农田水利工程治理天津市土壤盐渍化的效果

　　摘要：为研究农田水利工程治理盐渍化的效果，以天津市为例，结合ArcGIS9.3与试验分析方法，分析说明农田水利建设对土壤盐渍化改良的作用。结果表明，1982－2008年，盐渍土面积由49.40×104hm2，降低到32.42×104hm2，18.76%的盐渍土完全脱盐化，其他土壤盐化程度也大大降低；2006－2010年，来自于盐渍土的新增耕地面积减少了2.54×104hm2，但有1.11×104hm2的沟渠转换成耕地；0～60cm内的滨海盐渍土剖面中，排水体系完善的耕地，69.81%以上在轻度盐化以下，而排水体系较差的荒地，40%以上为盐土，仅14.85%在轻度盐化以下。1982－2005年，易形成盐渍化的土壤面积由65.55×104hm2，减少到49.60×104hm2，减少区域与盐渍化降低区的分布区域一致。因此，农田水利建设是通过改良盐渍土的形成环境，从而达到治理盐渍化的效果。对于沟渠分布过密的脱盐化地区，可将部分废弃沟渠纳入宜耕后备资源中，通过土地整治促进农田集中连片，进而推进高标准农田建设。

　　关键词：土壤，排水，灌溉，盐渍化治理，天津市

　　0引言

　　盐碱土（也称盐渍土）包括各种盐土和碱土以及不同程度盐化和碱化的土壤，是在气候干旱、地面蒸发强烈、地势低洼、含盐地下潜水位高的条件下，土壤表层或土体中积聚过多的可溶性盐类而形成的[1-2]。在干旱、半干旱以及半湿润气候蒸降比大于1的地区，如果地下水位高，则土壤水的毛管上升到达地表的量大于重力下行水流的量，在此情况下，地下水中的可溶性盐类随上升水流蒸发、浓缩，积聚于地表，形成盐土[1]。由此可见，区域的水文、气候条件与土壤的盐渍化密切相关[3-5]，是形成盐渍化的主要因素。据第二次全国土壤普查资料显示，盐碱土面积为34.70×106hm2。随着人口的不断增长，为了满足粮食需求，盐碱土作为一种具有巨大开发潜力的土地资源，引起人们的重视。自20世纪50年代开始，就开始通过农田水利与农业生物措施相结合等方式来改良盐土种植作物，成效显著，各地的盐碱地面积大大缩小，土壤的盐碱化程度也明显减轻，并且大部分地区已基本消除了盐碱危害[6]。黄淮海平原的盐碱地也由1958年的412.53×104hm2减少到2005年的38.45×104hm2[7]。

　　1研究区概况

　　天津市位于华北平原东北部，海河流域最下游，38°34′～40°15′N，116°43′～118°04′E，全市土地总面积为11916.85km2。属于暖温带大陆性季风气候，年均降雨量570～690mm，夏季占全年降雨量的75%（6－9月降雨量可达400～500mm，占全年降雨量的72%左右），年均蒸发量1100mm左右，约为降雨量的2倍。地形总趋势是北、西北部高，南、东南部低。海拔高度介于0～1078.5m，除北部蓟县为山地丘陵区外，其余全为平原区，占全市面积的93%。受地形、地貌、母质、气候等成土因素的影响，由于蒸降比大，又地处九河下梢，河流众多，历史上常因河流宣泄不畅，致使堤防溃决，在海积平原区形成许多洼地，加之地下水埋深浅，矿化度高，因而形成较多的盐化潮土；海冲积平原区因长期受海潮影响，土壤盐渍化较重，多形成滨海盐土。二次土壤普查时（1982年），全市各种盐化潮土和滨海盐土总面积为49.40×104hm2，占土壤总面积的46.67%。

　　2数据来源与研究方法

　　本文所用到的1982年的土壤类型图、浅层地下水埋深及地下水矿化度图、土壤盐渍化分布图来源于《天津市土种志》[13]；2002年、2005年浅层地下水埋深及矿化度图分别来源于《天津市地质环境图集》[14]、《天津市土地适宜性评价主要指标调查报告》[15]；2008年土壤盐渍化分布图来源于天津市地质调查中心；2006年、2010年土地利用现状图来自于土地利用变更数据；利用ArcGIS9.3将所有图件都与土地利用现状图进行配准矫正。154个滨海新区盐渍土剖面数据来源于2009年3月实地采样分析获得（耕地53个，荒地101个），每个样点分0～20、＞20～40、＞40～60cm进行取样，共采集462个土壤样品，按照常规分析方法[16]进行土壤含盐量的测定。

