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鹽鹼化
鹽鹼地是中國最主要的後備土壤資源,改良利用鹽鹼地可以增加耕地面積,緩解人地矛盾。但鹽漬化土壤因較高的鹽分含量不利於農作物的正常生長,是限制我國農林業發展的主要障礙之一,且治理工作十分艱巨。目前為止,我國還有80%左右的鹽漬土尚未開發利用,所以如何開發利用鹽漬化土地資源應當引起我們的高度重視。
一、鹽鹼地的分類:
鹽鹼土形成的實質是可溶性鹽類在土壤中發生重新分布,鹽分在土壤表層積累超過了正常值。輕度鹽化土,土壤含鹽量0.1%~0.2%;中度鹽化土,土壤含鹽量0.2%~0.4%;重度鹽化土,土壤含鹽量0.4%~0.6%。
√ 天然形成的鹽鹼地濱海地區:含鹽主要以氯化鈉為主,主要分布在沿海地區。
√ 地下水形成的鹽鹼地內陸地區:含鹽主要以硫酸鈉為主。
√ 蘇打鹽鹼地:含鹽主要以碳酸鈉碳酸氫鈉為主。
√ 人為造成的鹽鹼地次生鹽漬化鹽鹼地:過量施用化肥造成土壤板結肥力下降等。
二、土壤鹽漬化形成的原因
當前,土壤鹽鹼化已經成為一個全球性的問題。鹽鹼地是指地下潛水位升高、礦化度增強,加上氣候乾旱和蒸發強烈,導致深層土壤鹽分向表土遷移,表土鹽化或鹼化程度加重的現象。
土壤鹽漬化分為原生鹽漬化和次生鹽鹼化兩類。其中不受人為影響,自然發生的土壤鹽漬化為原生鹽漬化;而由於人類活動引發的土壤鹽漬化為次生鹽漬化。土壤鹽漬化不僅是限制農業生產發展的一個主要因子,也是制約濱海地區鹽鹼地改良綠化、沿海防護林營造等林業項目的重要影響因子。
(一)自然條件
鹽隨水動,土壤和地下水都含有一定的鹽分,所以土壤水分的運動對於土壤中鹽分累積有重要的影響。地下水越淺,蒸發作用越強,越易引起地表積鹽,可見,地下水深淺一定程度上影響土壤鹽鹼化。
1)氣候條件
在我國東北、西北、華北的乾旱、半乾旱地區,降水量小,蒸發量大,溶解在水中的鹽分容易在土壤表層積聚。氣候條件對水的運動有重要的影響,大氣降水可以對地表水、地下水進行補給,大氣水分蒸發使土壤水形成向上的運動,可見氣候條件是引發土壤鹽鹼化的重要前提。在我國北方乾旱半乾旱地區,土壤蒸發量大於降雨量,土壤鹽分隨水分的蒸發向上運動,使鹽分積累在土壤表層,如此過程長期反覆進行,就會造成土壤鹽漬化。
2)地理條件
地形部位高低對鹽鹼土的形成影響很大,地形高低直接影響地表水和地下水的運動,也就與鹽分的移動和積聚有密切關係,從大地形看,水溶性鹽隨水從高處向低處移動,在低洼地帶積聚。鹽鹼土主要分布在內陸盆地、山間窪地和平坦排水不暢的平原區,如松遼平原。從小地形(局部範圍內)來看,土壤積鹽情況與大地形正相反,鹽分往往積聚在局部的小凸處。
3)地質條件
質地粗細可影響土壤毛管水運動的速度與高度,一般來說,壤質土毛管水上升速度較快,高度也高,砂土和粘土積鹽均慢些。地下水影響土壤鹽鹼的關鍵問題是地下水位的高低及地下水礦化度的大小,地下水位高,礦化度大,容易積鹽。
4)水文條件
河流及渠道兩旁的土地,因河水側滲而使地下水位抬高,促使積鹽。沿海地區因海水浸漬,可形成濱海鹽鹼土。
(二)人為活動
人為活動主要通過改變自然條件來影響土壤鹽鹼化程度。如有些地方澆水時大水漫灌,或低洼地區只灌不排,以致地下水位很快上升而積鹽,使原來的好地變成了鹽鹼地,這個過程叫次生鹽漬化。為防止次生鹽漬化,水利設施要排灌配套,嚴禁大水漫灌,灌水後要及時耕鋤。
