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1、中中 国国 地地 质质 大大 学学 环环 境境 学学 院院School of Environmental Studies-CUG环境地质学环境地质学主讲教师：曾斌主讲教师：曾斌zengbin_分论若干地质环境问题的论述Environmental Geology土壤盐渍化主要内容主要内容n概念n我国土壤盐渍化的特点n土壤盐渍化的机理n土壤盐渍化的分级n土壤盐渍化的防治中国地质大学环境学院School of Environmental Studies-CUGn一、概念一、概念土壤盐渍化又称土壤盐碱化，是指在土壤盐渍化又称土壤盐碱化，是指在自然和人为自然和人为作用下土壤作用下土壤表层表层盐分含量不断
2、增加盐分含量不断增加以至以至超过某一限度超过某一限度的地质过程和现象。的地质过程和现象。盐渍土是盐渍土是盐土盐土和和碱土碱土以及各种盐化、碱化土壤的总称。以及各种盐化、碱化土壤的总称。4中国地质大学环境学院School of Environmental Studies-CUG研究表明，当土壤含盐量达到干土重的研究表明，当土壤含盐量达到干土重的0.3-1%时，即相当于时，即相当于弱盐渍土或中等盐渍土时，农作物的产量仅为正常产量的弱盐渍土或中等盐渍土时，农作物的产量仅为正常产量的1/10-1/30。由于土壤盐渍化对农业生产危害很大，所以，由于土壤盐渍化对农业生产危害很大，所以，土壤盐渍化是土壤盐渍
3、化是土地退化的一个重要类型。土地退化的一个重要类型。5中国地质大学环境学院School of Environmental Studies-CUG我国是一个农业大国，但因山地、丘陵、高原占全国面积的我国是一个农业大国，但因山地、丘陵、高原占全国面积的69%69%，适，适宜耕作的土地数量不多。根据统计资料，宜耕作的土地数量不多。根据统计资料，19501950年我国年我国人均耕地人均耕地为为2.72.7亩，亩，2020世纪世纪9090年代降至年代降至1.51.5亩，亩，20062006年降至年降至1.41.4亩。亩。在耕地严重不足的条件下，为满足人口急剧增长对植物食品的需求，在耕地严重不足的条件下，
4、为满足人口急剧增长对植物食品的需求，迫使人们不断扩大耕地规模，由于利用和管理不当，土壤盐渍化问题日迫使人们不断扩大耕地规模，由于利用和管理不当，土壤盐渍化问题日益突出，盐渍化土地的益突出，盐渍化土地的面积以每年近面积以每年近700km2700km2的速度扩大的速度扩大。除基本建设和。除基本建设和住宅建设平均每年占用耕地住宅建设平均每年占用耕地20002000万亩外，万亩外，土壤盐渍化的快速发展是可耕土壤盐渍化的快速发展是可耕地不断减少的原因之一。地不断减少的原因之一。l发展速度快发展速度快 n二、我国土壤盐渍化的特点二、我国土壤盐渍化的特点土土壤壤盐盐渍渍化化发发展展最最快快是是山山东东省省，
5、年年平平均均扩扩展展面面积积达达664.2 664.2 kmkm2 2；其其次次是是黑黑龙龙江江，由由19621962年年的的144 144 kmkm2 2发发展展到到19901990年年的的666.7 666.7 kmkm2 2翻翻了了两两番番。主要是松嫩平原中部的齐齐哈尔、大庆等地。主要是松嫩平原中部的齐齐哈尔、大庆等地。6中国地质大学环境学院School of Environmental Studies-CUG盐渍化在我国分布很广，除滨海半湿润地区盐渍土外，大部分分布盐渍化在我国分布很广，除滨海半湿润地区盐渍土外，大部分分布在沿淮河秦岭巴颜喀拉山唐古拉在沿淮河秦岭巴颜喀拉山唐古拉山山一线
6、以北，即北纬一线以北，即北纬3333度以北的度以北的干旱半干旱地区干旱半干旱地区。据现有资料，全国。据现有资料，全国1818个省区分布有盐渍土，总面积约个省区分布有盐渍土，总面积约81.881.8万万kmkm2 2，占全国面积的，占全国面积的8.5%8.5%，其中现代盐渍土约占，其中现代盐渍土约占45%45%（36.9336.93万万kmkm2 2）,残余（历史上形成的）盐渍土约残余（历史上形成的）盐渍土约44.8744.87万万kmkm2 2，另外，还有潜在的盐渍，另外，还有潜在的盐渍土土17.3317.33万万kmkm2 2（含盐量较高具备形成条件）。（含盐量较高具备形成条件）。其中分布面
