基于文献计量分析的土壤盐渍化研究

崔国屹

摘 要：土壤盐渍化是目前全球面临的较严重的土地退化问题之一。为了解土壤盐渍化研究的发展和现状，基于对CNKI和SCI两大数据库的文献检索，就数据库所发表的相关文献进行计量分析，得出土壤盐渍化研究领域主要涉及盐渍化成因、盐渍化影响、盐渍化改良和盐渍化等3个方面。根据研究现状提出未来土壤盐渍化研究发展的展望，以期为土壤盐渍化研究提供一些参考。

关键词：土壤盐渍化;研究进展;盐渍化成因;盐渍化改良;文献计量分析

中图分类号：X825     文献标志码：A     文章编号：1003-5168（2022）7-0108-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.07.025

Abstract： Soil salinization is one of the most serious land degradation problems in the world. To understand the development and status quo of study on soil salinization， based on CNKI and SCI database literature retrieval， database published by the literature measurement analysis， discussed the main research in the field of soil salinization study involving salinization cause， salinization impact， salinization improvement， salinization monitoring of remote sensing. According to the present situation of the research， the prospect of future research on soil salinization is put forward in order to provide some references for the research of soil salinization.

Keywords： soil salinization; progress of research ; cause of salinization; improvement of salinization; bibliometric analysis

0 引言

土壤盐渍化，亦称土壤盐碱化，是指在自然和人为作用下，土壤表层盐分含量不断积累的过程和现象，是造成土地退化的原因之一，也被视作环境地质问题。干旱半干旱地区、沿海易受海水倒灌地区、地下水位较高、地区地表径流和地下径流滞留排泄不畅地区常出现土壤盐渍化。在我国，盐渍土的总面积约为36万km2[1]，占全国可利用土地面积的4.88%，主要分布在东北、华北、西北以及东南沿海地区。在全世界范围内，盐渍化土地的总面积约为12 781.3万km2[2]，主要分布在中低纬地区，其中澳大利亚、中国、匈牙利、美国等国家的土壤盐渍化问题尤为突出，非洲、南美洲的土壤盐渍化状况趋于严重[3]。土壤盐渍化已经成了全球性问题。土壤盐渍化会对农业生产和生态系统产生不利的影响。因此，土壤盐渍化问题，特别是关于土壤盐渍化的成因、形成过程、对植物的影响以及防治的问题越来越受到相关学者们的重视。笔者通过对近10年来的相关文献的总结，分析土壤盐渍化领域的研究进展，论述土壤盐渍化的热点问题和发展趋势，以期为未来的土壤盐渍化研究提供新思路。

1 研究方法

文献计量学是定量地分析文献发表规律、文献信息、分布结构的交叉科学[5]。本文数据来源于知网数据库和SCI数据库。知网是我国文献数量最多、使用率最高的中文数据库;SCI数据库是国际外文文献资源数量最多的数据库。本文以“土壤盐渍化”“盐渍土”“土壤盐分”“盐渍土改良”“盐渍化机理”等关键词检索了近10年的知网和web of science数据库，分析土壤盐渍化问题研究的现状和发展趋势。

2 土壤盐渍化研究的发展及现状

2.1 土壤盐渍化研究成果的发表情况

通过对知网数据库和SCI数据库的近10年文献的检索，由图1可以得出，整体上，知网数据库中的中文土壤盐渍化研究的论文的发表数量少于SCI数据库。从2011—2019年，知网与SCI数据库的论文量的变化趋势较为相似。在2011—2013年变化较平稳，在2013—2016年呈现增长趋势，2016—2017年有所下降，2017—2019年较为稳定。

从表1可知，中国是在SCI数据库里土壤盐渍化研究领域发文量最大的国家，近十年发表了1 518篇SCI论文，远高于其他国家的发文量。由于我国的土壤盐渍化形势较为严峻，因此，在土壤盐渍化的领域投入了大量的研究经费。在未来我国应该加强与其他国家的科研合作与交流，共同研究解决日益严峻的土壤盐渍化、土地退化等环境问题。