三、鹽鹼地的危害:
鹽害:
Ø 過量的可溶性鹽會影響作物吸水,導致作物吸水困難,可能造成燒苗等。
Ø 當某種離子濃度過高會影響其他離子的吸收,進而影響作物養分的吸收。
Ø 某些離子對作物具有直接的毒害作用,如氯離子可能對作物造成灼傷。
Ø 過量的可溶性鹽會抑制微生物的生長,進而影響作物的養分供應。
鹼害:
Ø 鐵錳鋅形成溶解度低的化合物,降低土壤養分的有效性;
Ø 鈉鹽分散力高,破壞土壤結構,惡化土壤物理和生物學性狀;
Ø 強鹼破壞植物根部各種酶,影響作物新陳代謝,進而影響作物生理活動。
四、鹽漬土改良措施
國內鹽鹼地改良常用的方法包括物理改良、化學改良、生物改良和耕作改良措施。
(一)物理改良措施
1)平整土地
平整土地可使水分下滲均勻,提高降雨淋鹽和灌溉洗鹽的效果,防止土壤斑狀鹽漬化。
2)深耕深翻
鹽分在土壤中的分布大致為地表層多,而下層少,經過深耕深翻,把表層土壤中的鹽分翻扣到耕層下邊,把含鹽較少的下層土壤翻耕到表面。翻耕既能疏鬆耕作層,切斷土壤毛細管,又能減弱土壤水分蒸發,有效地控制土壤返鹽。
3)臺田模式
「上農(棉、糧)下漁」模式是在鹽鹼地上新開挖或將原有坑塘改造為池塘,進行漁業養殖;挖池產生的土方堆築臺田,經淡水或降雨壓鹼改造後進行農林種植的立體生態農業開發模式,該模式對於地勢低洼、地下水位高、土質黏重、透氣透水性差、土壤貧瘠、含鹽量1%左右的重度鹽鹼地較為適宜。
在「上農(棉、糧)下漁」模式開發中,要做到與骨幹水利工程和農田基本建設工程相結合,按流域、灌區對山、水、林、田、路進行統一規劃,合理布局,綜合治理,形成「旱能澆、澇能排、田成方、塘成網、樹成行、渠相連、路相通」的高產、優質、高效農漁業綜合園區,實現漁農良性循環,最大限度地發揮模式綜合效益。
4)微區改土(客土)
深翻改土是把鹽鹼土就地挖溝深翻,表層含鹽量高的熟土墊在溝底,挖出的深層土放在地表。該辦法可以有效地降,低土壤鹽分,但用工量大,維持的時間有限,適用於小面積集,約經營的土地。
換土是把鹽鹼土運走,換上一層好土,或者運走一部分,鹽鹼土,把好土與留下的鹽鹼土混合。這樣也能有效地降低,土壤含鹽量,但需要的好土量大,來源和運輸都成問題,因而,生產成本較高,只適用於特殊的土地利用。
5)隔層阻鹽
隔層阻鹽措施指通過設置隔鹽層來破壞土體原來的毛管系統,增加土壤孔隙度,利用地上降雨、灌溉水對隔層以上土壤淋洗鹽分或通過隔層切斷土壤的毛細作用,阻隔地下水向上層運動引發返鹽。同時,隔層還能通過降低土壤累計蒸發量來降低土壤積鹽量,達到改良鹽鹼的目的。隔鹽材料應用較多且降鹽控鹽效果較為理想的有河沙、爐渣、陶粒、沸石、蛭石、玉米秸稈等,在鹽鹼地刺槐造林中採用沸石、陶粒和河沙作為隔鹽層材料均有助於土壤保墒控鹽、改善植物光合特性以及促進刺槐生長,其中以沸石作為隔鹽材料效果最佳。
6)暗管排鹽
暗管排鹽技術是利用專用機械將帶孔PVC波紋管按照一定坡度埋設在地下水臨界深度以下,高於暗管的含鹽地下水流入暗管後從排水溝集中排走,使地下水位降低至暗管埋深以下,拉大地下水與耕層距離,抑制地表蒸發引發的嚴重返鹽。同時,通過降雨或灌溉水對高鹽土壤的不斷淋洗,降低暗管之上土壤層的含鹽量。