7、积最广的是其中分布面积最广的是内蒙古内蒙古，其次是山东，再次是新疆，第四位，其次是山东，再次是新疆，第四位是河北。是河北。l区域分布广泛区域分布广泛 7中国地质大学环境学院School of Environmental Studies-CUG（一）极端干旱荒漠盐渍土区（一）极端干旱荒漠盐渍土区 塔里木盆地、吐鲁番盆地和柴达木盆地。塔里木盆地、吐鲁番盆地和柴达木盆地。（二）干旱荒漠和荒漠草原盐渍土区（二）干旱荒漠和荒漠草原盐渍土区 1 1、黄河中上游半干旱半荒漠盐渍化区、黄河中上游半干旱半荒漠盐渍化区 包括陕西、甘肃、青海、内蒙古的部分和宁夏的大部分地区。区内包括陕西、甘肃、青海、内蒙古的部分和
8、宁夏的大部分地区。区内除现代积盐的硫酸盐氯化物或氯化物硫酸盐盐渍土外，还有部分残除现代积盐的硫酸盐氯化物或氯化物硫酸盐盐渍土外，还有部分残余盐渍土。余盐渍土。2 2、甘、蒙、新干旱荒漠盐渍化区、甘、蒙、新干旱荒漠盐渍化区 包括甘肃河西走廊、内蒙古西部阿拉善高原和新疆天山以北地区，包括甘肃河西走廊、内蒙古西部阿拉善高原和新疆天山以北地区，分布土壤含盐量很高的内陆盐渍土。分布土壤含盐量很高的内陆盐渍土。（三）半干旱和干旱草原盐碱化区（三）半干旱和干旱草原盐碱化区 主要分布在内蒙古东部高平原，包括呼伦贝尔高平原和内蒙古草原主要分布在内蒙古东部高平原，包括呼伦贝尔高平原和内蒙古草原东部地区。东部地区。
9、按自然地理条件、形成过程和盐分组成，可将我国盐渍土按自然地理条件、形成过程和盐分组成，可将我国盐渍土划分为划分为7 7个类型区：个类型区：8中国地质大学环境学院School of Environmental Studies-CUG（四）半干旱、半湿润苏打盐渍化区（四）半干旱、半湿润苏打盐渍化区 集中分布在松嫩平原、三江平原和内蒙古东部地区。区内的盐渍化集中分布在松嫩平原、三江平原和内蒙古东部地区。区内的盐渍化土壤为苏打土，可分为松辽平原半湿润草甸碱化苏打斑状盐渍土和三土壤为苏打土，可分为松辽平原半湿润草甸碱化苏打斑状盐渍土和三江平原半湿润草甸沼泽零星苏打盐渍化土。江平原半湿润草甸沼泽零星苏打盐
10、渍化土。（五）半湿润季风气候盐渍苏打碱化区（五）半湿润季风气候盐渍苏打碱化区 我国盐渍化土壤分布面积最大的类型区，主要分布在半干旱半湿润我国盐渍化土壤分布面积最大的类型区，主要分布在半干旱半湿润的华北平原、山西汾河流域和陕西泾、渭河流域。可分为黄淮河草甸盐的华北平原、山西汾河流域和陕西泾、渭河流域。可分为黄淮河草甸盐渍土亚区和汾渭河谷半干旱氯化物硫酸斑状盐渍土亚区。渍土亚区和汾渭河谷半干旱氯化物硫酸斑状盐渍土亚区。（六）半湿润和湿润季风气候滨海盐渍化区（六）半湿润和湿润季风气候滨海盐渍化区 主要分布在我国东部滨海低平原和各大河三角洲。由于长期受海水主要分布在我国东部滨海低平原和各大河三角洲。由
11、于长期受海水侵袭，土壤和地下水含盐量很高。侵袭，土壤和地下水含盐量很高。（七）高寒荒漠湖盆盐渍土区（七）高寒荒漠湖盆盐渍土区 主要指昆仑山以南、横断山以西的青藏高原。该高原的众多短而分主要指昆仑山以南、横断山以西的青藏高原。该高原的众多短而分散的内流河汇成许多孤立的湖泊，湖水含盐蒸发形成。散的内流河汇成许多孤立的湖泊，湖水含盐蒸发形成。9中国地质大学环境学院School of Environmental Studies-CUG据据内内蒙蒙河河套套平平原原的的统统计计资资料料，许许多多渍渍区区每每年年因因盐盐渍渍化化而而死死亡亡的的作作物物占占播播种种面面积积的的10-20%10-20%，甚甚至
12、至达达到到30%30%以以上上。黄黄淮淮海海平平原原仅仅轻轻度度、中中轻轻度度盐盐渍渍土土就就造造成成农农作作物物减减产产10-50%10-50%，重重度度的的则则颗颗粒粒无无收收。山山东东因因此此造造成成的的经经济济损损失失就就达达15-2015-20亿亿元元，宁宁夏夏平平均均每每年年减减产产40004000多多万万kgkg，新新疆疆则则达达1 1亿亿kgkg。危危害害农农业业、畜畜牧牧业业；危危害害交交通通电电力力等等基基础础设设施施安安全全；生生态态环环境境恶恶化化l损失严重损失严重 （一）危害农业和畜牧业（一）危害农业和畜牧业10中国地质大学环境学院School of Environm
