鹽系列之土壤鹽鹼化

2021-02-19 新課程高一地理

印度古諺,贈人玫瑰之手,經久猶有餘香。

用英語說是「The roses in her hand,the flavor in mine.」

「贈人玫瑰,手有餘香」也是英國的一句諺語,意思是一件很平凡微小的事情,哪怕如同贈人一支玫瑰般微不足道,但它帶來的溫馨都會在贈花人和受花人的心底慢慢升騰、瀰漫、覆蓋。在生活中,我們都應這樣。

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土壤鹽鹼化

 

土壤鹽漬化是指土壤底層或地下水的鹽分隨毛管水上升到地表,水分蒸發後,使鹽分積累在表層土壤中的過程。是指易溶性鹽分在土壤表層積累的現象或過程,也稱鹽鹼化。中國鹽漬土或稱鹽鹼土的分布範圍廣、面積大、類型多,總面積約1億公頃。主要發生在乾旱、半乾旱和半溼潤地區。鹽鹼土的可溶性鹽主要包括鈉、鉀、鈣、鎂等的硫酸鹽、氯化物、碳酸鹽和重碳酸鹽。硫酸鹽和氯化物一般為中性鹽,碳酸鹽和重碳酸鹽為鹼性鹽。

除在濱海地區,由於受海水浸漬影響而發生鹽鹼化外,一般的土壤鹽漬化主要發生在乾旱和半乾旱地帶,地表徑流和地下徑流滯留排洩不暢且地下水位較高地區。由於氣候乾旱,地面蒸發作用強烈,土壤母質和地下水中所含鹽分,隨著土壤毛細管水上升而積聚於地表。此外,在極乾旱地區,即使地下水很深,高礦化地表徑流攜帶的鹽分,也能使土壤發生鹽漬化。

中國鹽漬土分布於遼、吉、黑、冀、魯、豫、 晉、新、陝、甘、寧、青、蘇、浙、皖、閩、粵、內蒙古及西藏等19個省區。按自然地理條件及土壤形成過程,劃分為濱海溼潤—半溼潤海浸鹽漬區、東北半溼潤—半乾旱草原—草甸鹽漬區、黃淮海半溼潤—半乾旱旱作草甸鹽漬區、甘新漠境鹽漬區、青海極漠境鹽漬區及西藏高寒漠境鹽漬區等8個分區,用於指導生產實踐。

影響因素

1.氣候因素

土壤鹽鹼化過程是易溶性鹽分在土壤表層逐步積累的過程,地表蒸發、入滲過程是鹽分在土體中遷移運動的重要驅動力,直接控制著鹽分在土體中分布、存在狀態。乾燥氣候是發生土壤鹽漬化的主要外界因子,乾燥度和地面蒸發與降水比值與土壤的鹽漬化關係十分密切。土壤凍結加劇了土壤鹽漬化進程。在地溫梯度影響下,土壤水從下向凍結鋒面移動,鹽分隨之向上遷移。當地溫梯度較大或地下水位較高時,水分和鹽分的遷移量隨之增大當土壤含鹽時,凍結深度相應減小,水鹽被抬升靠近地表,是潛在鹽演化的孕育期。

2.地形和地貌因素

地形和地貌直接影響地表水和地下水的徑流。地表水和地下水徑流途中,溶解了土壤和地層中鹽分,加之蒸發濃縮,溶解性總固體不斷增高。因此,土壤鹽漬化程度表現為隨地形從高到低、從上遊到下遊逐漸加劇的趨勢。同樣在盆地內,由於微地形的差異,土壤鹽鹼化程度也會出現較大不同。相對高起的微地形上,由於同時存在縱橫方向的溼度差,水分由低處向高處運移,加之蒸發濃縮,積鹽多。同理,在農田中,也存在鹽分從溝地向埂地運移的現象。成土母土中的鹽分是土壤鹽漬化的源泉。

3.地下潛水位和水質因素

地表水和地下水徑流量及水質直接影響土壤含鹽量。

4.鹽生植物因素

乾旱和半乾旱地區生長著草甸植物和荒漠的植物,諸如蘆草、冰草、花花秧、羅布麻、鹽抓抓、鹽瑣鎖、駱駝刺和紅柳等,大都具有根深根茂和特殊的抗鹽生理特性,稱之為鹽生植物,含鹽量可達10%~45%,通過強大的根系從底層吸收水分和鹽分,並以殘落物的形式留存地面,植物殘核被分解而形成的鈣鹽和鈉鹽返回土壤中,對土壤的鹽鹼化起到推波助瀾的作用。

