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1、浙江师范大学,盐碱土,土壤地理学之,目录页,第一节 盐土,01 分布,02 气候,05 母质,04 水文地质,03 地形,06 植物,中国盐土分布地域广泛，主要分布在北方干旱、半干旱地带和沿海地区。,中国东部黄淮海平原和东北松嫩平原地区处于太平洋季风气候区，夏季高温，湿润多雨，土壤淋盐作用强烈。但从全年来看，淋盐时间较短，一般仅有3个月左右，而冬春季节，气温低、干燥和降水少，土壤积盐时间长达5-6个月，水盐平衡的总趋势是积盐过程大于淋盐过程，故有盐碱土分布。 在中国高纬度地区和高寒干旱和半干旱气候地区，土壤冻融作用对土壤积盐的影响也很大。这些地区土壤水盐运动与冻融关系十分密切，春夏化冻季节，在
2、冻土层尚未完全化冻之前，冻层以上土壤冻融水蒸发，随土壤毛管水的运动，将盐分运移至地表，而出现明显的积盐现象，在这种情况下，土壤表层盐分的积累不完全直接取决于当时的地下水状况。,地形是影响土壤盐渍化的形成条件之一。地形高低起伏和物质组成的不同直接影响到地面和地下径流的运动，也影响土体中盐分的运动。因此，在内流封闭盆地、半封闭径流滞缓的河谷盆地、泛滥冲积平原、滨海低平原及河流三角洲等不同地貌环境条件下，形成不同类型的区域盐渍土景观。由于地面径流和地下径流随地形条件的变化，在中小地形的低洼部分，分布着不同类型的盐渍化土壤，无论是盐分的含量或组成，都可以明显地观察到盐分的盐分的地貌分宜，从而形成斑状盐
3、渍土景观。,水文及水文地质条件与土壤盐渍化有十分密切联系，特别是地表径流和地下径流的运动和水化学特性，对土壤盐渍化的发生和分布具有更为重要的作用。 地表径流影响土壤盐渍化有两种主要方式：一是通过河水泛滥或引水灌溉，使河水中盐分残留于土壤中。二是河水渗漏补给地下水，抬高河道两侧的地下水位，有助于地下水中的盐分上行积累。地表径流影响土壤盐渍化的强弱程度，主要决定于河水含盐量的大小。 在高原湖盆洼地边缘，不同地貌单元的低平地区，这里为地面径流和地下径流汇集之地，径流不畅，地下水位一般在1-4m左右。随着所处地形坡度的下降，从上游到下游，地下水位和地下水矿化度则相对增高，地表径流和地下水化学组成也相应
4、发生盐渍地球化学分异，形成不同类型的盐渍化土壤，这种土壤盐渍地球化学分异规律的出现主要是在地形、水文和水文地质等因素综合影响下形成的。,在北方干旱、半干旱地区，大部分盐碱土都是在第四纪沉积母质基础上发育形成的，它包括河湖沉积物、海相沉积物、洪积物和风积物等，这些沉积母质多含一定可溶性盐分。 发育在冲积平原中上部的各类盐碱土，土壤质地多以壤质土为主，或粉沙壤，在冲积平原下部或河间低地和湖盆洼地多为粘壤质或粘土。 有些地区土壤盐渍化与古老的含盐地层有一定联系，特别是在干旱地区，因受地质构造运动的影响，古老的含盐地层裸露地表或地层中夹有岩盐，故山前沉积物中普遍含盐，从而成为现代土壤和地下水的盐分来源
5、。新疆天山南麓前山带白垩纪和第三纪地层中含盐很多，以致在洪积-坡积物上广泛存在盐土。,常见的盐土植物有海莲子、砂藜、碱蓬、猪毛菜、白滨藜等。干旱地区的深根性植物或盐生植物，能从土层深处及地下水中吸收水分和盐分，将盐分累积于植物体中，植物死亡后，有机残体分解，盐分便回归土壤，逐渐积累于地表，因而具有一定的积盐作用。还有不少生物能在其体内合成生物碱，有的还能将盐分分泌出体外，如生长在荒漠地区的胡杨、龟裂土表的兰藻等。,01 形成过程,02 剖面形态特征,03 基本理化性状,1,2,现代积盐过程,残余积盐过程,在强烈的地表蒸发作用下，地下水和地面水以及母质中所含的可溶性盐类，通过土壤毛管，在水分的携