13、ental Studies-CUG（二）危害交通电力等基础设施安全（二）危害交通电力等基础设施安全 盐渍土具有盐渍土具有腐蚀性腐蚀性，对建筑物基础产生一定危害。，对建筑物基础产生一定危害。如如在在盐盐渍渍土土地地段段埋埋设设的的混混凝凝土土电电线线杆杆，会会发发生生电电线线杆杆被被腐腐蚀蚀和和局局部部裂裂缝缝现现象象，严严重重危危及及送送电电线线路路的的安安全全，盐盐渍渍土土对对铁铁路路路路轨轨的的腐腐蚀蚀性性也也不容忽视。不容忽视。（三）导致生态环境恶化（三）导致生态环境恶化 重重度度盐盐渍渍化化地地区区，地地表表返返盐盐严严重重，形形成成大大片片盐盐碱碱地地或或光光板板地地，盐盐结结皮皮普
14、普遍遍，无无植植物物生生长长或或仅仅局局部部可可见见低低矮矮、稀稀疏疏的的红红柳柳和和盐盐蒿蒿，生生态态环环境严重恶化，境严重恶化，再进一步发展即造成盐漠化。再进一步发展即造成盐漠化。11中国地质大学环境学院School of Environmental Studies-CUGn三、土壤盐渍化的机理三、土壤盐渍化的机理在在5050年年代代，苏苏联联学学者者认认为为，潜潜水水积积极极参参加加土土壤壤的的成成壤壤过过程程乃乃是是土土壤壤盐盐渍渍化化最最普普遍遍和和最最根根本的原因。本的原因。这种说法并不全面。这种说法并不全面。例：例：我我国国西西北北荒荒漠漠地地区区，罗布泊、河西走廊。罗布泊、河西
15、走廊。长长江江三三角角洲洲地地区区、江江汉汉平原。平原。罗布泊罗布泊所以，有必要从盐渍土的形成条件和土壤中盐分的运移机理两方面来讨论。所以，有必要从盐渍土的形成条件和土壤中盐分的运移机理两方面来讨论。12中国地质大学环境学院School of Environmental Studies-CUG地形条件地形条件盐渍土的分布往往与地形条件有密切的关系，现有的盐渍土和潜在盐渍土的分布往往与地形条件有密切的关系，现有的盐渍土和潜在的盐渍化地区都集中在各种大小的的盐渍化地区都集中在各种大小的低地和洼地低地和洼地。大者如山间盆地（柴达。大者如山间盆地（柴达木盆地）、山前平原（河北平原、松嫩平原）、河流下游
16、的冲积平原木盆地）、山前平原（河北平原、松嫩平原）、河流下游的冲积平原三角洲地区、滨海、滨湖平原低地以及干旱的大型的风蚀洼地等地三角洲地区、滨海、滨湖平原低地以及干旱的大型的风蚀洼地等地区。区。l外部条件外部条件 1 1、形成条件、形成条件13中国地质大学环境学院School of Environmental Studies-CUG地形条件地形条件地势低洼处多是地下水的排泄区。地下水从补给区到排泄区的地势低洼处多是地下水的排泄区。地下水从补给区到排泄区的径流过程中，随蒸发浓缩和水岩相互作用，径流过程中，随蒸发浓缩和水岩相互作用，盐分不断积聚盐分不断积聚，矿化度不断，矿化度不断增高，为土壤盐渍化
17、的发育增高，为土壤盐渍化的发育提供了充足的盐分来源提供了充足的盐分来源；低地和洼地通常也是地表水的汇区，地表径流将盐分从周边地低地和洼地通常也是地表水的汇区，地表径流将盐分从周边地势较高处携带到此，也为土壤的盐渍化势较高处携带到此，也为土壤的盐渍化提供了盐分来源提供了盐分来源；低地或洼地处的潜水埋藏深度相对较浅，低地或洼地处的潜水埋藏深度相对较浅，水分蒸发散失在大气水分蒸发散失在大气中，而盐分则留在土壤中，不断在地表积累。中，而盐分则留在土壤中，不断在地表积累。此外，微地形的变化也会此外，微地形的变化也会引起土壤盐分的再分配。引起土壤盐分的再分配。l外部条件外部条件 14中国地质大学环境学院S
18、chool of Environmental Studies-CUG气候条件气候条件:气候条件是影响土壤盐渍化的另一重要因素。我国大气候条件是影响土壤盐渍化的另一重要因素。我国大部分盐渍土分布在北方干旱、半干旱区和滨海地区，其分布特征与气候部分盐渍土分布在北方干旱、半干旱区和滨海地区，其分布特征与气候条件的分布相一致。条件的分布相一致。（1 1）降雨与蒸发）降雨与蒸发 关于降水和蒸发与土壤积盐的关系，考斯加柯夫提出了水盐均关于降水和蒸发与土壤积盐的关系，考斯加柯夫提出了水盐均衡系数的概念：衡系数的概念：A=A=/v v式中：式中：A A水盐均衡系数（无量纲）；水盐均衡系数（无量纲）；为降水入渗
19、系数（为降水入渗系数（%）；）；为为大气降水量（大气降水量（mm/amm/a）；）；v v为土壤水分蒸发量（为土壤水分蒸发量（mm/amm/a）。）。l外部条件外部条件 15中国地质大学环境学院School of Environmental Studies-CUG（2）风的作用）风的作用 风在盐渍土壤形成中的作用主要表现在两方面：风在盐渍土壤形成中的作用主要表现在两方面：一是在内陆盐矿体、盐沼泽、盐池或盐漠附近，盐分呈固体粉一是在内陆盐矿体、盐沼泽、盐池或盐漠附近，盐分呈固体粉末被末被风力侵蚀、搬运风力侵蚀、搬运，在沉降区聚集形成盐渍土，或者在滨海地区或内，在沉降区聚集形成盐渍土，或者在滨海地