土壤鹽漬化改良

1.化學改良措施

化學改良措施是通過施用化學改良劑及礦質化肥改良鹽漬土的方法。常用的化學改良劑有有機或無機肥料、礦質化肥、亞硫酸鈣、脫硫石膏、磷石膏、硫酸亞鐵、高聚物改良劑及土壤綜合改良劑等。其原理是通過酸鹼中和,改良土壤理化性質,抑制鹽漬化的發生。鹽鹼地土壤結構差,有機肥通過分解微生物、形成腐殖質,促進土壤團粒形成,增加土壤通氣透水性,提升土壤緩衝能力,並和NaCO3,作用形成腐殖酸鈉,從而降低土壤鹼性,同時腐殖酸鈉還具有刺激植物生長的作用,增強其抗鹽性。腐殖質肥料中有機質分解會形成有機酸,不僅能中和土壤鹼性,還能加強養分的分解,増強磷的有效性。所以,合理施用有機肥對於改良鹽漬土,增強土壤肥力有著重要作用。

2.生物改良措施

植物地上生長部分具有遮蔽作用,能夠降低土壤水分蒸發,減弱地表積鹽速度植物吸收鹽分能降低土壤鹽含量植物根系穿插土壤中能改變土壤物理性質,促進土壤脫鹽且植物根系的生化作用還能改善土壤養分及化學性質,抑制土壤鹽鹼化的發生。同物理、化學改良措施而言,生物措施成本低,環保有效,同時可以產生經濟效益,頗受廣大農民的喜愛。

3.綜合改良措施:物理措施成效快,但工程量大,成本較高,不具有長久性,而且受水資源的限制,不易推廣化學措施見效快,但若使用不當,易對環境造成二次汙染,且施用改良劑後需要大量的水衝洗,應用起來較困難且經濟成本昂貴生物措施能減少土壤鹽分,但不能完全解決鹽漬化問題。經多年實踐發現,土壤鹽演化是個比較複雜的過程,僅用某一種防治措施並不能達到改良的最佳效果。近年來,乾旱、半乾旱地區多使用淋洗脫鹽、深翻鬆耕及廣泛栽植耐鹽植物等綜合治理措施解決土壤鹽漬化問題。

形成鹽鹼土要有兩個條件:

一是氣候乾旱和地下水位高(高於臨界水位)。地下水都含有一定的鹽份,如其水面接近地面,而該地區又比較乾旱,由於毛細作用上升到地表的水蒸發後,便留下鹽分。日積月累,土壤含鹽量逐漸增加,形成鹽鹼土。

二是地勢低洼,沒有排水出路。 窪地水份蒸發後,即留下鹽份,也形成鹽鹼地。

所以我們可以說土壤鹽鹼化是在蒸發、地形、地貌和土壤質地的共同作用下,地下水向上運動將鹽分積累到地表形成的。主要是自然原因形成的。

相對來說,低地更容易發生鹽鹼化。

治理鹽鹼地的措施有水利改良措施(灌溉、排水、放淤、種稻、防滲等);農業改良措施(平整土地、改良耕作、施客土、施肥、播種、輪作、間種套種等);生物改良措施(種植耐鹽植物和牧草、綠肥、植樹造林等);和化學改良措施(施用改良物質,如石膏、磷石膏、亞硫酸鈣等)四個方面。由於每一措施都有一定的適用範圍和條件,因此必須因地制宜,綜合治理。

土壤次生鹽鹼化

主要發生在乾旱或半乾旱地區地下水位較高、地下徑流不暢、地下水中含有較多可溶性鹽的衝積平原,如我國的華北平原、松遼平原、河套平原、渭河平原等。因受人為不合理措施的影響,使地下水抬升,在當地蒸發量大於降水量的條件下,使土壤表層鹽分增加,引起土壤鹽化。

