松嫩平原盐渍化地质灾害分析及土地治理_松嫩平原论文

松嫩平原土地盐碱化地质灾害与治理浅析,本文主要内容关键词为:松嫩平原论文,地质灾害论文,土地论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

1、前言

土地盐碱化是全球荒漠化灾害的一种,属累进性地质灾害,潜在危害很大。它可以造成农作物大面积减产,耕地无法播种,草原草质退化,土地荒漠化,水质恶化等一系列灾害事件,直接影响人类生存环境。盐碱化的产物是盐碱土,故研究盐碱土的形成特征和治理措施具有重要的现实意义。

2、盐碱土的分布和形成条件

2.1盐碱土分布

盐碱土是指土壤经过盐化和碱化而形成的盐化土和碱化土总称,盐化和碱化总是同时相伴进行的。松嫩平原的盐碱土广泛分布于低平原的闭流洼地中,在高平原西部的低洼地表和山前倾斜平原的东部边缘也有零星分布。盐碱土面积达31100km[2],约占总土地面积的16.67%,其中轻度盐碱土面积16586km[2],重度盐碱土面积9928km[2],中度盐碱土面积4588km[2]。

2.2盐碱土的形成条件

盐碱土的形成条件受气候、地貌、水文地质条件等诸要素的影响与控制。

1)气候:盐碱土分布区蒸发量是降水量的3倍多,特别是3—6月份,多风少雨,由于强烈的蒸发,潜水中的盐分被带至地表,形成春季返盐(碱);7-9月份进入雨季,降水入渗或形成迳流,土壤中的盐分淋滤作用下移进入潜水;10-11月份降水量减少,蒸发作用相对增强,潜水中的盐分又随水份上升至地表,在土壤表层聚积,形成秋季返盐碱期。秋季返盐碱时间和返盐碱量均比春季小。冬季盐分基本处于停滞状态。经过多年的返盐—淋滤(压盐)—返盐作用,地表土壤盐碱含量不断增高,便形成了盐碱土。

2)地形地貌:湖积低平原和闭流洼地,地势低平,排水不畅,是地表水和地下水的汇集地,地下水位高,迳流滞缓,地表水和地下水均以蒸发和植物蒸腾为主要排泄方式,故有大量盐(碱)分滞留于土壤内,形成盐碱土。

3)岩性及其结构:松嫩平原区岩性多为黄土状亚粘土或亚粘土,团粒结构,孔隙较大,有利于毛细蒸发,易于形成盐碱土。

4)水文地质条件:首先是迳流条件,地下水迳流滞缓,垂直蒸发排泄造成土壤积盐,形成盐碱土;其次是潜水埋深条件,潜水埋深浅,毛细作用增强,地下潜水通过毛细管被大量蒸发,盐(碱)分被遗留土壤表层,形成盐碱土,调查发现,潜水埋深大于3.5m区,不易形成盐碱土,潜水埋深小于3.0m区,易形成盐碱土;第三是潜水矿化度,潜水的矿化度决定了盐碱土的严重程度,根据观测资料,当潜水矿化度小于0.7g/L时,土壤不易形成盐碱土,潜水矿化度在0.7g/L-1.5g/L时,潜水矿化度大于1.5g/L时,土壤多形成中、重度盐碱土。

3.盐碱土特征与类型

盐碱土多累积于地表0.5-3m深度范围内,具明显季节性变化,属积盐类型的盐碱土。根据土壤中可溶盐的化学成分,将盐碱土分为苏打氯化物型、氧化物—硫酸型和苏打——硫酸型三种类型。

盐碱程度按土壤含盐量可分为轻度盐化土,中度盐化土和重度盐化土,各级盐化土主要离子含量见表1。

碱化程度按土壤中残余碳酸钠和钠碱化度两项指标中间值,作为分级界限,分为重度、中度、轻度盐碱化区和非盐碱化区。详见表2。

4、盐碱土中盐碱份动态循环特征

地表土壤、潜水中的盐碱含量受自然因素影响,具明显季节性动态变化特征,其动态变化可分五个期:

1)冬季微弱返盐碱期:12月中旬至翌年3月末,受冻层和非冻层温度差的影响(非冻层湿度大于冻层湿度),土壤中毛细水下移,盐碱则蓄于冻层中,加之蒸发作用(无雪覆盖时)地表也会出现一定量的盐分积累,即形成冬季微弱返盐(碱)期。