20、区或内陆盐湖附近，海水或咸水随风飘洒，降落在地表促进土壤的盐渍化；陆盐湖附近，海水或咸水随风飘洒，降落在地表促进土壤的盐渍化；二是风力作用可二是风力作用可增强土壤蒸发强度增强土壤蒸发强度，促进土壤的积盐过程。，促进土壤的积盐过程。16中国地质大学环境学院School of Environmental Studies-CUGl外部条件外部条件 地表水的作用地表水的作用地表径流对土壤盐渍化的影响主要有两种：地表径流对土壤盐渍化的影响主要有两种：一是一是直接影响直接影响，即通过河流泛滥或灌溉将盐分直接带入土壤中，即通过河流泛滥或灌溉将盐分直接带入土壤中，使土壤含盐量升高，发生土壤盐渍化；使土壤含盐量
21、升高，发生土壤盐渍化；二是二是间接作用间接作用，即由于河流和灌溉对地下水的补给作用，使得地，即由于河流和灌溉对地下水的补给作用，使得地下水位提高甚至上升至地表，在蒸发作用下将盐分带入土壤中。下水位提高甚至上升至地表，在蒸发作用下将盐分带入土壤中。17中国地质大学环境学院School of Environmental Studies-CUG土壤冻融土壤冻融l外部条件外部条件 在高纬度或高海拔地区，土壤在一年中有较长时间的冻结期，在高纬度或高海拔地区，土壤在一年中有较长时间的冻结期，土壤水盐运动与土壤的冻融有密切关系。土壤水盐运动与土壤的冻融有密切关系。春季春季时土壤表层温度高，水分在表层汽化较多
22、，溶解在水分时土壤表层温度高，水分在表层汽化较多，溶解在水分中的中的盐分也随之向地表运动盐分也随之向地表运动，形成春季积盐期。，形成春季积盐期。秋季秋季气温高，土壤冻土层全部解冻，气温高，土壤冻土层全部解冻，土壤水分以上行为主土壤水分以上行为主，成为秋季积盐期。成为秋季积盐期。冻结期冻结期冻土层和地下水埋深仍存在着一定的水力学关系，上冻土层和地下水埋深仍存在着一定的水力学关系，上层土壤冻结后，冻土层与其下部的土层存在着一定的温度差，此时土壤层土壤冻结后，冻土层与其下部的土层存在着一定的温度差，此时土壤水分会从下部较温暖湿润的土层中向冻土层运动，并将溶解在水分中的水分会从下部较温暖湿润的土层中向
23、冻土层运动，并将溶解在水分中的盐分带入冻土层，形成一种隐蔽性积盐过程。盐分带入冻土层，形成一种隐蔽性积盐过程。18中国地质大学环境学院School of Environmental Studies-CUG人为活动人为活动土壤次生盐渍化土壤次生盐渍化（1 1）将盐份带入，如灌溉、施肥、喷洒农药和废物排放将盐份带入，如灌溉、施肥、喷洒农药和废物排放。（2 2）采排地下水。采排地下水。引水蓄水工程改变了地下水的引水蓄水工程改变了地下水的循环循环，将深部高矿化水带到地表，或，将深部高矿化水带到地表，或使地下水潜水位增高，使潜水或土壤水的蒸发水量变大，加速了土壤的使地下水潜水位增高，使潜水或土壤水的蒸发
24、水量变大，加速了土壤的积盐过程。积盐过程。例如，酝酿多年的南水北调工程。有人曾做过估计，按年调水例如，酝酿多年的南水北调工程。有人曾做过估计，按年调水300300亿亿m m3 3计，调入区每年增加的盐份就达计，调入区每年增加的盐份就达600600多万吨。多万吨。l外部条件外部条件 19中国地质大学环境学院School of Environmental Studies-CUG影响土壤积盐的内部条件主要是影响土壤积盐的内部条件主要是地下水和介质条件地下水和介质条件两个两个方面。方面。前者主要指潜水的埋藏深度和矿化度；前者主要指潜水的埋藏深度和矿化度；后者指包气带的岩性结构和潜水含水层的透水性。这四
25、后者指包气带的岩性结构和潜水含水层的透水性。这四个要素通过影响水分和盐分在地下水包气带中的迁移转个要素通过影响水分和盐分在地下水包气带中的迁移转化过程，从而影响土壤的积盐和脱盐过程。化过程，从而影响土壤的积盐和脱盐过程。l内部条件内部条件 20中国地质大学环境学院School of Environmental Studies-CUG潜水的埋藏深度潜水的埋藏深度 潜水的埋藏深度较小时，蒸发作用明显。潜水的埋藏深度较小时，蒸发作用明显。临界深度临界深度“不会引起作物根系活动层产生盐渍化的潜水面所处的最小深度不会引起作物根系活动层产生盐渍化的潜水面所处的最小深度”不同作物根系活动层厚度不一，一般取不
