西藏地區土壤鹽漬化現狀及防治措施

韓躍明，薛會英，李虹嬋

（1.西藏農牧學院高原生態研究所∕西藏林芝高山森林生態系統國家野外科學觀測研究站∕西藏高原森林生態教育部重點實驗室∕西藏高原森林生態重點實驗室∕西藏自治區高寒植被生態安全重點實驗室，西藏林芝 860000；2.西藏農牧學院資源與環境學院，西藏林芝 860000；3.西藏農牧學院植科科技學院，西藏林芝 860000）

土壤鹽漬化實質上是表層土壤鹽分含量不斷累積而超標的現象。鹽分來源于地下水或底層積水，由毛管水將富含鹽分的上述水分攜帶至地表后蒸發形成[1]。鹽分濃度過高，造成土壤中的水分和養分不能被作物根系及時吸收，引起作物生長不良；土壤鹽分積累嚴重，理化性狀發生變化，導致作物根系生長異常。西藏在國際上具有“最后一塊凈土”的稱呼，良好的自然環境為綠色農業發展提供了有利條件[2]。西藏現有土地中的0.42%適用于農業耕地，面積為45.37 萬hm2。然而，生態系統脆弱成為限制西藏農業發展的關鍵因素，其中土壤鹽漬化是重要因素。查閱相關資料確認，“一江兩河”流域地區（即雅魯藏布江中游及其支流年楚河、拉薩河中部流域地區的一大片地方）是鹽漬化問題的高發地，耕地鹽漬化比例高達13.8%[3]。其中，拉薩河部分區域甚至具有11.5%含鹽量的耕地。本文結合相關文獻數據庫，梳理了西藏土壤鹽漬化的研究現狀，并結合相關研究成果提出了建設西藏生態環境和開發土壤資源的建議。

1 現狀

1.1 概況

自20 世紀50 年代以來，科技工作者針對西藏土壤情況展開了一系列調查，為研究青藏高原土壤提供了專題性或區域性的數據資料。中科院于1987—1990年間組織調研喀喇昆侖山區發現，堿土發育問題存在于高原地區（海拔5 000 m）附近，這一發現首次為高原堿土在國內存在這一假設提供了有效數據（見圖1，I21 寒漠蘇打草甸-沼澤鹽漬土、I22 漠境-草原硫酸鹽鹽漬土）。關于羌塘高原堿土的一篇研究論文將堿土存在于西南至中南部（羌塘高原）這一事實論證。國內學者研究鹽漬土在青藏高原的分布規律、含鹽量特點期間發現，青藏高原鹽漬土在0～75 cm 深度區域集中，硫酸鹽與氯化物為鹽漬的主要成分，平均1%的易溶鹽存在于土壤之中。其中，西部最高可達7%，平均易溶鹽量為3.77%；東部最高可達4%，平均易溶鹽量為2.28%。當前，研究西藏土壤鹽漬化的方法多為樣品分析法，通過研究區域現場采樣的方式開展理化分析，評價土壤鹽漬化情況[4]。在技術發展過程中，研究人員將限制因素較少、信息量大、信息獲取高效的遙感信息技術應用于工作中，進一步提升了工作效率。

圖1 西藏地區鹽漬土分布圖

1.2 分布及種類

西藏高山、草原區域的湖泊、洼地及河流區域是鹽漬土的主要分布區域，鹽斑也存在于山南、拉薩等區域的農地之中。在氣候方面，西藏因降雨少、蒸發量大，而且隨著地域向西，鹽漬土和地下水含鹽量隨之增長[5]。

1.2.1 原生土壤鹽漬化

鹽漬土在青藏高原中分布廣泛，形成于青藏高原富有特色的水文地質及高寒氣候，西藏東部氣候為半濕潤的高原溫帶氣候，具有較低的地下水礦化度和通暢的地下徑流，鹽漬化問題較為少見。阿里地區存在碳酸鈣含量豐富（≥100 g·kg-1）的堿土，此類堿土的形成與區域內巖石組成有關，巖石主要為安山巖、花崗巖等。