2.2 土壤盐渍化主要研究内容

近10年来，国内外的土壤盐渍化研究人员把目光主要聚焦在土壤盐渍化过程、机制、影响、改良、动态监测等研究方向上。

2.2.1 土壤盐渍化成因。土壤盐渍化成因可划分为由自然环境因素（如气候、地质地形、水文、土壤）而形成的原生盐渍化和由人类不合理的灌溉、施肥方式和人类活动而导致的次生盐渍化。

在干旱半干旱地区，年蒸发量远大于降水量，地下水随土壤毛管力的吸附上移至土壤表面，而气候干燥缺少降水对土壤的淋洗，使土壤表面盐分不断积累产生盐渍化。部分地区因地处地势较低的洼地，成為地下水的排泄区，地下水矿化度高、埋藏较浅且潜水位较高。地表径流也容易汇聚在洼地将周围地区的盐分汇聚从而形成盐渍化。形成盐渍化的自然因素之间往往是相互关联的。原生盐渍化的形成是由气候、地形、地质环境等多种影响因素共同作用的结果，关于原生盐渍化成因的研究已趋于成熟。

人类不合理的生产活动会大大加剧盐渍化的形成。形成次生盐渍化的人为原因主要是不合理的农业灌溉方式、施用化肥的方式、融雪剂的使用等。其中，不合理的农业灌溉方式和滥用化肥是常见的原因。早期农业种植采用粗放的、过度的大水漫灌的形式，在气候较干旱的地区，这种只灌不排的灌溉方式会导致地下水位升高，地下水携带盐分随着土壤的毛管作用把水分输送至表层土壤，在地表水分被太阳辐射蒸发，留下盐分在地表。虽然滴灌相比漫灌更节水，但是滴灌方式也会造成土壤盐渍化。为缓解灌区的土壤次生盐渍化，应该从排盐设施设置和科学的灌溉管理入手。滥用化肥会导致土壤中盐分的积累，因此，近年来，越来越多的学者探究有机肥与无机肥的适宜配比，以减少土壤中盐分積累。路盐随着冰雪融水渗入土壤造成盐渍化。在使用路盐融雪较多的欧美地区，一些学者已经关注到这一问题。如加拿大学者Equiza等[6]研究了埃德蒙顿市冬季抛洒的路盐对城市绿化树木产生的影响，发现路盐引起道路边土壤盐分的升高，给行道树带来盐分胁迫。但我国学者对此问题关注较少。因此，我国东北等寒冷地区融雪剂的使用给土壤带来的影响应引起重视，在修筑道路时可以考虑设置排盐的管道或渠道以缓解造成的盐渍化问题。

2.2.2 土壤盐渍化改良。土壤盐渍化的改良措施可划分为生物改良措施、化学改良措施、物理改良措施（农业工程改良）三大类。

①生物改良措施。生物改良措施主要有使用微生物菌群、种植盐生植物等方法。关于生物措施的盐渍化改良效果，目前已有学者对此展开研究。盐生植物通过其根系吸收土壤中的盐分，按对土壤盐分的适应性分为三种类型。一是聚盐植物，又称真盐生植物，能从重盐渍化的土壤中吸收大量可溶性盐分聚集在体内。二是泌盐植物，这类植物也能从土壤中吸收一定的盐分，但是并不积存在体内，而是通过茎、叶的盐腺细胞分泌盐分排出体外。三是抗盐植物，这类植物自身具有高渗透压，不吸收土壤中的盐分。在盐渍土改良上，主要使用聚盐植物和泌盐植物。近年来，盐生植物和耐盐植物对盐渍土的影响得到了一部分学者的关注。例如，Jing等[7]以三角滨藜（Atriplex triangularis）和碱蓬（Suaeda glauca）两种当地原生的盐生植物的根系土壤聚集有机质和盐分，改良滨海的盐渍土。除了对某个盐生植物物种的研究，还有一部分学者将目光聚焦在多种盐生植物群落的组合对土壤盐渍化的改良研究。如赵丹等[8]以青海大柴旦盐湖区的芦苇（Phragmites Australis ）、毛穗赖草（Leymus paboanus）、海韭菜（Triglochin matitimum L.）、赖草（Leymus secalinu）4种盐生植物及群落组合为研究对象，研究发现盐生植物群落对水平方向上的土壤盐度产生显著影响。也有学者探究农业轮作方式对于盐渍土壤的改良和影响，发现粮-草轮作方式对于中度盐渍化土壤具有较好的改良效果，该方法适用于吉林西部的盐渍化土地[9]。未来对盐生植物群落的研究还将继续深入。土壤不仅孕育了植物，也是许多土壤生物的栖息地，有学者发现蚯蚓（Eisenia fetida）和丛枝菌根真菌（Rhizophagus intraridices）结合使用对改良盐渍土有良好效果[10]。