暗管排鹽技術具有無化學材料汙染、易滲水沙壤區效果明顯、佔地面積少、對耕地的機械化耕作無影響等特點,但暗管材料與管徑、方向、間距、坡度均需按照土壤特性及田間排水條件進行設計,鋪設與清洗維護時的機械自動化程度與施工精度對工程排鹽效率有很大影響。
7)灌水洗鹽
灌水洗鹽在水源豐富的鹽鹼地區常用。一般是在土壤表層鹽分含量高時,用淡水漫灌,使鹽分隨水分下滲到土壤深層。
(二)化學改良措施
化學改良就是應用一些酸性鹽類物質來改良鹽鹼地的性質,降低土壤的酸鹼度和含鹽量,增強土壤中微生物和酶的活性,促進植物根系生長。
化學改良鹽鹼土壤的作用方式:一是凝聚土壤顆粒,改善土壤結構。改良劑多有膨脹性、分散性、黏著性等特性,能夠使因鹽鹼而分散的土壤顆粒聚結從而改變土壤的孔隙度,提高土壤通透性,改善土壤結構;二是置換土壤Na+,促進鹽分淋洗。含鈣製劑(如石膏、煤矸石、氧化鈣、石灰石、磷石膏等)和酸性物質(如硫磺、硫酸鋁、硫酸、硫酸亞鐵等)是較常用的鹽鹼土壤改良劑。
化學改良劑一般成本較高,所以鹽鹼土改良劑選擇各類工業副產品或固體廢棄物既可以降低成本,也能緩解廢棄物對環境造成的壓力,故粉煤灰、海灣泥、磷石膏等具有較好的應用前景。另外,化學改良劑要將不同類型的改良劑聯合使用,取長補短,以強化改良劑的應用效果。
(三)生物改良措施
1)種植耐鹽植物
種植耐鹽性的植物不但可以防風固土,調節地表徑流,改變土壤結構,提高土壤肥力,抑制表面積鹽,而且植物可以通過蒸發水分,降低地下水位,減輕表面積鹽。常用的耐鹽植物包括甜菜、向日葵、苜蓿、棉花、豆科作物、麻類、地下結實作物、麥類等。
2)施用微生物菌肥
微生物的活動與植物關係密切,微生物的吸附富集作用、氧化還原作用、淋濾作用、成礦沉澱作用和協同效應等可用來改良鹽漬土。施用活性微生物菌肥後,不僅能夠改善土壤性質,還能夠增加作物產量。
3)動物修復
鹽鹼土壤的動物修復法可以利用一些土中生存的動物,如蚯蚓在生長發育的過程中,將體內的某些分泌物排放於鹽鹼土壤中,與土壤中的鹽鹼成分發生化學反應,達到降解土壤鹽鹼度,改良鹽鹼土壤。同時由於動物的生理活動,可鬆動土壤,改善土壤的孔隙度和含水率等。
(四)耕作改良措施
耕作措施是農業生產的重要部分,在鹽鹼地採取正確適時的耕作措施是減輕鹽鹼危害,增加作物產量的有效措施,主要包括深耕深松,種植綠肥、秸稈覆蓋還田、施用有機肥培肥土壤等。
1)深耕深松
深耕深松是美國、加拿大等國主要的鹽鹼地改良技術,並多配以秸稈覆蓋來增加效果,深松可有效降低土壤容重,是改良容重大、結構緊實、滲透性差的蘇打鹽鹼土的有效耕作方式。振動深松在深松的同時可以通過振動將犁板前的土壤鬆動,打破板結層,重塑團粒結構,增加土壤對降雨的積蓄,同時切斷鹽分上移的土壤毛細管。
2)秸稈還田
地表覆蓋指利用生物質類或其他覆蓋材料通過吸收的降水在下滲過程淋洗耕層鹽鹼或切斷土壤毛管,減少土壤表層蒸發來抑制返鹽。農業生產中廣泛應用的覆蓋材料為秸稈和地膜,地膜具有透光增溫、保水保肥、增產早熟、質輕耐久等特性;秸稈覆蓋可作為緩衝層,增加水分入滲時間,減少地表徑流,調節土壤水分、土壤容重和孔隙狀況,還可作為良好的隔熱層,調節土壤與大氣之間熱量交換。
利用桔稈覆蓋還田,既能抑制土壤水分的蒸發、防止地表積鹽,還可以增加土壤中氮、磷、鉀等營養元素,促進灌溉脫鹽。可作為改土培肥材料施入土壤的秸稈主要有玉米秸、水稻秸稈、豆秸、棉花秸稈等,秸稈覆蓋還田在改善生態環境,培肥地力,提高資源利用效率和增產增收方面發揮著重要的作用。