在西藏南部區域，較強的新構造運動增強了土體的淋溶作用，土壤鹽堿化問題在含量不斷提升的堿式鹽影響下不斷加深。西部地區（羌塘高原）具有更加干旱的氣候，湖泊、河流中的鉀、鈉、硫、鎂等濃度進一步提升，鹽結皮、鹽霜等問題在湖濱周邊更加常見。東南區域（羌塘高原）及西藏南部為半干旱高原寒帶與溫帶氣候，在環境中不斷濃縮的湖泊及河水逐漸轉化為重碳酸鹽鈉質、硫酸鹽鎂鈉質、重碳酸鹽硫酸鹽鈣質等水質條件，地下水浸潤的盆地、湖濱平原也隨之轉化為鹽土[6]。

1.2.2 次生土壤鹽漬化

灌溉或者土壤使用不合理是次生鹽漬化形成的主要因素。降水量少、蒸發量大是“一江兩河”流域的氣候特點，農業生產過程中存在排水不足、灌溉異常等問題，由于降雨、灌溉和蒸發的交替作用，農田中的非飽和帶積累了大量鹽分，具有較淺地下水位的林周盆地、拉薩河、雅魯藏布江相關區域出現了更加嚴重的次生鹽漬化及鹽漬化問題[7]。在調查雅魯藏布江中段的曲水、貢嘎、扎囊、乃東、澤當等地鹽漬化問題與地下水有關，區域內1 g·L-1礦化度的地下水中含有大量鹽分，而且在地表下2～3 m 深度的位置即可發現地下水。耕地中的鹽漬多為塊狀，部分渠道因長期灌溉而導致周邊存在大量斑塊或長條形的鹽漬。這類耕地具有“云彩地”的別稱，通常以鹽化草甸土命名此類耕地中的土壤?！霸撇实亍丙}化度相對較輕，局部可見中度鹽化情況，其表層土壤通常含有0.15%左右的鹽分，最高比例為0.4%。相對而言，此類鹽漬化問題影響較小，僅部分耕地會因次生鹽漬化問題出現缺苗斷壟問題。針對此類問題，如果未能做好耕地內排水溝建設工作，在長期漫灌的情況下，耕地中土壤鹽分將持續累積，表現出更嚴重的鹽堿化問題，導致缺苗斷壟問題趨于擴大化。在研究土壤鹽漬化在設施葡萄中的特征時發現，鹽漬化風險存在于山南、林芝等區域，2014 年在拉薩種植的設施葡萄土壤EC 值為0.75～2.48 mS·cm-1，表明該區域存在嚴重的次生鹽漬化情況[8]。經過分析可以發現，土壤在強輻射、高氣溫的設施環境影響下，大量鹽離子在水分蒸發時聚集至土壤表層，而應用不合理的肥料也導致鹽漬化問題變得更加嚴重。

2 成因

2.1 西藏地區原生土壤鹽漬化成因

2.1.1 氣候因素

西藏存在季節降水不均勻的農耕地，耕地在6—9 月集中降水的影響下存在夏澇及春旱問題。同時，區域內豐富的太陽光增加了水分的蒸發量，日照蒸發量提升的同時較少的降水量導致土壤中水分含量持續降低[9]。在氣候干旱、寒冷的環境中，區域內的降水量僅為蒸發量的1∕30～1∕7，淋溶作用較少的土壤無法有效排泄內部鹽分，鹽土在持續積累土壤鹽分的過程中形成。

2.1.2 土壤母質

西藏地質發育時間短，土壤形成的時間也不長，原生鹽漬化存在于西藏土壤的主要原因是成土母質及巖石中存在較多鹽分，在地下水、雨水、灌溉水、冰雪融水的影響下不斷積累至低洼的盆地等區域，鹽分無法在封閉的地形內排泄到外界，導致鹽漬化問題在持續積累土壤鹽分的過程中產生。我國學者在青藏高原研究指出，沿地表水方向，鹽漬土在青藏高原的分布情況為下層比表層含量低，且低洼盆地比盆地邊緣、山坡及山前區域含量低[10]。