26、同作物根系活动层厚度不一，一般取0.6-1.0m0.6-1.0m，最大毛细上升高，最大毛细上升高度与包气带岩性有关。所以，在不同地区是个可变值。度与包气带岩性有关。所以，在不同地区是个可变值。在我国河北平原，在我国河北平原，“临界深度临界深度”约为约为3.5-3.8m3.5-3.8m，在河南豫北引黄灌，在河南豫北引黄灌区，约为区，约为2m2m。l内部条件内部条件 21中国地质大学环境学院School of Environmental Studies-CUGl内部条件内部条件 潜水的矿化度潜水的矿化度 潜水的矿化度反映了潜水中含盐量的多少。潜水的矿化度反映了潜水中含盐量的多少。在潜水埋藏深度小于
27、在潜水埋藏深度小于“临界深度临界深度”的条件下，矿化度越高，潜水供的条件下，矿化度越高，潜水供给土壤的盐分就越高，土壤盐渍化的可能性就越大。给土壤的盐分就越高，土壤盐渍化的可能性就越大。在潜水埋深小于在潜水埋深小于“临界深度临界深度”条件下，如果抽取潜水进行灌溉，潜条件下，如果抽取潜水进行灌溉，潜水的矿化度越高，土壤获得水量的同时，也会获得更多的盐分。水的矿化度越高，土壤获得水量的同时，也会获得更多的盐分。22中国地质大学环境学院School of Environmental Studies-CUG土壤（包气带）岩性结构土壤（包气带）岩性结构 构成土壤包气带的颗粒较细，毛细上升的最大高度越大，
28、构成土壤包气带的颗粒较细，毛细上升的最大高度越大，“临界深临界深度就越大度就越大”。在潜水埋深相同的不同地段若包气带有细颗粒组成，潜水的蒸发作在潜水埋深相同的不同地段若包气带有细颗粒组成，潜水的蒸发作用越明显，土壤积盐越显著。除此之外，用越明显，土壤积盐越显著。除此之外，毛细上升高度毛细上升高度还与包气带的岩还与包气带的岩性组合有关。性组合有关。l内部条件内部条件 23中国地质大学环境学院School of Environmental Studies-CUG潜水含水层的透水性潜水含水层的透水性 潜水含水层透水性好坏，往往决定水交替的快慢，来自包气带的潜水含水层透水性好坏，往往决定水交替的快慢，
29、来自包气带的淋落水进入透水性好的含水层，可及时被带走，有利于土壤的脱盐。淋落水进入透水性好的含水层，可及时被带走，有利于土壤的脱盐。另外，由于径流条件，如水交替积极，往往潜水矿化度也相对较低。另外，由于径流条件，如水交替积极，往往潜水矿化度也相对较低。l内部条件内部条件 24中国地质大学环境学院School of Environmental Studies-CUG2 2、包气带与外部环境间的盐分交换、包气带与外部环境间的盐分交换包气带是一个典型的开放系统，与外界环境间不断地进行着水分和包气带是一个典型的开放系统，与外界环境间不断地进行着水分和盐分的交换。盐分的交换。从总体上看，可将从总体上看，
30、可将它与环境间的盐分传输关系分为两大类它与环境间的盐分传输关系分为两大类：一是来：一是来自环境中的盐分在包气带内积聚，即盐分从环境向包气带内输入；二是自环境中的盐分在包气带内积聚，即盐分从环境向包气带内输入；二是包气带内的盐分排向外部环境，即盐分从包气带向环境输出。包气带内的盐分排向外部环境，即盐分从包气带向环境输出。当来自环境的盐分输入与系统向环境的盐分输出大致相同时，包气当来自环境的盐分输入与系统向环境的盐分输出大致相同时，包气带处于带处于宏观稳定状态宏观稳定状态；当盐分输入持续高于盐分输出时，包气带内以；当盐分输入持续高于盐分输出时，包气带内以积积盐作用为主盐作用为主，土壤发生盐渍化；当
31、盐分输入长期低于盐分输出时，包气，土壤发生盐渍化；当盐分输入长期低于盐分输出时，包气带内以带内以脱盐作用为主脱盐作用为主，土壤中的盐分含量呈减少趋势。，土壤中的盐分含量呈减少趋势。25中国地质大学环境学院School of Environmental Studies-CUG土壤中可溶性盐分的输入和排泄主要受土壤与其环境间水分传输规土壤中可溶性盐分的输入和排泄主要受土壤与其环境间水分传输规律的控制。律的控制。外部环境向包气带补给的水分外部环境向包气带补给的水分有两类：有两类：降水、灌溉水、地表水降水、灌溉水、地表水（如河水、湖水）等下渗形成的水分；（如河水、湖水）等下渗形成的水分；潜水提供的向上