3)有機肥和種植綠肥
增施有機肥在培肥土壤、改善土壤結構、增強土壤保水保肥能力的同時也能夠減少水分蒸發,促進淋鹽,抑制返鹽,加速脫鹽;此外有機肥中的有機質可以與鈉離子結合,減少鈉離子毒害作用。在鹽鹼地上施用的有機肥,特別是來源廣、價低易得的畜禽糞施入土壤,如雞糞、羊糞、豬糞、腐植酸、糠醛渣、秸稈、有機廢棄物等均能不同程度改善土壤的理化性質,提高土壤肥力。
種植綠肥能有效改善土壤的理化性質,提高脫鹽效果,培肥土壤;種植綠肥還可以有效降低地表徑流和衝刷,增加土壤中養分含量,並在微生物作用下產生各種有機酸,對土壤鹼度進行中和。
習題連結
內蒙古河套灌區(下圖所示)位於乾旱、半乾旱地區,灌溉用水主要來自黃河。近年來隨著引黃水量的減少,部分灌區實施了「井渠結合」的灌溉方式,即打井抽取地下水補充灌溉。據此完成下列各題。
1. 「井渠結合」灌溉主要是為了
A. 降低地下水礦化度
B. 降低地下水位
C. 彌補河水水源不足
D. 治理土壤鹽漬化
2. 圖中甲、乙、丙、丁四地,最不適合「井灌」的是
A. 甲B. 乙
C. 丙D. 丁
3. 該地每年10—11月定期引黃河水集中澆灌耕地,其目的是
①灌溉增產 ②淋鹽排鹽
③補充地下水 ④儲水保墒
A. ①② B. ②③
C. ①③ D. ②④
答案:1. C 2. D 3. D
解析:1、由「近年來隨著引黃水量的減少,部分灌區實施了『井渠結合』的灌溉方式」分析,這種方式主要是為了應對黃河水量不足,蒸發強,灌溉用水量大的問題,故C項正確。井水礦化度比河水高,所以不能降低礦化度,治理鹽鹼化,同時也不是為了降低地下水位,故ABD項錯誤。
2、從圖中甲、乙、丙、丁四地地下水礦化度分析,丁地礦化度最高,抽取灌溉易造成鹽分在地表積累,所以最不適合「井灌」的是丁地,故選D正確。
3、該地每年10—11月已經進入農業生產淡季,定期引黃河水集中澆灌耕地,其目的不是①灌溉增產和③補充地下水 。通過引鹽度低的河水可以溶解地表因蒸發析出的鹽分,降低土壤鹽度,同時補充因夏季蒸發而減少的土壤水分。故②④正確,選D項。
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,鹽分積累在表層土壤中的過程。結合下圖,完成4~6題。
4.據圖推測,華北平原最容易發生土壤鹽漬化的季節為()
A.春季 B.夏季
C.秋季 D.冬季
5.在半溼潤、半乾旱地區,最容易造成土壤鹽漬化的灌溉方式是()
A.排灌結合
B.大水漫灌
C.管道滲灌
D.精準滴灌
6.土壤鹽漬化對當地農業生態環境造成的不利影響是()
A.生物物種減少
B.水土流失加劇
C.土壤板結加重
D.地下水水位下降
答案:4.A5.B6.C
7.(2019屆山東聊城模擬)閱讀圖文材料,完成下列要求。(24分)
華北平原東部地區鹽鹼地分布廣泛,臺田模式是該地區治理鹽鹼地的一種有效方式。修築臺田時,先在底部鋪塑膜,塑膜上鋪暗管(暗管通向溝渠),然後堆土成臺田用於耕作,挖溝為渠,放養水生生物。下圖為臺田構造示意圖。
(1)指出該區域土壤表層鹽分易富集的季節,並分析原因。
(2)推測圖中塑膜和暗管的主要作用。
(3)簡述該地區臺田模式的主要生態效益。
(4)有專家認為該區域中的黃河三角洲適宜發展大牧場放牧業。你認為專家提出該觀點的理由有哪些?
