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本文选择塔吉克阿巴提镇为研究区,运用“3S”技术以及统计学相关理论和方法分析塔吉克阿巴提镇灌区土壤盐渍化离子特征、空间分布特征、时空演变规律、灌区低洼农田的水盐运移规律,根据其土壤盐渍化特征,将塔吉克阿巴提镇划分为六个土壤盐渍化治理区,针对不同治理区的盐渍化特征提出针对性的改良治理对策,为塔吉克阿巴提镇盐渍化土地的科学管理、改良以及利用提供一定的理论依据和技术参考。主要结论如下:
1.塔吉克阿巴提镇是在一片荒漠中开垦出来的,该研究区农田外围未开垦荒地0-30cm土层以氯化物为主,Cl-/SO2-4比值远高于农田,说明荒地开垦前主要受自然条件影响,即降水和蒸发,由于蒸发远大于降水,盐分向地表持续积聚,但Cl-比SO2-4活跃,积聚较快,0-30cm土层中Cl-含量高于SO2-4,如果不受人类活动影响,未开垦荒地将在气候干旱、蒸发强列的环境下持续向地表积盐;农田是在原始荒地上开垦出来的,荒地开垦成农田后,土壤中的盐分受人类灌排系统影响被淋洗、迁移,Cl-淋洗、迁移速度比SO2-4快,0-30cm土层中残留的SO2-4含量高于Cl-含量。
2.研究区0-30cm土层中以Cl-、SO2-4、Ca2+、Na+四种盐离子为主,其中Cl-与K+、SO2-4显著正相关,与Na+极显著正相关,相关系数为0.98; SO2-4与K+、Mg2+、Ca2+、Na+显著正相关;K+与Mg2+、Na+显著正相关;而HCO-3与K+、Mg2+、Ca2+、Na+、Cl-、SO2-4都负相关。
3.研究区0-30cm土层盐离子中的Mg2+、K+、Na+和Cl-在0-30cm土层属强变异性,因为这四种离子较活跃,易受灌溉淋洗作用影响。表层(0-30cm)土壤中的阴离子以Cl-、SO2-4为主, HCO-3含量很少,受灌溉淋洗影响的阴离子主要是Cl-和SO2-4。研究区0-30cm农田土壤中Cl-/SO2-4比值与土壤总盐呈正相关关系,相关系数为0.68,两者之间存在二次多项式关系,未利用荒地0-30cm土壤中Cl-/SO2-4比值与土壤总盐呈正相关关系,相关系数为0.32,两者之间存在幂指数关系;Cl-/SO2-4比值是反映塔吉克阿巴提镇土壤脱盐程度的一个重要参考指标。
4.塔吉克阿巴提镇灌区农田土壤盐渍化空间分布主要受地形、灌排系统完善程度、耕种时间长短的影响。地势较高、灌排系统畅通、耕种时间较长的农田,土壤含盐量低,Cl-/SO2-4比值较小;反之,土壤含盐量较高,Cl-/SO2-4比值较大。
5.塔吉克阿巴提镇灌区盐渍化土地演变过程是一个Cl-/SO2-4比值较高的盐渍化土地向Cl-/SO2-4比值较低盐渍化土地转变并伴随土壤总盐逐渐降低的过程。
6.塔吉克阿巴提镇灌区低洼农田地下水埋深与地下水矿化度呈显著正相关,相关系数为0.79,具有二次多项式关系;地下水埋深与0-20cm、20-40cm、40-60cm土壤总盐呈正相关,相关系数依次为0.14、0.46、0.37,地下水埋深与0-20cm、20-40cm、40-60cm土壤总盐没有明显的拟合关系;地下水矿化度与0-20cm、20-40cm、40-60cm土壤总盐的相关系数分别为0.23、0.68、0.57;地下水矿化度与0-20cm土壤总盐之间不存在较明显的拟合关系,地下水矿化度与20-40cm、40-60cm土壤总盐存在较好二次多项式关系和三次多项式关系。
7.根据阿巴提镇土壤盐渍化的空间特征、地形地貌、地下水埋深,将阿巴提镇划分为六个改良区。针对每个改良区的特点提出了相应的改良治理对策。