32、运移的毛细水。潜水提供的向上运移的毛细水。土壤水向外部环境的排泄方式土壤水向外部环境的排泄方式也可分为两种：也可分为两种：通过蒸发和蒸腾通过蒸发和蒸腾作用，由下向上排入大气；作用，由下向上排入大气；在重力作用下，由上向下排入潜水含水在重力作用下，由上向下排入潜水含水层或侧向地表水体。层或侧向地表水体。26中国地质大学环境学院School of Environmental Studies-CUG3 3、盐渍土形成的基本模式、盐渍土形成的基本模式 根据上述包气带与外部环境间的盐分交换关系，可以将盐渍土的成根据上述包气带与外部环境间的盐分交换关系，可以将盐渍土的成因归纳为两种模式。因归纳为两种模式。
33、（一）盐分单向输入的土壤盐渍化模式（一）盐分单向输入的土壤盐渍化模式 在潜水埋藏深度较大，毛细上升高度远低于植物根系主动能区的地在潜水埋藏深度较大，毛细上升高度远低于植物根系主动能区的地段，潜水既不能为土壤层和植物供给水分，也不会供给盐分。土壤盐分段，潜水既不能为土壤层和植物供给水分，也不会供给盐分。土壤盐分主要来自地表，由风尘、大气降水、灌溉水或暂时性地表径流所携带的主要来自地表，由风尘、大气降水、灌溉水或暂时性地表径流所携带的盐分提供，形成盐分提供，形成由上而下的盐分输入方式由上而下的盐分输入方式。对于这种成因的盐渍土，人们常用刮去盐结皮的办法，将盐碱地对于这种成因的盐渍土，人们常用刮去盐
34、结皮的办法，将盐碱地改造成可垦植的土地。改造成可垦植的土地。27中国地质大学环境学院School of Environmental Studies-CUG盐分单向输入的土壤积盐模式盐分单向输入的土壤积盐模式 28中国地质大学环境学院School of Environmental Studies-CUG（二）盐分双向输入的土壤盐渍化模式（二）盐分双向输入的土壤盐渍化模式 这种盐渍土形成模式大多发生在毛细上升高度接近或高于植物根系这种盐渍土形成模式大多发生在毛细上升高度接近或高于植物根系主功能区的地下水浅埋藏地段。这种条件下，土壤包气带的盐分输入来主功能区的地下水浅埋藏地段。这种条件下，土壤包气带
35、的盐分输入来自两个方向：自两个方向：一是一是大气中飘浮的盐粉的沉降以及降水和灌溉水携带的盐分随入渗大气中飘浮的盐粉的沉降以及降水和灌溉水携带的盐分随入渗水进入土壤，构成自地表向土壤层的盐分输入过程；水进入土壤，构成自地表向土壤层的盐分输入过程；二是二是地下潜水或上层滞水通过毛细管吸水，自下而上地向土壤包气地下潜水或上层滞水通过毛细管吸水，自下而上地向土壤包气带输入盐分。在强烈的蒸发作用下，土壤包气带中水分不断耗散，致使带输入盐分。在强烈的蒸发作用下，土壤包气带中水分不断耗散，致使水去盐留过程不断持续，最终形成盐渍土水去盐留过程不断持续，最终形成盐渍土.29中国地质大学环境学院School of
36、 Environmental Studies-CUG盐分双向输入的土壤积盐模式盐分双向输入的土壤积盐模式 30中国地质大学环境学院School of Environmental Studies-CUG盐化土盐化土盐化主要是指盐化主要是指含有较多的含有较多的NaClNaCl和和NaNa2 2SOSO4 4的盐渍土。因土壤中粘粒组的盐渍土。因土壤中粘粒组成份多，当形成吸附复合体后（吸附复合体由所有小于成份多，当形成吸附复合体后（吸附复合体由所有小于0.001mm0.001mm的土壤胶的土壤胶体粘粒组成），可以表现出一定的交替吸附功能，它通常能吸附体粘粒组成），可以表现出一定的交替吸附功能，它通常能
37、吸附CaCa2+2+、MgMg2+2+、NaNa+、H H+等。等。碱化土碱化土又称苏打土，主要指含有较多又称苏打土，主要指含有较多NaNa2 2COCO3 3（苏打）、（苏打）、NaHCONaHCO3 3（小苏打）（小苏打）的盐渍土。若土壤中含有大量的的盐渍土。若土壤中含有大量的NaNa2 2COCO3 3、NaHCONaHCO3 3遇水时会水解，形成强碱遇水时会水解，形成强碱NaOHNaOH对作物根部起腐蚀作用。另一方面，在高浓度条件下，土壤中的对作物根部起腐蚀作用。另一方面，在高浓度条件下，土壤中的Na+Na+可有相当部分被土壤吸附复合体吸附，从而使土壤胶体具较强的亲水性，可有相当部分被
