黄河流域山东段土地盐渍化的生态环境效应研究
杨忠杭 师晟翔 宋怡 李金锐
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杨忠杭 师晟翔 宋怡 李金锐,. 黄河流域山东段土地盐渍化的生态环境效应研究[J]. 土壤研究,20237. DOI:10.12721/ccn.2023.157151.
摘要: 黄河流域山东段是中国重要的农业产区之一,长期以来为粮食安全和农业经济发展做出重要贡献。然而,土地盐渍化问题日益突出,对该地区的生态环境造成严重影响。土地盐渍化是土壤中盐分累积过多引起的一种土地退化现象,不仅影响农作物生长和产量,也损害土壤质量、水资源和生物多样性。本文旨在研究黄河流域山东段土地盐渍化的生态环境效应,为保护和恢复该地区生态环境提供科学依据。分析黄河流域山东段土地盐渍化对生态环境的效应,提出土地盐渍化的治理策略。本研究的结果将为制定有效的土地治理和生态保护策略提供理论依据,对保护黄河流域生态环境具有重要意义。
关键词: 黄河流域;土地盐渍化;生态保护;高质量发展
DOI:10.12721/ccn.2023.157151
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一、 黄河流域山东段土地盐渍化的原因

(一)土壤盐分累积:黄河流域山东段土地盐渍化的主要原因之一是土壤盐分的累积。在这一地区,由于气候干旱和水分蒸发强烈,土壤中的盐分在水分迅速蒸发的情况下逐渐积累。此外,不合理的灌溉和排水系统也可能导致土壤中的盐分堆积,使土地逐渐变得盐碱化。

(二)水盐平衡失调:黄河流域山东段土地盐渍化的另一个重要原因是水盐平衡失调。由于该地区降水稀少,土壤中的盐分在水分不足的情况下无法被有效冲洗。此外,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,导致土壤中的盐分无法得到有效的稀释和排除,加剧了土地盐渍化的程度。

(三)水资源开发与利用:黄河流域山东段土地盐渍化的第三个重要原因是水资源的开发与利用不当。该地区广泛使用灌溉来满足农业需求,但由于水质不佳、水源深层含盐量较高,灌溉水中的盐分逐渐在土壤中积累。长期以来,过度的灌溉和缺乏合理的水资源管理导致了土地盐渍化的加剧。

二、黄河流域山东段土地盐渍化的过程

(一)盐渍化形成机理:黄河流域山东段土地盐渍化是一个复杂的过程,主要受到土壤盐分累积和水盐平衡失调的影响。当土壤中的盐分含量超过了作物和植被的耐盐限度时,就会引发盐渍化现象。在干旱区域,水分蒸发快速,而水分中的溶解盐分则会在土壤中逐渐积累。随着盐分的累积,土壤结构疏松度降低,水分渗透能力减弱,从而加剧了土壤盐分的累积。

(二)盐渍化过程与演化规律:黄河流域山东段土地盐渍化的过程可以分为几个阶段。首先是盐分的积累阶段,此阶段中土壤中的盐分开始逐渐增加,但尚未对作物生长产生显著影响。然后是初级盐渍化阶段,土壤中的盐分已经达到一定的浓度,开始对作物的生长产生负面影响,导致产量下降。随着时间的推移,如果盐分的累积继续加剧,土地进入了中度和重度盐渍化阶段,作物无法正常生长,土壤质量急剧下降,甚至无法进行农业生产。此外,长期的盐分蓄积还会对土壤中的有机质分解产生影响,进一步加剧土地盐渍化的程度。

三、黄河流域山东段土地盐渍化对生态环境的影响

(一)土壤质量退化:土地盐渍化导致土壤质量的退化是其对生态环境的首要影响。盐分的积累会改变土壤结构,使其变得疏松、坚硬,降低土壤通透性和保水能力。土壤质量的下降会阻碍植物根系的生长和发育,限制植物对养分和水分的吸收,从而影响农作物的生长和产量。