②化学改良措施。化学改良措施主要是通过施用化学药剂和药品与土壤中的盐分发生离子交换，从而改良土壤。化学改良方法已得到广泛应用[11]，有较多的学者研究土壤改良剂的选择。脱硫石膏是一种表现良好的土壤改良剂。但由于通常所用的脱硫石膏常来自燃煤的废弃物可能存在重金属，一些学者对于使用脱硫石膏是否会对环境产生污染的问题进行了研究[12]，得出脱硫石膏改良剂的重金属含量低于相关标准、对环境安全无害的结论。在实际的土壤改良工程中应注意检测使用的脱硫石膏的重金属情况[13]，避免对环境造成污染。化学改良除了使用化学物质之外，通常还须结合一些生物材料（如牛粪、秸秆等）或有机肥一起施入土壤以起到更好的改良效果。土壤改良剂与有机肥结合使用也被认为是更有利于植物生长的。对于化学改良剂的选择、化学改良剂与有机质混合使用的模式将继续深入研究，同时，化学改良剂对土壤环境的负面影响应得到更多的研究。

③物理改良措施。物理改良措施包括隔层阻盐、深耕翻耕、灌水洗盐、暗管排盐等工程手段。其机理是从切断土壤中毛细水的上升通道，使盐分无法在土壤表面积累和灌水淋溶土壤中的盐分并使之排出的思路来实现的。对于盐渍土地区的道路施工而言，通常使用隔层阻盐的方法，即在路堤与路床之间设置由砾石土料和不透水的复合土工膜组成的综合隔断层，以阻断毛细水中的盐分随着蒸发上升至路基的过程，从而保护路基不受土壤中盐分的腐蚀[14]。在灌溉农业区常使用沟渠、暗管排出过高的地下水，使地下水难以随毛细管力输送到地表。暗管排水具有调节地下水位和排盐的双重作用，引起了一些学者的关注[15-16]。深耕翻耕提高了土壤的通气性，阻断了土壤毛管力向上输水的过程，从而能够缓解土壤盐分的积累过程[6]。另外，农田土壤盐渍化的物理改良措施通常还需要结合多种物理工程手段，乃至与化学改良措施和生物改良措施结合。例如，祝榛等发现灌水淋洗盐分并通过暗管排盐与化学土壤改良剂结合使用能够有效改善次生盐渍化的农田[17]。

在实际的盐渍化改良工作中，往往是三种或两种措施综合使用，才能达到更好的土壤改良效果。土壤盐渍化使种植作物受到盐分胁迫，给农业生产种植活动带来巨大和难以估计的损失。因此，对于如何防治和利用生物、化学、物理手段整治土壤的次生盐碱化和改良盐渍化土地，使整治修复的土地可以和正常的耕地一样进行农作物种植，仍将是许多研究人员所关注的重点。