解析:(1)華北平原東部土壤表層鹽分易富集的季節與原因,與當地氣候有關,可結合氣溫、降水等特徵進行分析。華北平原是溫帶季風氣候,降水集中在夏季,春季降水少,晴天多,氣溫回升快,蒸發旺盛;春季南北溫差加大,氣壓梯度大,大氣運動快(冬季風和夏季風轉換期),風力大;平原地區地勢低平,地下水位低,隨著水分蒸發,鹽分上行,在土壤表層富集。
(2)鹽鹼化形成與蒸發旺盛及排水不暢有關。先在底部鋪塑膜,然後堆土成臺田用於耕作,塑膜可隔斷上、下鹽分的移動,即阻擋塑膜上方鹽分下行,也阻擋塑膜下方鹽分上行;塑膜上鋪暗管,塑膜還利於匯集下行水分和鹽分,使暗管更好的發揮作用。暗管通向溝渠,通過透水孔,快速排水、排鹽到溝渠,降低地下水位,減少鹽鹼化的發生。
(3)臺田模式的主要生態效益從減輕土壤鹽鹼化危害、提高土地質量,維護土地生態系統、改善農業生產環境等方面分析。臺田模式是堆土成臺田用於耕作,挖溝為渠,放養水生生物,這種生產方式,利於排水,減輕土壤鹽鹼化危害,提高土地質量;水生養殖,形成良性生態系統,可改善農業生產環境。
(4)黃河三角洲適宜發展大牧場放牧業,可從大牧場牧業發展的條件及黃河三角洲不適宜發展種植業的條件分析。大牧場放牧業主要分布在草場廣闊、交通便利的地方,黃河三角洲鹽鹼化嚴重,灌溉水源緊張,不利於發展種植業,發展牧業可緩解種植業帶來的水資源壓力;土壤鹽鹼化較重,相對適宜牧草生長,不利於作物生長;畜牧產品市場擴大,牧業經濟效益高。
答案:(1)季節:春季原因:華北平原地區春季降水少,晴天多,氣溫回升快,蒸發旺盛;南北溫差加大,氣壓梯度大,大氣運動快(冬季風和夏季風轉換期),風力大;平原地區地勢低平,地下水位低,隨著水分蒸發,鹽分上行,在土壤表層富集。
(2)塑膜:隔斷上、下鹽分的移動(阻擋塑膜上方鹽分下行,也阻擋塑膜下方鹽分上行);匯集下行水分和鹽分,使暗管更好的發揮作用。暗管:通過透水孔,快速排水、排鹽到溝渠,降低地下水位。
(3)減輕土壤鹽鹼化危害,提高土地質量;形成良性生態系統,改善農業生產環境。
(4)灌溉水源緊張,發展大牧場放牧業可緩解水資源壓力;土壤鹽鹼化較重,相對適宜牧草生長;畜牧產品市場擴大,牧業經濟效益高。
8.(2019·汕頭模擬)下圖為我國鹽地鹼蓬分布區。鹽地鹼蓬是生長於海濱、湖邊、荒漠低處的一種典型的鹽鹼指示植物。鹼蓬不僅是可供人食用的美食,也是野生動物賴以棲息的樂園,還可以作為工業原料。此外,鹼蓬能夠吸收土壤中的鹽分和重金屬,扮演著鹽鹼地「拯救者」和汙染物「清潔工」的角色。
分析鹼蓬對鹽鹼地土壤的改良作用及大規模開發利用所產生的不利影響。
答案:作用:生長過程中能吸收一定鹽分和重金屬,從而降低土壤含鹽量,減輕土壤汙染;增加土壤有機質含量,提高土壤肥力;植被覆蓋能減少水分蒸發,減少地表鹽分積累。
不利影響:鹽地鹼蓬大量減少會造成土壤及地表鹽分和重金屬增多,加重鹽鹼化和土壤汙染程度;內陸地區鹽鹼地荒灘裸露,風沙侵蝕加重;鹽鹼地生物多樣性減少,生態環境惡化。
9.(2017·廣東深圳三校聯考一)「鹽地鹼蓬」染紅了半個中國。讀圖和材料,回答下列問題。
鹽地鹼蓬,一年生草本,夏秋季節呈火紅色,有很強的抗鹽性、耐寒性、耐澇性和耐旱性,是典型的鹽鹼地指示植物。