6、带下，在地表和上层土体中不断累积。土壤现代积盐过程又有以下几种情况： （1）海水浸渍影响下的盐分累积过程 （2）区域地下水影响下的盐分累积过程 （3）地下水和地面渍涝水双重影响下的盐分累积过程 （4）地面径流影响下的盐分累积过程,土壤残余积盐过程是指在地质历史时期，土壤曾进行过强烈的积盐作用，形成各种盐渍土。此后，由于地壳上升或侵蚀基准面下切等原因，改变了原有的导致土壤积盐的水文和水文地质条件，地下水位大幅度下降，不再参与现代成土过程，土壤积盐过程基本停止；同时，由于气候干旱，降水稀少，以致过去积累下来的盐分仍大量残留于土壤中。,单纯的土壤盐分积聚是一个简单的物理过程，所以盐土剖面形态以盐分积
7、聚为标志。一般土壤剖面构型为AZBCg或AZBZCg两种类型，即盐分聚集于表层（表聚型，如图），或者是通体聚集（柱状型，如图）。,AZ层：表层盐分集聚层，一般表层有0.5cm左右的盐分积聚的结皮、脆壳盐斑或蓬松的盐晶层；其下即为AZ层，灰棕色，有少量植物根系及腐殖质，无结构，疏松。 BZ层：这是柱状型或脱盐型（如下图）盐分积聚特征，多有一定的盐分结晶出现，特别是当有粘质土层和CaSO4集聚的情况下更明显，石膏结晶颗粒直径可大至0.2-0.5cm。,盐土的主要特征是土壤表面或土体中出现白色盐霜或盐结晶，形成盐结皮或盐结壳。长期受地下水和地表水双重作用下发生的盐土，由于所处生物气候条件的不同，土壤
8、积盐状况差异很大，并与蒸降比（年平均蒸发量与降水量之比）呈正相关；蒸降比愈大，土壤积盐愈重，盐结皮或盐结壳愈厚。在半湿润、半干旱地区盐土的积盐层和盐结皮较薄，盐分呈明显的表聚性，季节性变化大，但心、底土含盐量都低，盐渍土多呈斑块分布。干旱和荒漠地区的盐土，积盐层和盐结皮较厚，一般在地表形成盐结壳，表层积盐量很高，底土的含盐量也高，盐分的季节性变化小，并呈片状分布。,1,盐分组成,盐土中可溶性盐类主要由Cl-、CO3-、SO42-、CO32-与 Na+、 K+ 、Ca 2+ 、Mg2+ 等离子，在土壤中相互化合而形成有NaCl、Na2SO4（芒硝、皮硝）、NaHCO3（小苏打）、Na2CO3（苏
9、打）、CaCl2、CaSO4（石膏）、CaCO3（石灰）、Ca(HCO3)2、MgCl2（盐卤）、MgSO4（泻盐）、Mg(HCO3)2、MgCO3（白云石）等。,（1）中性盐类：主要是NaCl、 Na2SO4 、 CaCl2 、 MgCl2等，中性盐类主要因为溶解于土壤水中而产生渗透压来影响作物对水分的吸收，对植物细胞来说，就是这些离子对水分的亲和力而对细胞膜的吸水渗透产生反渗透，土壤溶液中这种盐分浓度较高，则植物根系吸水越困难。 （2）碱性盐类：主要是Na2CO3 ，由于它使土壤溶液产生pH9.0以上的碱性和强碱性，其危害力大于中盐性类，原因是：第一，影响一些作物营养元素的溶解度，进而影响
10、其有效性；第二，影响土壤的微生物活动；第三，腐蚀植物根系的纤维素；第四，影响土壤的物理性状。,2,植物的耐盐生理及其耐盐度,（1）植物的耐盐生理：植物在与土壤的盐碱危害的生存竞争中产生了不同的抗盐生理。 第一，泌盐的耐盐植物 第二，肉质嗜盐植物 第三，旱生排盐植物 （2）作物的耐盐度：即作物所能忍耐土壤的盐碱浓度，当然，不同的生育期有所差异，一般苗期耐盐能力差。,01 草甸盐土,02 滨海盐土,05 寒原盐土,04 漠境盐土,03 酸性硫酸盐土,草甸盐土广泛分布在中国干旱、半干旱甚至荒漠、半荒漠地区的泛滥平原、河谷盆地以及湖、盆洼地中。其演化过程为：草甸土盐化草甸土草甸盐土；或潮土盐化潮土草甸
11、盐土。草甸盐土土类下分为草甸盐土、结壳盐土、沼泽盐土、碱化盐土4个亚类。,滨海盐土分布在平原泥质海岸地区，由海域至陆域，首先是水下浅滩，次为滨海盐渍母质区，进而为潮滩、光滩、草滩，渐次延展到广阔的滨海农区。 1、滨海盐土盐化过程：因长期或间歇遭受海水的浸渍及高矿化潜水的共同作用，使土体积盐，含盐层的盐分含量高。积盐层深厚，可出现1-2层积盐层。 2、滨海盐土形态特征：滨海盐土剖面形态由积盐层、生草层、沉积层、潮化层和潜育层等明显特征层次组成。 3、滨海盐土土壤盐分状况：滨海盐土含有大量的可溶性盐类，对作物生长有较强的抑制或毒害作用，一般农田缺苗或盐斑大于50%以上，多为大片盐荒地，仅能生长盐生