華北平原鹽鹼運動規律:華北平原夏季淋鹽,春秋返鹽,冬季較穩定。

防治的關鍵在於控制地下水位,故應健全灌排系統,採取合理灌溉等農業技術措施,防止地下水位抬升和土壤返鹽。

綠洲農業灌溉太多而未適時排放,造成地下水位上升,地下水中的礦物質因毛細管作用上升到土壤表層堆積,形成土壤鹽鹼化。

華北平原和西北(綠洲灌區)

鹽鹼化的原因

(1)自然原因:地勢低洼,頻繁的旱澇災害;氣候變化影響水鹽運動(地形和氣候因素導致的地下水位變化);氣候乾旱,蒸發旺盛。

(2)人為原因:引起的地下水位上升

①不合理的灌溉方式——大水漫灌,只灌不排的灌溉措施,使得土壤中的鹽分向地表積聚;

②沿海地區過度開採地下水,引起海水倒灌,導致土地鹽鹼化。

鹽鹼化的危害與治理

鹽鹼化的不利影響主要有以下兩個方面:

1、土壤板結與肥力下降。

2、不利於農作物吸收養分,阻礙作物生長。

鹽鹼化的治理措施——脫鹽(核心)

以治水為中心,採取引淡淋鹽、井排井灌、覆蓋、生物措施等手段。

【練習】

1.土壤鹽鹼化是圖示平原地區發展種植業的障礙,其形成的人為原因主要是

A.地勢低平,排水不暢         B.春季氣溫回升快,蒸發旺盛

C.對水資源的不合理利用       D.過度放牧,水土流失嚴重

下面圖為我國局部地區土壤分布圖,右圖是沿左圖中46°緯線上M、N兩點所作的地形剖面示意圖。讀圖回答2、3問題。

 

2.以下說法合理的是

A.鹽漬化程度和蒸發狀況有關, 所以氣溫越高,鹽漬化越嚴重

B.該地鹽漬化程度在春季較高

C.可以採用大水漫灌的方式治理鹽漬化

D.整體來看,該地鹽漬化程度南高北低

3.圖乙中a、b、c三地的土壤鹽度從高到低的順序是

A.c>b>a        B.b>c>a         C.c>a>b        D.a=b>c

4.閱讀下列材料,回答問題。

材料一:灘涂一般指沿海灘涂,是沿海平均高潮線以下低潮線以上的潮浸地帶。圍墾是指在灘涂將漲落潮位差大的地段築堤攔海,防止潮汐浸漬並將堤內海水排出,造成土地,用於農業生產的工程。圍墾後的灘涂都是鹽鹼地,改造成耕地,需要大量的淡水經過多年衝洗才可用於種植。研究發現,圍堰合攏10年後,堤外新淤面積相當於原來的圍墾面積。廣東灘涂主要分布在港口眾多的南部沿海地區和島嶼,下圖為廣東地形圖。材料二 1986年廣東湛江果農陳日勝偶然在虎頭坡海灘上發現一株奇異稻種。經過多年試種,稻子可以迎著海潮生長,這就是海水稻——依靠海水的養料就可生長,但單產較低。長勢最旺的海水稻株高超過1.7米,漲了大潮,海水稻僅露出幾叢葉尖;退潮後,稻子依然生機一片。虎頭坡海邊鹽鹼田經過5年的海水稻種植,已能種植花生和普通水稻。研究表明,海水稻基因獨特,海水稻可能是進化早期的一個水稻變種。

 

(1)指出廣東省沿海地區地勢特點,並分析其多為鹽鹼地的自然原因。(8分)

 

 

2)推測「海水稻」的獨特習性並評價發展「海水稻」生產的積極意義。(8分)

 

5.閱讀材料,回答下列問題。

左圖為黃河衝積扇分布圖(局部),右圖為左圖中洛陽北至商丘一線衝積扇剖面示意圖。讀圖,完成下列問題。

 

分析A地農業發展中面臨的主要生態問題及其成因,提出解決措施。(4分)

 

 

 

6.下列是某中學為「 重走古絲綢之路」夏令營活動所搜集的材料。據此回答問題。

材料一  M城為歷史文化名城。《資治通鑑》稱M城及其附近在唐代「閭閻相望,桑麻翳野」。

材料二  土地鹽鹼化的發生過程是地下水位上升至土壤層,因蒸發旺盛,水中的礦物質(鹽分)在土壤中不斷積累,造成土地肥力下降。

在相同年份,M城附近丙丁兩村比較,何村鹽鹼化較嚴重?分析其主要自然原因。5分

 