38、土壤吸附复合体吸附，从而使土壤胶体具较强的亲水性，分散性。分散性。n1、盐渍土的分类n四、土壤盐渍化的分级四、土壤盐渍化的分级31中国地质大学环境学院School of Environmental Studies-CUGn2、盐渍土的分级按土壤全盐量及作物产量因盐渍化而降低的程度，前苏联学者对盐土进按土壤全盐量及作物产量因盐渍化而降低的程度，前苏联学者对盐土进行了分级行了分级 作物生长作物生长抑制情况抑制情况盐化盐化程度程度苏打型苏打型氯化物氯化物苏打型苏打型苏打苏打氯化物型氯化物型硫酸盐硫酸盐苏打型苏打型苏打苏打硫酸盐型硫酸盐型氯化物型氯化物型硫酸盐硫酸盐氯化物型氯化物型氯化物氯化物硫酸盐型
39、硫酸盐型硫酸盐型硫酸盐型盐分聚积层盐分聚积层(060cm)中中盐分总量或残渣量盐分总量或残渣量(%)0100cm土层中盐分总量或残渣量土层中盐分总量或残渣量(%)无抑制无抑制非盐非盐化化 0.10 0.15 0.15 0.15 0.20 0.25 0.50 0.60 0.70 0.80 1.00 1.20 2.00（按土壤盐分的总含量及类型拟定的适用于大田作物的土壤盐渍化分级）（按土壤盐分的总含量及类型拟定的适用于大田作物的土壤盐渍化分级）32中国地质大学环境学院School of Environmental Studies-CUG我国目前普遍采用的土壤盐渍化分级标准是在此基础上制定的。该分类
40、我国目前普遍采用的土壤盐渍化分级标准是在此基础上制定的。该分类主要按地区和盐分类型大体归纳为两种含盐量系列主要按地区和盐分类型大体归纳为两种含盐量系列 表10-3我国的土壤盐渍化分级指标盐分系列盐分系列及适用地区及适用地区土壤含盐量（土壤含盐量（%）盐分类型盐分类型非盐非盐化化轻度轻度中度中度强度强度盐土盐土滨海，半湿润，滨海，半湿润，半干旱，干旱区半干旱，干旱区0.6(1.0)HCO3-+CO32-,Cl-,Cl-SO42-,SO42-Cl-半漠境及漠境区半漠境及漠境区1.0(2.0)SO42-,Cl-SO42-,SO42-Cl-我国的土壤盐渍化分级指标我国的土壤盐渍化分级指标 33中国地质
41、大学环境学院School of Environmental Studies-CUG土壤盐分的组成不同，其危害程度也有所不同。土壤盐分的组成不同，其危害程度也有所不同。根据对作物的危害程度由大到小，可将盐分大致按下列顺序排列：根据对作物的危害程度由大到小，可将盐分大致按下列顺序排列：Na2CO3 NaHCO3 Na2CO3 NaHCO3 NaClNaCl CaCl2 MgSO4 Na2SO4 CaCl2 MgSO4 Na2SO4。即即对作物危害最大的阳离子是钠离子对作物危害最大的阳离子是钠离子，当作物从盐渍化土壤中吸收，当作物从盐渍化土壤中吸收过多的钠离子时，将会抑制对钙和钾的吸收，造成作物缺钙
42、；阴离子的过多的钠离子时，将会抑制对钙和钾的吸收，造成作物缺钙；阴离子的危害程度为危害程度为CO32-CO32-ClCl-SO42-SO42-。一般情况下，单一盐类的危害程度大于复合盐类，即当多种盐类同一般情况下，单一盐类的危害程度大于复合盐类，即当多种盐类同时存在时，危害程度有所降低。时存在时，危害程度有所降低。34中国地质大学环境学院School of Environmental Studies-CUGl水的胁迫作用水的胁迫作用由于土壤盐分的增加，使土壤溶液浓度增加，导致渗透压不断由于土壤盐分的增加，使土壤溶液浓度增加，导致渗透压不断提高。如果提高。如果土壤溶液的渗透压大于植物细胞内渗透压
43、土壤溶液的渗透压大于植物细胞内渗透压，植物就不能，植物就不能吸收土壤中的水分，发生吸收土壤中的水分，发生 生理干旱生理干旱 而死亡。而死亡。l盐分离子的生理毒害盐分离子的生理毒害盐渍环境中，植物的被迫吸收，使钠离子盐渍环境中，植物的被迫吸收，使钠离子(Na(Na+)、氯离子、氯离子(ClCl-)在在体内增多，细胞膜上的体内增多，细胞膜上的CaCa2+2+就被就被NaNa+取代，产生膜的渗透现象，使细取代，产生膜的渗透现象，使细胞内的可溶性物质失去平衡，常常表现胞内的可溶性物质失去平衡，常常表现P P、N N、K K营养物质的缺乏。营养物质的缺乏。n1、盐渍土对作物的危害n五、土壤盐渍化的防治五
44、、土壤盐渍化的防治35中国地质大学环境学院School of Environmental Studies-CUGl 不同离子和盐类对植物的毒害不同离子和盐类对植物的毒害 1)1)盐类的盐类的溶解度溶解度越大，其危害性就越大。越大，其危害性就越大。2)2)碱性碱性越大，毒害也就越大。越大，毒害也就越大。3)3)同一盐类，毒性也不一样。同一盐类，毒性也不一样。如如MgClMgCl2 2的毒性大于的毒性大于NaClNaCl。MgMg2+2+本身的毒性就比本身的毒性就比NaNa+大；大；MgClMgCl2 2的溶解度的溶解度比比NaClNaCl大。大。4)4)单一盐类的毒性比多种盐类危害性大单一盐类的