2)春季返盐碱期:在4—6月份,其中4—5月份为冻结层上水返盐碱,6月份主要为潜水返盐碱,其水盐碱运移特点是:春季冻土融化,在气温和地温影响下,下部由冻土层底往上融化;上部由地表往下融化,上部融化的水盐碱经毛细作用蒸发作用使盐碱积累于地表,形成春季冻结层水返盐碱期。下部融化的水盐碱在重力作用下补给潜水。由于冻结层上水埋藏浅,春季干旱、风大、蒸发强烈,是一年中最强的返盐碱期。

表1 松嫩平原各类盐化可溶盐含量统计表

引自《黑龙江地下水与矿水》

3)夏季脱盐碱期:7-9月中旬,由于冻土全部融透,并进入雨季,在降雨淋洗作用下,土壤中盐碱份大量被压入下部或进入潜水,形成夏季脱盐碱期。

4)秋季返盐碱期:9月中旬至11月中旬,由于降雨量小,土壤淋洗强度小于蒸发强度,使潜水中盐碱又返至地表,形成秋季返盐碱期。

5)入冬微弱脱盐碱期:11月中旬至12月中旬,由于土壤湿度降低而产生的凝结水向下溶滤,使土壤产生微弱脱盐碱,并降至年内最低值。

5、盐碱化的危害

土壤盐碱化可造成农作物大面积减产,甚至使土地无法耕种,还可使草原退化成荒漠,重度盐碱区地表水盐碱度高,牛羊无法饮用。

5.1可溶性盐类对作物的危害主要表现为

1)盐害:影响作物吸收水分和养分;

2)直接毒害作物:如氯离子过量,降低作物的叶绿素含量,影响光合作用;大量的钠离子造成作物生理灼伤,叶片边缘枯焦;

5.2碱害:

1)代换性钠过量:降低了土壤导水性能,使土壤表层易于干燥、板结,抑制作物生长;

2)强碱性土壤:改变了土壤的理化性质,致使钙、锰、磷、铁等营养元素不易被作物吸收;

3)碳酸钠等强碱能破坏作物根部的各种酸,使作物的正常新陈代谢受干扰,直接腐蚀幼嫩作物的芽和根。

6、盐碱土的治理措施

6.1植物改良法

1)植树造林;

森林可以改变局部小气候,使生态环境向良性循环发展,减少陆面蒸发量;地下水被树吸收可降低潜水水位;各种树的须根改变土壤的结构和构造,破坏了土壤的毛细管,间接的降低了地下潜水的蒸发量;树叶腐烂后,进入土壤,增加土壤的有机质含量。所以,植树造林是改良盐碱土的有效方法,应大力提倡。树种要因地制宜,弱碱地宜栽杨树,低洼地宜种柳树。

2)广种绿草;

在盐碱地种植草木栖、苜蓿、苦草、田菁、黑麦草等,既是高产、优质、低价的牧草,又能改变土壤的结构,减少地面蒸发,增加土壤有机质含量和含氮量,使盐碱地变成良好牧场,甚至粮食产地,是一举多得之措施。

3)种植水稻:

水稻种植后,采用地表水,最好是采用较深部矿化度较低的地下水灌溉,既可保证水稻的正常生长,又能把土壤表层盐分带走、减少潜水蒸发,从而达至改良盐碱土的目的。例如,三江平原利用种植水稻改良盐碱土,已经取得了成功。

4)种植耐盐碱作物:

在轻度盐碱地,种植甜菜、向日葵等,可获得较高的收成。但需采取轮耕措施,最好是与绿草、豆类轮作,方能取得改良盐碱土和增加收入的双重效果。

6.2兴修水利以改变自然条件

盐碱土分布区,均为低平原的地表地下水汇流区,无排水通道。为治理松嫩低平原的盐碱地,应该兴修支、主、干渠道至松花江,将汇集低平原的地表水和浅层地下水排入松花江,达到兴利除害的目的。

6.3提取土碱,创造经济效益

调查发现,每年4-6月,地表融冻,干旱大风及强蒸发作用,使含盐碱水泡水面缩小,有的甚至干涸,强返盐碱作用使干涸的泡底每3天就能长出2-3厘米的白色碱苗,遇大风,碱花随风而起呈浓雾状,随风飘起(0-4公里)后重新落入土壤中,造成土壤的盐碱化。将干涸泡底集中返出的盐碱收集在一起,提取纯碱,既可减轻周边地区土地盐壤碱化的危害,同时又可获得可观的经济效益。

认识和掌握各种地质灾害的特征、规律及其危害是我们的责任,治理地质灾害、保护生态环境则是我们的目的。

表2 松嫩平原碱化分级指标

引自《黑龙江地下水与矿水》

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