 

 

 

7.閱讀圖文材料,完成下列要求。

松嫩平原西部鹽鹼化土地面積為373萬公頃,是世界三大鹽鹼地集中分布區之一。由於區域內獨特的地貌條件、成土母質組成、氣候條件、地下水水位和地下水含鹽量等的綜合作用,尤其是近幾十年人為因素的幹擾,鹽鹼地面積不斷增加,鹽鹼化程度加劇,重度鹽鹼化土地面積以每年1.4%的速度擴展。生態環境的惡化,成為制約該區域農業發展的重要因素。下圖為松嫩平原西部鹽鹼化土地分布圖。

 

(1)說明該區域春秋季節土地鹽鹼化較冬夏季節嚴重的原因。

 

 

 

(2)簡述松嫩平原西部土地鹽鹼化治理的措施。

 

 

 

 

8.讀山東省局部地區圖,回答下列問題(1)黃河三角洲地區土壤鹽鹼化問題突出,試分析其形成的自然原因?(2)圖中B、讀山東省局部地區圖,回答下列問題

 

黃河三角洲地區土壤鹽鹼化問題突出,試分析其形成的自然原因?

 

 

 

 

 

 

 

 

參考答案

CBA

2.鹽漬化程度與蒸發量、降水量和地下水高度有關,氣溫高蒸發量大,降水少,地下水高度大容易造成鹽漬化;此地夏季氣溫高發量大,但降水多,降水增加了淋鹽作用,A錯誤;春季降水少,蒸發強,鹽漬化嚴重,B對;大水漫灌加劇鹽漬化,C錯誤;整體來說該地鹽漬化程度東高西低,D錯誤。故本題B正確。

3.由右圖圖例和左圖地形剖面圖可確定地下水離c點地面最近,鹽度最高,同理可知a、b、c三地的土壤鹽度從高到低的順序是c>b>a。故本題A正確。

4(1)地勢低平,(西)北高(東)南低(2分)  

距海近,易受海水影響,地下水含鹽量高(2分);沿海地區地勢低平,地下水埋藏淺(水位高)(2分);緯度低,氣溫高,蒸發旺盛(2分)。

(2)抗鹽鹼,抗澇,不需施肥、鋤草(或無病蟲害)(2分)改造鹽鹼地,提高土地資源利用率(2分);增加糧食產量(2分);作為水稻基因庫,提供優良基因(2分)。

5.土地鹽鹼化(土地退化或土地荒漠化)(2分)  成因:旱澇災害多發(或春溫高,蒸發量大,春旱嚴重;夏季降水集中,易澇窪地);地下水位較高;不合理灌溉(或灌溉後不及時排水)(4分,答出2點且言之有理酌情給分)   措施:合理灌溉;引淡淋鹽(或調節和控制水鹽運動,改變農業種植結構,退耕還林)(4分,答出2點且言之有理酌情給分)

6.丙村比丁村鹽鹼化較嚴重(1分);丁村在山麓,地勢高,有較大的起伏,地下水位低,不易到土層;丙村地勢低平,地下水位高容易到土層,當地氣候乾旱,蒸發旺盛,容易發生土地鹽鹼化。(4分)

7.(1)該區域屬於溫帶季風氣候,春季升溫較快,多大風天氣,蒸發量較大,土壤表層鹽鹼物質強烈積累;秋季受雨帶迅速南移的影響,降水劇減,蒸發增強,土壤表層鹽鹼物質再次積累。夏季受東南季風的影響,降水多而集中,土壤中鹽鹼物質因大量淋溶而減少;冬季氣溫極低,地面積雪多,土壤凍結且凍層深厚,土壤中鹽鹼物質較少。

(2)建立灌排配套工程體系,實施排灌結合等;加強植樹種草建設、利用湖沼育葦養魚、種植耐鹽鹼作物和牧草、增施綠肥等;平整土地、改良耕作方式等;向土壤中施用化學物質中和,如磷石膏等;發展小化工制鹼業,化害為利等。

8.黃河三角洲地區,地勢低平,地下水位高。暖溫帶季風氣候,冬春季乾旱,夏秋季降水較多,乾旱季節,蒸發旺盛,地表積鹽,形成土壤鹽鹼化問題

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