45、毒性比多种盐类危害性大。这是由于离子之间的抵抗。这是由于离子之间的抵抗作用。如调节土壤中作用。如调节土壤中Na/CaNa/Ca比值，可以减轻比值，可以减轻NaNa+的毒害作用的毒害作用 5)5)盐类的盐类的阳离子阳离子相同，而相同，而阴离子阴离子不同，其毒害作用也不同，其排序不同，其毒害作用也不同，其排序如下如下 NaNa2 2COCO3 3NaHCONaHCO3 3NaClNaNaClNa2 2SOSO4 4 MgClMgCl2 2MgSOMgSO4 4MgCOMgCO3 3 盐渍土不同盐类危害性总排序盐渍土不同盐类危害性总排序 NaNa2 2COCO3 3MgClMgCl2 2NaHCON
46、aHCO3 3NaClNaClCaClCaCl2 2MgSOMgSO4 4NaNa2 2SOSO4 436中国地质大学环境学院School of Environmental Studies-CUGl防止地下水位上升防止地下水位上升 水库渠道防治水库渠道防治将大水慢慢改变喷、滴、灌溉，减少回归下渗将大水慢慢改变喷、滴、灌溉，减少回归下渗排水系统使潜水低于临界深度排水系统使潜水低于临界深度l防治和减少高矿化水的进入防治和减少高矿化水的进入咸水灌溉要慎重和尽量避免（咸水、污水），防止海水入侵。咸水灌溉要慎重和尽量避免（咸水、污水），防止海水入侵。l减少土面蒸发减少土面蒸发深耕、松土；地膜覆盖；施用有
47、机肥改善土粒固粒结构；种植田间深耕、松土；地膜覆盖；施用有机肥改善土粒固粒结构；种植田间林带，改善小气候，提高空气湿度，同时可降低地下水位。林带，改善小气候，提高空气湿度，同时可降低地下水位。l灌水淋洗灌水淋洗 尤其是干旱地区，将土层表面的盐分溶解，渗入地下。尤其是干旱地区，将土层表面的盐分溶解，渗入地下。l因地制宜，选用耐盐作物因地制宜，选用耐盐作物耐盐作物的培育。耐盐作物的培育。n2、土壤盐渍化的预防37中国地质大学环境学院School of Environmental Studies-CUG在长时间尺度上，环境的盐分输入大于土壤包气带向环境的盐分在长时间尺度上，环境的盐分输入大于土壤包气
48、带向环境的盐分输出，致使土壤积盐作用强于脱盐作用。输出，致使土壤积盐作用强于脱盐作用。n3、土壤盐渍化的治理（土壤改良）因此，土壤盐渍化防治的基本原则是：因此，土壤盐渍化防治的基本原则是：土壤盐渍化发生的根本原因在于：土壤盐渍化发生的根本原因在于：切断或削减环境向包气带的盐分输入，或增强包气带向环境的盐切断或削减环境向包气带的盐分输入，或增强包气带向环境的盐分输出，使得土壤盐分处于收支均衡状态或以脱盐作用为主。除人分输出，使得土壤盐分处于收支均衡状态或以脱盐作用为主。除人为控制盐分的输入、输出外，调整包气带岩性结构也是进行土壤盐为控制盐分的输入、输出外，调整包气带岩性结构也是进行土壤盐渍化防治
49、的重要手段。渍化防治的重要手段。38中国地质大学环境学院School of Environmental Studies-CUG（1 1）减少土壤盐分的输入）减少土壤盐分的输入地表水体的防渗地表水体的防渗对对水水库库、渠渠道道等等地地表表水水体体进进行行浆浆砌砌，或或使使用用粘粘土土、薄薄膜膜、橡橡皮皮等等防防渗渗材材料铺底，减少地表水对地下水的渗漏补给量，防止潜水位的抬升。料铺底，减少地表水对地下水的渗漏补给量，防止潜水位的抬升。减少灌溉水的回归下渗减少灌溉水的回归下渗 为为了了减减少少灌灌溉溉水水的的回回归归下下渗渗和和节节约约水水资资源源，可可根根据据作作物物生生长长期期需需水水情情况况，
50、改用渗灌、喷灌、滴灌等方式适量灌水。改用渗灌、喷灌、滴灌等方式适量灌水。人工排水人工排水即即人人为为添添加加地地下下水水的的排排泄泄项项，增增大大地地下下水水的的排排泄泄量量，降降低低潜潜水水位位，使使潜潜水埋藏深度大于水埋藏深度大于“临界深度临界深度”。l降低潜水位降低潜水位 即通过降低潜水位，使潜水埋藏深度大于即通过降低潜水位，使潜水埋藏深度大于“临界深度临界深度”，从而减，从而减少地下水的水分和盐分向包气带内的输入。少地下水的水分和盐分向包气带内的输入。39中国地质大学环境学院School of Environmental Studies-CUGl防止高矿化水进入土壤防止高矿化水进入土壤