2.1.3 水文地貌因素

西藏地面基礎為高原，混合著部分寬谷盆地、丘陵及低山，高原與連綿的山脈能夠作為屏障阻擋氣流，將地表的熱量、太陽輻射分布改變，對于土壤內部運動、植被演替等產生影響[11]。盆地地下水在經地表或地下徑流的積雪融水或降雨影響下不斷匯集，大量可溶鹽在徑流中由巖石或土壤進入盆地區域，徑流緩慢的盆地地下水在外界蒸發中不斷為盆地表層土壤積累可溶鹽，隨著日積月累，鹽堿土成片出現于盆地內部區域。

2.2 西藏地區次生土壤鹽漬化成因

西藏農牧民在耕作用地時，忽視了對農地的保養，在灌溉過程中采取無排水的自流渠灌、大水漫灌等方式，導致鹽分在農地中不斷累積，農地成為了發育次生鹽漬化的重要環境，導致次生鹽漬化問題以不同程度在耕地中形成，就“一江兩河”流域的具體情況分析，主要有3個原因。

2.2.1 灌區工程有灌無排

流域內主要為河谷平原地形，地下水在地勢較低的該區域存在水位較淺的情況，同時區域內的耕地有灌無排，地勢低洼區域容易出現耕地積水，在旱季人工灌溉、雨季集中降雨的共同作用下，耕地中的大量水分深入地下；在抬升地下水位的同時，富含鹽分的地下水在毛管力的影響下更易在地表積累；在陽光下持續蒸發，地下水中的鹽分不斷在耕地中累積[12]。相關統計數據指出，1—5月及10—12月作為旱季，耕地中水分蒸發量每667 m2最高可達1 800 mm，從而為耕地遺留120 kg 的鹽分（見表1）。經過調研確認，拉薩、澤當和日喀則河谷區域普遍存在此類情況。

表1 河谷平原耕地旱地土壤逸散水量和表土積鹽情況

2.2.2 土地不平整，灌水量過大

河谷平原耕地大部分區域的坡度接近千分之一，雖然大多數區域地勢平坦，但局部地區依然存在耕地坡度變化復雜的情況，形成了整體平坦、局部凹凸不平的耕地現狀。部分凹凸不平的耕地甚至存在30 cm左右的高差，在缺少隔水畦埂的情況下，耕地灌溉無法采用節水灌溉，唯有依靠漫灌方式滿足灌溉需求。然而，這種灌溉方式會導致耕地中充滿大量水分，通過地表滲透持續涌入地下并抬升地下水位，而在毛管力的影響下，鹽分充足的地下水將侵入到耕地地表，待地下水蒸發后殘留大量鹽分在耕地之中?，F場調研發現，凹凸不平的耕地更容易出現鹽分堆積問題，而鹽分含量最高的區域多位于耕地中的隆起部位，鹽分甚至能夠以鹽斑的形式在隆起部位大量堆積。例如，吉雄鄉沿江區域的鹽斑在耕地中較為普遍[13-14]。

2.2.3 渠道滲漏量大，長期蓄水

當前階段下，農業產業向著更加規范化的方向發展，需要對小型灌區農田進行科學的規劃，同時優化灌區施工操作。然而，在小型灌區中仍然存在結構老化、灌溉質量差、滲漏量較大等問題，導致區域內的渠系無法得到有效應用，存在嚴重的浪費問題。相關統計數據表明，部分渠道能夠將引水量的10%在1 km區段內浪費。例如，渠系存在嚴重滲漏問題的野馬木工農場，其地下水位在渠系滲漏的作用下上升，部分區域未能結合季節情況進行灌溉，導致區域內渠道始終處于蓄水狀態，渠道下方的地下水因此始終保持在較高的水位，周邊耕地也在地下水影響下出現鹽分不斷累積的情況（見圖2）。

