凍融作用下地下水淺埋區土壤鹽分及離子變化特征

劉 磊， 陳軍鋒， 呂棚棚， 趙德星， 杜 琦

（1.太原理工大學水利科學與工程學院，山西 太原 030024；2.山西省水文水資源勘測總站太谷均衡實驗站，山西 太谷 030800）

土壤鹽漬化的形成受自然環境和人類活動兩者共同影響。我國約有3.6×107hm2的鹽漬化土地，占全國可利用土地面積的4.88%［1］。在干旱半干旱地區，降雨少而蒸發強烈，鹽分隨著水分不斷向地表處聚集，季節性凍融循環更是加劇了這一過程［2-3］。已有研究表明，地下水埋深［4-5］、土壤物理特性［6］、灌溉等均會影響土壤剖面鹽分的分布。其中，地下水埋深是影響土壤鹽漬化的重要影響因素［7-10］，地下水埋深越淺，土壤積鹽越嚴重，二者之間滿足指數關系［11-13］。明廣輝等［4］分析了非凍期不同地下水埋深下土壤鹽分聚集特征。陳乃嘉等［14］認為溫度梯度和蒸發作用是凍融作用下影響土壤水鹽運移的主要因素。李生偉［15］從鹽漬土試驗、水鹽遷移機理、鹽漬土力學性質、治理及改良措施等方面進行了總結。張殿發等［16］認為凍結過程中土壤鹽分由下部非凍層向上部凍結層運移。而邱國慶等［17］發現由于凍結鋒面附近土壤鹽分濃度較高，凍結過程中鹽分由凍結層向非凍層運移。張彧等［18］研究發現在凍融過程中土壤鹽分在地表及地下1.0～2.5 m范圍內會出現2個鹽分聚集區域。靳志鋒等［19］通過膜下滴灌棉田試驗發現消融期土壤水分較為活躍，土壤鹽分變化量較大。

土壤鹽分是由多種可溶性鹽分離子及不溶性鹽分組成，凍融過程中土壤可溶性鹽分及離子的變化特征對于季節性凍土區土壤鹽漬化改善［20-21］、農作物生長［22］及水資源的合理開發利用具有一定的現實意義。……