类型以硫酸盐型、亚硫酸盐型为主，潜水化学类型以Cl·SO4-Na型水为主。土壤盐渍化与潜水矿化度关系密切，当地下水矿化度小于 1g/L 时，表层土壤基本无盐渍化或轻微盐渍化，主要分布在胜利水库北东侧；当地下水矿化度介于1～3g/L时，表层土壤多呈轻度—中度盐渍化，水化学类型为Cl·SO4—Na·Mg型，主要分布在塔里木河南北两岸；当地下水矿化度为3～10g/L时，表层土壤呈中度或重度盐渍化，水化学类型为Cl·SO4—Na型，主要分布在洪积平原；当地下水矿化度大于10g/L时，表层土壤多呈重度盐渍化或盐土，土质较差，分布在二号工业园区西侧(图2、图3)。

1.小于1.0g/L; 2.1.0～3.0g/L; 3.3.0～10g/L; 4.大于10g/L。图2 潜水矿化度分布Figure 2 Phreatic water mineralization distributions

1.Cl； 2.Cl·SO4; 3.SO4·HCO3; 4.SO4·Cl; 5.Na; 6.Na·Ca;7.Na·Mg; 8.Na·Mg·Ca; 9.阴离子界线； 10.阳离子界线图3 潜水水化学类型Figure 3 Phreatic water hydrochemical types

1.潜水埋深<1m； 2.潜水埋深1～3m; 3.潜水埋深>3m;4.潜水埋深； 5.潜水等水位线； 6.潜水流向图4 潜水埋深及水位等值线Figure 4 Phreatic water buried depth and water level isogram

3.2.2 土壤盐渍化与水位埋深的关系

从图4可以看出， 地下水流向塔里木河以北主要自北西到南东，塔里木河以南地下水流向为自西南向北东。地下水埋深小于1m的区域主要分布在塔里木河南北一级阶地，水位埋藏浅，地下水矿化度多为1～3g/L，盐渍化程度轻度—中等。地下水埋深1～3m的区域，广泛分布于研究区，地下水矿化度多为3～5g/L，盐渍化程度中等—重度。地下水埋深大于3m的区域，多为中度盐渍化，二号工业园区附近见有少量重度盐渍化。可见，土壤盐渍化与地下水的关系较为复杂，但中度—重度盐渍化多集中分布于地下水埋深1～3m的区域，且主要位于塔里木河以北，这与洪积平原区岩性多为粉质粘土、粉土有一定关系。

4 结论

1)不同深度的土壤盐渍化特征不同，整体上盐渍化表聚作用强烈，往深部盐渍化程度减弱，0～0.2、0.6～0.8m处以中度盐渍化为主，1.4～1.6m处以轻度盐渍化为主，但总体上均以硫酸盐型和亚硫酸盐型为主。

通过上述分析，认为研究区土壤盐渍化主要分布在研究区西南角和东北角，以及二号工业园区一带， 其含盐量较高， 应积极采取措施改良土壤盐渍化，提高土地利用率。盐渍化的分布特征受到时间和空间多重因素的影响，要全面治理盐渍化，还需要因地制宜，科学管理。