圖2 渠道蓄水滲耕地返鹽示意圖

3 防控措施

3.1 地下潛水位埋深較淺引起的土壤鹽漬化

地下淺水位埋深淺是土壤鹽漬化形成的最主要因素。因為地下潛水會向土壤包氣帶源源不斷地補給水分；在強烈的蒸發作用下，包氣帶水分帶動鹽分離子經過土壤毛細空隙匯聚到地表；水分散失蒸發后，鹽分離子便從地表結晶析出，進而導致土壤鹽漬化。

針對此種土壤鹽漬化的治理，要充分考慮到形成原因是地下水位埋深小于極限蒸發深度，必須以發育機理為著眼點，做到既要排出鹽分又要降低地下水位埋深。充分發揮排堿渠的作用是解決這一問題的重要手段。土壤中的水分和鹽分可以通過排堿渠道排出，有效降低地表土壤含鹽分量和地下水位的埋深，以阻斷土壤鹽漬化的蔓延。由于疏于管理，現有的排堿渠道多荒廢或嚴重堵塞，導致排水不暢，甚至喪失排水能力，故要采取有效措施疏通和管理排堿渠道，拓展渠道深度，以保證渠道暢通和有可排之水。另外，要持續建設排堿渠道，確保排堿渠道密度合適、分布合理。排堿渠的建設涉及2 個部分，即主干排堿渠和田塊排堿渠道，拓展渠道深度必須設計大于地下水位的埋深，建造深度要大于極限蒸發深度，以保證始終有可排之水、可排之鹽，同時促進土壤鹽分含量和區域地下水位的降低，讓土壤土壤鹽漬化的治理更加科學合理[15]。

3.2 漫灌壓鹽引起的土壤鹽漬化

針對次生鹽漬化的治理，要考慮是因大水漫灌壓鹽所引起的，需要從控制地下水位的角度入手，即在大水漫灌壓鹽的過程中，保證地下水埋深低于土壤極限蒸發深度，以此阻止該問題在土壤中繼續蔓延。通過就地取材的手段，防控大水漫灌壓鹽種植中地下水位的抬升，即就地直接抽取利用礦化度不高的淡水或者微咸水，以此實施灌溉壓鹽。針對礦化度很高的咸水，有必要借助地表水聯合調度，充分混合地表淡水后實施灌溉壓鹽。同時，可將開采后的地下水直接排入排渠管道，促使地下水位迅速下降，進而通過排堿渠的流動讓鹽分加快排出。只有地表水資源的進入減少，地下水位埋深才不會提升。要最大限度地發揮排堿溝和排堿渠的作用，在土壤中的鹽分被大水漫灌帶入到地下水后，利用排堿溝和排堿渠把鹽分和水借助水流排出區域外。這樣既能降低土壤鹽分含量又能控制地下水位埋深，從而有效阻斷原生土壤鹽漬化和次生土壤鹽漬化的繼續蔓延。

3.3 壟間鹽分微循環引起的土壤鹽漬化

在土壤鹽漬化治理技術中，目前應用最廣泛的當屬滴灌灌水種植措施。該方式在顯著節約淡水的過程中，可以帶動土壤中鹽分的遷移，即將農作物根部鹽分遷移到遠離根系的地方，大大提升農作物的存活率，實現農業的增產。當次生鹽漬化由微循環問題引起時，以發育機理作為治理的突破口，利用對微循環的干擾，在耕作層內降低土壤鹽分，達到治理的效果[16]。要想達到要求，可以深翻耕地，耕作層厚度增加可以利用深翻實現，將深層土壤與表層土壤均勻混合，實現對耕作層鹽堿化問題的緩解，避免不斷發育形成次生鹽漬化。此外，土壤的透氣性能在混合操作時提升，進而促進營養物質和水分被農作物根系吸收，從而快速改良土壤的鹽漬化。對滴水口位置的改變，可以最大限度阻止壟上和壟間土壤鹽分微循環的形成，大大降低土壤耕作層鹽分的含量，阻斷鹽漬化問題的蔓延。另外，在定期大水漫灌壓鹽的同時，將基于耕作層土壤內的鹽分輸送到地下潛水和地下深層中，然后利用排堿渠排出，可以把土壤的鹽分濃度降低，阻斷因為微循環造成的次生鹽漬化蔓延。