　　3农田水利工程建设的土壤盐渍化治理效果

　　3.1天津市农田水利工程建设

　　盐渍土的治理是指将可溶盐从某一土层或整个剖面中移去而达到脱盐目的的过程。鉴于盐渍化的形成原理，兴修水利，挖排水沟排泄雨洪水，降低地下水位，是除涝治碱的首要工作。由表1可知，自1949年至1990年，天津市通过开辟、治理骨干河道，修建排水渠、建水库等措施，改良盐渍耕地面积20.78×104hm2[19-20]。90年代中期以后，又通过大规模的土地平整、机井灌溉及排水体系建设，扩大农田的有效灌溉面积，来进一步改善农业生产条件[21]。仅“十一五”期间，天津市土地平整面积1.62×104hm2，修建灌、排渠（管）道1832.12km，新打机井461眼。因良好的排水体系与长期开采地下水灌溉，地下水位下降至水分不再通过毛管吸引力上升至地表，在雨季降水量大于蒸发量的条件下，下行水量大于上行水，盐分被淋洗出土体或被淋洗到剖面中的一定深度；地下水矿化度也随着灌溉面积的增加，通过地下水补给，稀释了盐分离子，降低了地下水的矿化度。从而切断了盐分通过土壤毛管水上升聚积在地表的源头。

　　3.2天津市土壤盐渍化治理效果

　　3.2.1土壤盐渍化面积变化与空间分布

　　按照土壤含盐量百分比将盐渍化等级划分为5级[22]：<0.2%为无盐化，0.2%～0.4%为轻度盐化，0.4%～0.6%为中度盐化，0.6%～1.0%为重度盐化，>1.0%为盐土。1982年，全市盐渍土面积为49.40×104hm2，占土壤总面积的46.67%；2008年，全市盐渍土面积为32.42×104hm2，占土壤总面积的27.91%。由此可见，至2008年，有18.76%的盐碱土已经完全脱盐化了。从表3中可看出，1982－2008年，轻度、中度盐渍化土壤明显改良，面积比例由29.88%、10.19%降低到11.76%、3.42%，分别减少了18.12%、6.78%；而重度、盐土面积比例略有增长，由0.74%、5.85%增加到2.90%、9.82%，分别增加了2.16%、3.98%，增长幅度均不足4%，主要位于原有中度以上盐渍化地区，在未脱盐的情况下，水改旱作导致盐渍化进一步加剧。

　　3.2.2新增耕地盐渍化状况

　　2006－2010年天津市新增耕地8.38×104hm2，其来源为3类：其他农用地（非耕地的农用地）、建设用地和未利用地，分别占新增耕地面积的45.07%、25.21%、29.72%。其中，来自沟渠的面积为1.11×104hm2，占新增耕地面积的13.24%；来自于荒草地和盐碱地面积为1.03×104hm2，占新增耕地面积的12.27%。在耕地保护与“占补平衡”政策下，原有的许多荒草地和盐碱地被开垦成为耕地。与此同时，在洪涝及盐碱危害消除后，农民将许多失去原有效用的沟渠填埋开发成了耕地。

　　4结论与建议

　　1）通过农田水利工程建设的治理，1982年以来，无论是盐碱土的面积、盐化等级或是新增耕地的盐渍化状况都是减少或下降的。1982－2008年，盐渍土面积由49.40×104hm2，降低到32.42×104hm2，18.76%的盐渍土已经完全脱盐化，其他土壤盐化程度也大大降低。2006－2010年的4a间，来自于盐渍土的新增耕地面积减少了2.54×104hm2，但有1.11×104hm2的沟渠转换成耕地。

　　2）在滨海盐渍土剖面中，拥有完善排水体系的耕地的盐渍化程度大为降低。0~60cm内，至少69.81%的耕地样点在轻度以下，9%以上样点已经完全脱盐渍化；而排水体系较差的荒地样点40%以上为盐土，只有14.85%的样点盐渍化程度在轻度以下，完全脱盐渍化的仅占2%。

　　[参考文献]

　　[1]王遵亲，祝寿泉，俞仁培，等.盐渍土[M].北京：科学出版社，1993.

　　[2]张凤荣，王秀丽，王数，等.土壤系统分类中盐成土及其相关土壤诊断标准的修订建议[J].土壤学报，2013，50(2)：206－209.ZhangFengrong,WangXiuli,WangShu,etal.SuggestedrevisionsofdiagnosticcriteriaforhalosolsandrelevantsoilsinChinesesoiltaxonomy[J].ActaPedologicaSinica,2013,50(2):206－209.(inChinesewithEnglishabstract)

　　王秀丽1，张凤荣1※，王跃朋1，奉婷1，廉晓娟2，王艳2

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