(二)植被覆盖变化:土地盐渍化对植被覆盖的影响是显而易见的。高盐环境下,许多农作物和植物无法生存或生长缓慢,导致植被覆盖度减少,盐分对植物的生理过程产生不利影响。这些因素导致植物数量减少,植被的多样性和密度降低,破坏了生态系统的稳定性和生态平衡。

(三)水资源利用受限:土地盐渍化还会对水资源的利用造成限制。盐分的累积会增加土壤的渗透阻力,使土壤更难以保持和储存水分。这意味着农作物和植物在高盐环境中需要更多的水来满足生长需求,增加了对水资源的需求。这些问题不仅会导致农业生产的困难,还会加剧水资源的紧缺现象。

(四)生物多样性丧失:黄河流域山东段土地盐渍化对生物多样性的丧失也是一个重要的生态环境影响。高盐环境限制了许多植物的生存和生长,减少了植物物种的多样性。这进一步影响了植食性动物和以植物为食的食物链的稳定性。这些变化共同导致了生物多样性的丧失和生态系统的不稳定。

四、黄河流域山东段土地盐渍化的生态环境效应

(一)生态系统稳定性破坏:黄河流域山东段土地盐渍化对生态系统的稳定性造成了严重破坏。土地盐渍化导致植被覆盖减少、土壤质量退化以及生物多样性丧失,这些因素相互作用,使得生态系统的结构和功能发生变化。生态系统的稳定性受到破坏,生物之间的相互依存关系受到破坏,从而降低了生态系统的恢复和抵抗外界干扰的能力。

(二)农业可持续发展受阻:黄河流域山东段是中国重要的农业产区之一,土地盐渍化对农业可持续发展造成了严重影响。高盐环境下,许多农作物无法正常生长和发育,导致农业生产的减产和不稳定。这限制了农民的收入和粮食供应,对农业经济和粮食安全构成了威胁。土地盐渍化还会导致土地退化和贫瘠化,进一步加剧了农业可持续发展的困难。

(三)生物适应与生态恢复能力:黄河流域山东段土地盐渍化对生物适应和生态恢复能力造成了挑战。高盐环境下,许多植物和动物无法适应并存活,导致生物多样性的丧失。盐分的累积还会对土壤微生物的群落结构和功能产生负面影响,降低了土壤的生物活性和恢复能力。这些因素使得生物适应高盐环境和生态系统的自我修复能力变得有限,延缓了土地盐渍化的恢复过程。

五、黄河流域山东段土地盐渍化的治理策略

(一)土地改良与修复技术:通过土地改良与修复技术是治理黄河流域山东段土地盐渍化的关键策略之一。其中包括土壤石灰化、石膏改良、淋洗、改良剂的应用等方法。土壤石灰化可以中和土壤中的盐分,提高土壤pH值;石膏改良可以降低土壤中的钠离子含量,改善土壤结构;淋洗可以通过水分冲洗土壤中的盐分,以降低盐分的累积。此外,合理施用有机肥料、配合合理的农田水利工程建设和管理,也能有效改善土壤质量,降低土壤盐分的浓度。

(二)水资源管理与调控:合理的水资源管理和调控是治理土地盐渍化的重要措施之一。包括提高灌溉水质、合理控制灌溉量、优化灌溉制度等。通过提供高质量的灌溉水源,减少盐分的输入,避免过量灌溉和表面蒸发,降低土壤中盐分的积累。合理的排水系统建设和管理也是关键,通过排除土壤中的盐分和过剩水分,避免水分在土壤中滞留,减轻土壤盐渍化的程度。

(三)生态保护与恢复措施:生态保护与恢复措施对于治理黄河流域山东段土地盐渍化具有重要意义。包括合理的植被恢复和保护、生物多样性保护和生态修复。引入耐盐植物和耐盐作物种植,可以适应高盐环境,减少土壤中盐分的积累。同时,保护湿地和水源地,加强土地的生态修复和保护,有助于提高土地的生态稳定性,减缓土地盐渍化的进程。

 参考文献:

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作者简介:杨忠杭(2002-),男,汉族,山东省滕州市人,本科在读,单位:山东理工大学建筑工程与空间信息学院,研究方向:土木工程