12、植物。 4、滨海盐土土壤养分状况：滨海盐土表层有机质的含量一般在10g/kg左右，其中滨海潮滩盐土亚类，全剖面基本上尚未形成有机质积累层，上、下层多呈均态分布。滨海盐土的整个土体中，钾素含量，特别是速效钾比较丰富。微量元素的含量，多数是硼、锰相对丰富，锌、铁、铜比较贫缺。 5、滨海盐土的亚类：（1）滨海盐土 （2）滨海潮滩盐土 （3）滨海沼泽盐土,酸性硫酸盐土是热带、亚热带沿海平原低洼处，在红树林下形成的土壤，富含硫的矿物质累积，一经氧化便形成硫酸态物质，使土壤变成强酸性，pH可降至2.8的一种特殊的盐土类型。 酸性盐酸盐土土层深厚，一般在1m以上，表土多呈棕灰色，心、底土呈灰蓝色，湿时松软无
13、结构，干时多呈块状。 因表土下埋藏有较大量的红树林残体，它含有较多的有机硫化物，在嫌气条件下，不显酸性；但经围垦种稻后，其硫化物就被氧化，主要物质是游离硫酸和铁、铝、锰等酸性硫酸盐类的水解酸（即硫酸），在根孔和结构面上有黄色铁锈斑，pH4.0，有时降至3.0左右。,中国干旱、漠境地区土壤积盐不同于前述草甸盐土（地下水升降活动导致积盐）之处在于：因其积盐不受或少受地下水活动直接影响，有时地下水位深达10m以上，其积盐情况仍很严重，有石膏磐与盐磐多种类型分异。盐分在剖面中含量高达500-700g/kg，有的是地质时期形成的大量盐分积累，属残余盐土类型。 漠境盐土划分为漠境盐土、干旱盐土、残余盐土3
14、个亚类。其基本无开垦价值，目前还没有开垦者。,青藏高原西部的干旱湖泊边缘还有另一种积盐土壤，盐分来源于湖水，碳酸根及重碳酸根占阳离子总量的80%-90%，是地质时期残存积盐与近代湖泊干涸积盐相结合形成的产物，有时还具有特殊盐分组成，如硼酸盐盐土等；也有碱化盐土出现，现统称寒原盐土；分寒原盐土、寒原草甸盐土、寒原碱化盐土3个亚类。无开垦价值，目前还没有开垦者。,盐土是一种隐域性（泛域性）土壤，常与其他有关土壤呈复区或插花分布。盐土是指其表层或近地表土层中含有大量盐分，并以此与其他土壤区分开。然而有些土壤也可能出现盐积现象，但积盐的程度和强度都达不到盐积层所规定的标准，而被列入其他有关土纲中的亚类
15、。从发生上看，也可视它们为向盐土过渡的类型。 盐土与碱土的区别是：碱土含有较多的碱性盐类（如苏打NaCO3）而使土壤呈强碱性（pH9），盐土的盐分一般是中性盐类。,目录页,第二节 碱土,碱土在中国的分布相当广泛，从最北的内蒙古呼伦贝尔高原栗钙土区直到长江以北的黄淮海平原潮土区；从东北松嫩平原草甸土区经山西大同、阳高盆地、内蒙古河套平原到新疆的准噶尔盆地，均有局部分布，地跨几个自然生物气候带。中国碱土总面积虽然不大，且均呈零星分布。碱土常与盐渍土或其他土壤组成复区。,01 形成过程,02 剖面形态特征,04 碳酸钠对作物的为害,03 基本理化性状,土壤碱化过程可发生在土壤积盐过程，也可发生于土壤
16、脱盐过程，或土壤积盐和脱盐反复过程中，但只有当中性钠盐盐渍土在稳定脱盐后，土壤才显示明显的碱化特征而形成碱化土壤。其特点是土壤含有较多的交换性钠，pH值很高(一般在9以上)，或多或少含可溶性盐。土粒高度分散，湿对泥泞，干时板结紧硬，呈块状或棱柱状结构。,碱化过程是指交换性钠不断进入土壤吸收性复合体的过程，又称为钠质化过程。 碱土的形成必须具备两个条件：一是有显著数量的钠离子进入土壤胶体；二是土壤胶体上交换性钠的水解。阳离子交换作用在碱化过程中起重要作用，特别是Na-Ca离子交换是碱化过程的核心。碱化过程通常通过苏打（Na2CO3）积盐、积盐与脱盐频繁交替以及盐土脱盐等途径进行。,土壤中苏打的来
