盐碱土是盐土和碱土的统称，盐土是指含有大量可溶性盐类而使大多数植物不能生长的土壤，其盐含量一般达0.6% ~ 1.0%或更高；碱土是指交换性钠离子占阳离子总代换量的百分率（ESP）超过20%、 pH值在9以上的土壤[1]。土壤盐碱化是制约耕地利用和农业发展的重要因素之一，全世界盐碱土面积约为109 hm2，中国盐碱土总面积约为3.46×107 hm2，其中，原生盐化型、次生盐化型和各种碱化型土地分别约占盐碱化土地总面积的52 %、40 %和8 %；由于地理位置、耕作或施肥不当所造耕地盐碱化面积约为7.60×107 hm2[2,3]。盐碱土盐分浓度较高，土体紧实，易板结，通透性差，对植物生长直接造成抑制作用或危害。随着人口的不断增长和工业化、城镇化的快速发展，建设用地扩张与耕地保护的矛盾日益突出，人们需要不断开发新的土地资源，以确保耕地安全、粮食安全和生态安全。然而盐碱地多发生于地势平坦地带，土层深厚适合耕作，改造后具有极大的生产潜力。另一方面，改造盐碱地，使其地表覆盖适当的植被，可改善生态环境，提高区域的环境美学价值[4]。因此，盐碱土改良对于我国这样一个人多地少的大国而言，具有现实的必要性和紧迫性，具有巨大的经济效益、生态效益和社会效益。
1 传统改良盐碱地方式的利弊
当前，国内外盐碱地的综合治理包括物理、水利、化学和生物改良等多种技术和方法[5-7]。传统的盐碱地水利治理以排、灌为基本，沿用“淡水压盐、排水洗盐”的模式，在实际应用中，起到了一定的重要作用。但是，在水资源短缺，尤其在干旱半干旱气候区，排水将使区域内的干旱程度加重，同时存在着如修建排水工程量大、田间排水带有大量的肥料和农药成分会严重污染下游水体等其他问题[8-9]。
2改排为蓄改良盐碱地新模式优势
“改排为蓄”是从干旱半干旱气候区水资源短缺的实际情况出发，从盐碱水也是宝贵的水资源出发，针对传统改良盐碱地技术上存在的问题，提出了“以蓄为主”的观点，并在陕西省卤泊滩盐碱地治理项目中得以实践，形成了“改排为蓄、水地共处、和谐生态”治理新模式[10]。以蓄为主工程设计思路是以传统排水理论为基础，但要加以改进以达到蓄水要求。由于对外不排水，区域内耕地和水面分布共存，二者比例可以在一定时期、一定范围内变化，在区域内靠自身来修复生态，达到区域内生态的动态和谐与动态平衡。通过合理确定蓄水沟的蓄水深度、尺寸和布置形式，进一步明确蓄水沟的沟间距，最终达到区域内的降盐、循环压盐，并修复生态的多重目的，提高了耕地整体质量，增加了作物产能（图1）。采用以蓄为主盐碱地治理模式后，治理区地下水位均调控在作物临界埋深范围内，符合作物生长及防止盐碱化要求[11]。
图1 治理前农田原貌（左）以及改排为蓄新模式治理后农田（右）
3改排为蓄新模式研究的方向与重点
为探明“改排为蓄”治理模式下水体-土壤中盐分的运移机制，研究人员开展了大量研究，盐碱地经“改排为蓄”整治新模式得到治理，能有效增加耕地面积，缓解经济发展和人口增长与耕地短缺之间的压力,良好的治理模式将传统治理模式下投入的沙土、水资源以及资金、人力等置换出来，产生显著的生态、经济、社会效益[12]。在以往“蓄水”模式已有的实验和理论分析研究基础上，发现盐碱地在以“蓄水”模式为主的治理过程中，水体土壤界面对流弥散起着重要作用，蓄水沟的沟深、沟宽、水位高低、沟间距和水体中盐分浓度大小，对土壤中盐分的运移有着显著的影响，但是目前对于蓄水条件下盐碱地治理模式的对流弥散微观机理还掌握的不够深入，尤其是还没有明确的探明改排为蓄模式对减少土壤盐分在水平方向的影响范围，以及对不同土层界面以及水土界面等复杂界面水盐的运移规律探索的不够全面，影响改排为蓄治理新模式的推广应用，有待进一步的深入探究，探明蓄水模式下对流弥散作用对水盐分布和运移影响的微观机理。因此，需要亟需加强以下三方面的研究，一是蓄水和排水模式下土壤水盐分布特征及变化规律；二是蓄水模式下水盐运移过程模拟及动态预测；三是蓄水模式下的对流弥散机理深入研究，深入探索不同土层界面以及水土界面等复杂界面水盐的运移规律，探明蓄水模式下的土体水盐对流弥散微观机理，为“改排为蓄”的盐碱地整治模式提供微观机理支持，为这种盐碱地的治理新模式的推广应用提供理论支撑。
4 问题及展望
基于此，有必要以陕西卤泊滩盐碱地为研究对象，通过周期性定位监测，在“改排为蓄、水地共处、和谐生态”的盐碱地整治新模式的基础上，采用HYDRUS 3D模型，开展蓄水和排水模式下土壤水盐分布特征及变化规律研究，明确对流弥散作用在盐碱地治理中的重要作用，明确改排为蓄模式对减少土壤盐分在水平方向的影响范围，深入探索不同土层界面以及水土界面处水盐的运移规律与驱动因子，为“改排为蓄”的盐碱地整治模式提供微观机理支持，以帮助工程实践人员理解“改排为蓄”模式下的盐分运移规律与控制范围，为此盐碱地整治新模式的推广应用提供科学理论依据。
参考文献
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