黄河流域山东段土地盐渍化与农业生态系统可持续发展研究
李金锐 杨常青 陈美娜 杨忠杭
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李金锐 杨常青 陈美娜 杨忠杭,. 黄河流域山东段土地盐渍化与农业生态系统可持续发展研究[J]. 农业学报,20237. DOI:10.12721/ccn.2023.157061.
摘要: 黄河流域山东段作为中国重要的农业产区之一,面临着日益严重的土地盐渍化问题,对农业生态系统的可持续发展构成了威胁。土地盐渍化是由于土壤中盐分积累过多导致的一种土地退化现象,对农作物生长、土壤质量、水资源利用和生物多样性等方面产生严重影响。本研究旨在深入研究黄河流域山东段土地盐渍化与农业生态系统可持续发展之间的关系,并提出相关治理策略。为相关部门制定有效的土地治理政策和农业生态系统保护措施提供科学依据,促进黄河流域山东段农业的可持续发展。对于解决土地盐渍化问题,提高农业生产效益和保护生态环境具有重要的实践意义。
关键词: 黄河流域;土地盐渍化;农业生态系统;高质量发展
DOI:10.12721/ccn.2023.157061
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一、黄河流域山东段土地盐渍化的特征

(一)土壤盐分累积:黄河流域山东段土地盐渍化的主要特征之一是土壤盐分的累积。这一地区的气候干旱,降水稀少,而高温和强风使得水分迅速蒸发,导致土壤中的盐分逐渐积累。长期以来,不合理的灌溉和排水系统也加速了土壤中盐分的累积,进一步加剧了土地的盐碱化程度。

(二)水盐平衡失调:黄河流域山东段土地盐渍化的另一个显著特征是水盐平衡的失调。由于该地区的降水稀少,土壤中的盐分在缺乏充足水分的情况下无法被有效冲洗。不合理的水资源开发和利用,如过度地使用地下水和缺乏合理的排水系统,使得土壤中的盐分无法得到有效的稀释和排除,进一步加剧了土地的盐渍化程度。

(三)盐渍化程度和空间分布差异:黄河流域山东段土地盐渍化程度和空间分布存在明显差异。盐分的累积程度不仅与气候、水文条件和土壤类型有关,还受到农业管理和土地利用方式的影响。一些区域受到盐碱土地的严重侵染,土地质量严重下降,无法进行正常的农业生产;而在其他区域,土壤盐分的累积程度较轻,仍能进行一定程度的农作物种植。

(四)影响农作物生长与产量:黄河流域山东段土地盐渍化严重影响农作物的生长和产量。高盐环境下,土壤中的盐分对农作物根系的吸收和水分转运产生抑制作用,导致农作物根系生长受阻、叶片发育异常和产量下降。一些农作物对盐分的耐受能力较弱,如水稻、小麦和玉米等,尤其容易受到盐胁迫的影响。

二、黄河流域山东段土地盐渍化对农作物生长的影响

(一)盐胁迫对生理生态特性的影响:土地盐渍化使土壤中的盐分浓度升高,导致农作物根系面临高盐胁迫。高盐环境下,盐分对农作物的生理生态特性产生明显影响。首先,盐分抑制了植物根系的生长,减少了根系的体积和表面积,限制了水分和养分的吸收能力。其次,高盐环境下,盐分通过渗透调节和离子平衡的紊乱,干扰了植物的水分平衡、养分吸收和代谢过程。这些影响直接导致了农作物生长受限,降低了产量和品质。

(二)产量和品质的下降:土地盐渍化严重影响了农作物的产量和品质。高盐环境下,盐分限制了农作物的生长和发育,导致植株矮小、叶片变小、株型紧凑。盐胁迫还影响了农作物的生殖器官发育,如减少了花芽分化和花粉发育,从而降低了农作物的结实率和产量。此外,盐分对农作物的营养品质也有一定影响,如影响蛋白质、糖分和维生素的合成和积累,导致农产品品质下降。

(三)种植结构的变化:黄河流域山东段土地盐渍化还导致农作物的种植结构发生变化。受盐胁迫的影响,一些传统作物无法适应高盐环境,导致其生长受限或减产。为了应对土地盐渍化的挑战,农民逐渐转向耐盐作物的种植,如盐生植物和耐盐农作物。这种种植结构的变化不仅对农民的经济收益产生影响,也对农业生态系统的稳定性和多样性造成影响。

三、土地改良与修复策略

(一)土壤改良技术的应用:土壤改良技术是改善盐渍土地质量的关键。石灰改良是常用的方法之一,通过施用石灰来中和土壤中的盐分,提高土壤的pH值,改善土壤结构。另外,有机质的添加也是重要的土壤改良措施,有机质可以提高土壤的保水性和保肥性,减轻土壤中盐分的负面影响。此外,深耕翻耕、深层灌溉和石膏改良等技术也可以应用于土壤改良,有助于降低土壤盐分的浓度并改善土壤结构。

(二)土地修复与再利用措施:土地修复与再利用是解决土地盐渍化问题的长期策略。修复措施可以包括物理修复、化学修复和生物修复。物理修复措施主要是通过排除土壤中的盐分和过剩水分,如深层排水和渗滤系统的建设,以降低土壤中的盐分浓度。化学修复则包括土壤改良剂的应用,如添加石膏和腐殖酸等,有助于改善土壤结构和盐分的分布。生物修复措施主要是通过引入耐盐植物和微生物,促进土壤生态系统的恢复和修复。

(三)水资源管理与调控:合理的水资源管理与调控对土地盐渍化治理至关重要。包括优化灌溉制度、合理控制灌溉量和提高灌溉水质等措施。采用科学精准的灌溉技术,如滴灌和喷灌,可以减少过度灌溉,降低土壤中盐分的累积。此外,加强水资源的合理利用和节约,开展水资源保护与管理,确保灌溉水源的质量和供应的稳定性,也对土地盐渍化的治理具有重要作用。

(四)科学合理的农田管理:农田管理是土地盐渍化治理的重要环节。包括合理施肥、轮作休闲、保持耕地覆盖等措施。合理施肥可以提高土壤养分水平,增强植物的抗逆性。轮作休闲是通过轮作不同作物和休耕,使土壤得到充分的恢复和修复。保持耕地覆盖,如植被覆盖和秸秆覆盖,有助于减少土壤水分蒸发和盐分累积。

四、农业生态系统的保护恢复策略

(一)植被恢复与保护:植被恢复与保护是保护土地生态环境的重要手段。通过引入耐盐植物和生态工程的手段,恢复植被覆盖,以提高土地的生态稳定性和抗盐能力。耐盐植物可以适应高盐环境,并通过其根系的吸收作用来减少土壤中的盐分含量。同时,通过植被覆盖,可以减少土壤表面的水分蒸发,降低土壤盐分的累积。

(二)土地生态修复与保护:土地生态修复与保护是治理土地盐渍化的关键环节。通过采取生态修复技术,如土壤修复和修复耕地结构,可以恢复土壤的生态功能和土地的生产能力。同时,加强对土地的保护和管理,避免过度开发和不合理利用土地资源,减少土地盐渍化的风险。建立土地生态保护与管理机制,完善土地利用规划,加强监测和评估,对于实现土地生态系统的可持续发展至关重要。

(三)社会参与与教育宣传:社会参与与教育宣传是推动生态保护与恢复的重要手段。加强公众对土地盐渍化问题的认识和理解,提高公众的环保意识和保护意识。同时,鼓励农民和农业从业者采用可持续的农业生产方式,推广耐盐作物和节水灌溉技术,减少对土地资源的压力,促进农业与生态环境的协调发展。

参考文献:

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