17、源： 1、岩石的风化（主要来源） 2、物理化学作用 3、中性钠盐与CaCO3作用 4、生物化学还原作用 5、生物作用,碱土的典型剖面形态是Ah-(E)-Btn-Bcyz的构型： 表层（Ah）：暗灰棕，有机质含量1030g/kg（草甸碱土可高达60g/kg），为淋溶状态，盐分不多（5g/kg），但pH值为8.510以上。 脱碱层（E）：由于脱碱化淋溶，矿物胶体遭破坏，R2O3向下淋溶，因而形成具有颜色较浅质地较轻的脱碱层。,碱化积聚层（Btn）：暗棕，有柱状结构并有裂隙，质地粘重，紧实，并往往有上层悬移而来的SiO2粉末覆于上部的结构体外。 盐分与石膏积聚层（Bcyz）：一般有盐分与石膏积聚，但
18、pH值却较高。,碱土的特点是土壤含有较多 的交换性钠，pH很高（一般都在 9以上），或多或少含可溶性盐， 土粒高度分散，湿时泥泞，干时 板结坚硬，呈块状或棱柱状结构。 碱土的明显特征是碱化层的存在。 碱土的含盐量并不高，其特点是土壤胶体吸附有大量的钠离子，并具有强烈碱化特性。碱土的盐分组成比较复杂，但普遍含有碳酸根和重碳酸根（内蒙古草原及东北松嫩平原的深位柱状草原碱土的表土除外），且与钠离子结合形成碳酸钠和重碳酸钠，二者占碱土总盐量50%以上。草甸碱土中二者之和占总盐量的70%-90%。,1、由于pH值增大，使许多土壤的作物营养元素降低其溶解度而变为无效状态，如磷、铁、锌等。而且影响土壤微生物
19、进而影响一些土壤养分的有效性。 2、由于土壤pH值过高，进而腐蚀植物根系表层的纤维素，使植物无法生活。 3、由于大量的代换性钠离子充分分散土壤胶体，所以土壤物理形状很坏，特别是碱化淀积层（Btn），植物穿插困难，而且难与耕作。,碱化层是碱土所特有的，而其他土壤类型都不具有该诊断层；碱土与其他含有苏打盐类的土壤有一定联系，而在有碱性苏打盐类存在的情况下（特别是在含有苏打盐类的地下水影响下），土壤极易发生碱化现象，但其碱化程度等指标不完全符合碱化层规定的诊断指标，则将具有碱化现象的土壤分别列入其他土纲的亚类。另外，碱土与其最邻近的盐土之间具有过渡联系，如盐化碱土和碱化盐土，在其形成过程中同时发生盐
20、化和碱化过程，因而形成这种过渡类型的土壤。,目录页,第三节 盐碱土的改良利用,1.因地控制原则 2.综合治理原则 3.改良与利用相结合原则 4.水利工程措施与农业生物措施相结合原则 5.土壤除盐与土壤培肥相结合原则,要求全面调查与了解改良区的盐碱土形成的地面环境条件和潜水的水文地质包括补给、流向、水力坡度、埋深与季节变化、水质的矿化度、矿化类型等，进行地上与地下的全面规划设计。 （一）排水工程 排水工程的目的是控制地表径流的汇水条件和改善潜水水位与水质。 1主干排水工程 2排水沟的深度与间距,（二）灌溉工程 灌溉工程是盐碱土改良的引水保证。 1、渠道防渗问题 2、灌排渠系地排列关系 （1）灌排
21、相邻 （2）灌排相间 （三）林带和道路设计 （四）桥、闸、涵洞等配套工程 （五）竖井排水问题,（一）农、林、牧综合发展 （二）土壤培肥 （三）特殊农业措施 1种植水稻 2种植牧草,碱土与重碱化土壤由于pH值太高，一般的水利与生物改良措施均难以达到土壤改良的 目的，因此，在改良中往往要配合施用一些化学物质，如石膏、磷石膏、亚硫酸钙、硫酸亚铁、酸性风化煤等，以形成一定的硫酸等酸性物质来中和土壤的碱性，称之为化学改良。 国际上改良碱土多提供施用石膏，但价格昂贵，我国在吉林省郭前旗灌区试行种稻与施用石膏相结合已取得明显的土壤改良效果，使土壤的交换性钠明显降低。其它如江苏徐州地区在改良区碱土中施用硫酸亚铁（黑矾）、酸性风化煤（含腐殖酸60， pH4.7）等与种稻相结合均取得良好效果。但是应当指出，这些措施都必须与一定的农田基本建设和水利土 壤改良相结合，方可达到全面的土地改良目的。,Thank You,！,