3 结语与展望

目前，关于土壤盐渍化的研究已构成系统化，对于土壤盐渍化的成因、影响、改良的研究已经逐渐趋于成熟，盐渍化成因研究已经较为全面和深入。目前，学者们更多地关注次生盐渍化的成因研究和改良修复的关键技术，这是因为原生盐渍化较严重的地区基本都是未利用土地，可利用的价值不高，但考虑到我国耕地短缺、存在较大的粮食安全供给的压力，未来还应对原生盐渍化土地修复和改良开展更多研究，以便改良未利用土地。在盐渍化研究的微观角度下，盐渍土壤改良的方法将趋向于生物、化学、物理方法相结合的综合化改良体系的研究，主要集中在耐盐作物的育种、喜盐植物对盐渍土的改良、化学物质对土壤盐分的降低和农业工程排盐等措施方面。随着人类农业活动影响的加剧，土壤盐渍化问题将愈发严重，为保障农业安全，我国还应该关注耐盐粮食作物的培育并发掘新兴的食用、药用盐生植物，以便更好地为人类的生产生活服务。

参考文献：

[1] 张盼盼，黎雅楠.国内土壤盐渍化研究现状解读：基于CNKI数据库文献计量分析[J].西部大开发（土地开发工程研究），2019，4（6）：11-15.

[2] 杨劲松.中国盐渍土研究的发展历程与展望[J].土壤学报，2008（5）：837-845.

[3] LITALIEN A， ZEEB B. Curing the earth： A review of anthropogenic soil salinization and plant-based strategies for sustainable mitigation[J]. Science of The Total Environment， 2020，698：134235.

[4] 韓瑞波，叶娟丽.国内全球治理的研究现状解读：基于CNKI的文献计量分析[J].理论与改革，2017（3）：62-73.

[5] 唐浩瀚.盐渍化土壤成因分析及修复改良措施探讨：以甘肃为例[J].甘肃科技，2018（3）：41-42，73.

[6] EQUIZA M A， CALVO-POLANCO M， CIRELLI D， et al. Long-term impact of road salt （NaCl） on soil and urban trees in Edmonton， Canada[J]. Urban Forestry & Urban Greening， 2017，21：16-28.

[7] JING C， XU Z， ZOU P， et al. Coastal halophytes alter properties and microbial community structure of the saline soils in the Yellow River Delta， China[J]. Applied Soil Ecology，2019，134：1-7.

[8] 赵丹，余冬梅，胡夏嵩，等.青海柴达木盆地大柴旦盐湖区盐生植物降盐效应[J].盐湖研究，2016（4）：37-47.

[9] 李楠，李强，刘春光，等.粮-草轮作对吉林省西部盐渍化土壤的改良效果[J].东北农业科学，2019（5）：38-42.

[10] 于英钗，王冲，孙梦实，等.蚯蚓-菌根互作对滨海盐碱土的改良作用[J].中国农业大学学报，2019（5）：123-129.

[11] 孟凡荣，窦森，尹显宝，等.施用玉米秸秆生物质炭对黑土腐殖质组成和胡敏酸结构特征的影响[J].农业环境科学学报，2016（1）：122-128.

[12] 王淑娟，陈群，李彦，等.重金属在燃煤烟气脱硫石膏改良盐碱土壤中迁移的实验研究[J].生态环境学报，2013（5）：851-856.

[13] 李彦，衣怀峰，赵博，等.燃煤烟气脱硫石膏在新疆盐碱土壤改良中的应用研究[J].生态环境学报，2010（7）：1682-1685.

[14] 蔡丽丽，高仁和，刘军勇.察格高速公路盐湖地区工程地质分区及路基阻盐技术[J].路基工程，2015（4）：1-5.

[15] 张震中，张金旭，黄佳盛，等.不同排水措施对青海高寒区盐碱地改良效果的研究[J].灌溉排水学报，2018（12）：78-85.

[16] 衡通.暗管排水对滴灌农田水盐分布的影响研究[D].石河子：石河子大学，2018.

[17] 祝榛，王海江，苏挺，等.盐渍化农田不同埋深暗管排盐效果研究[J].新疆农业科学，2018（8）：1523-1533.