鹽地鹼蓬能夠吸收土壤中的鹽分和重金屬,增加土壤肥力,是鹽鹼地的「拯救者」。在濱海地區,鹽地鹼蓬會組成大面積紅色群落,又被稱為「紅地毯之王」。
(1)結合圖文資料,簡述鹽地鹼蓬主要分布區的自然地理特徵。
(2)與乙地相比,說出甲地所處河段水文特徵的差異,以及甲地土壤鹽鹼化的人為原因。
(3)說出在濱海地區保護和開發鹽地鹼蓬的意義。
答案:(1)降水少,蒸發量大;年均溫較低;地形排水不暢;多鹽鹼荒地;植被較少;生態環境脆弱。
(2)流速較慢,含沙量較小,結冰期較長,有凌汛。不合理的農業灌溉方式(大水漫灌)。
(3)可降低汙染,改良土壤,修復生態(保護生物多樣性),保護海岸;發展旅遊業。
解析:第(1)題,由圖可知,鹽地鹼蓬在我國的主要分布區是西北內陸乾旱半乾旱區,為非季風區,全年降水少,蒸發量大;緯度較高,年均溫較低;地形相對周邊地區較為低洼,排水不暢;易出現土地次生鹽漬化,多鹽鹼荒地;水資源缺乏,植被較少;生態環境脆弱。第(2)題,甲地為黃河上遊流經寧夏平原這一河段,地形平坦,流速較慢,農業發達,農作物植被狀況較好,河流含沙量較小,緯度較高,氣溫較低,所以河流結冰期較長,河流由較低緯度流向較高緯度,存在凌汛現象。甲地處於乾旱半乾旱區,蒸發量大,不合理的灌溉方式如大水漫灌會導致土地次生鹽漬化。第(3)題,由題乾材料可知鹽地鹼蓬能夠吸收土壤中的鹽分和重金屬,從而降低汙染,增加土壤肥力,改良土壤,修復生態(保護生物多樣性),保護海岸;還具有觀賞價值,可作為旅遊資源,發展旅遊業。
10.(24分)閱讀圖文材料,完成下列要求。
沿海灘涂因土壤鹽度高、有機質含量少,一直難以發展種植業。傳統的灘涂種植業開發模式是「築堤挖渠一淡水脫鹽一糧棉復墾」,但始終投入多產出少。江蘇鹽城(圖5)的灘涂佔全省灘涂的65%以上。2000年來,鹽城L公司與中科院等科研單位合作,在灘涂上種植用海水澆灌的蔬菜(主要是海蓬子、鹼蓬),深受國內外市場青睞。
(1)分析沿海灘涂傳統開發模式投入多產出少的原因。(8分)
(2)評價鹽城發展「海水蔬菜」的自然條件。(10分)
(3)「海水蔬菜』』的進一步發展需要各方的協同參與。請從蔬菜生產公司、鹽城政府兩方中任選一方,闡述其應採取的舉措。(6分)
答案: (1)T程量大,投資大,成本高(2分);工程周期長,見效慢(2分);需要大量的淡水脫鹽(2分);復墾土地易次生鹽鹼化(2分)。
(2)有利條件:地形平坦開闊,利於大規模種植(2分);灘涂面積寬廣,可開發土地資源豐富(2分);臨海,海水資源豐富,取水便利(2分);中低緯度,熱量較充足,適宜種植時間長(2分)。不利條件:多颱風等氣象災害(2分)。
(3)生產公司:加大科技投入,培育蔬菜新品種;擴大種植規模,提高產量;開展市場營銷,創建品牌;延長產業鏈,促進深加工(任答三點得6分)。
鹽城政府:提供優惠政策;加大農業技術扶持;完善基礎設施建設,節省生產建設成本;加強監督管理,確保食品安全(任答三點得6分)。
11.(2017·湖南衡陽十校文綜衝刺三)閱讀圖文材料,完成下列要求。
華北平原面積約30萬平方千米,地勢平緩傾斜,海拔多在100米以下。華北平原西部某縣農業合作社通過土地流轉,集中幾百畝的土地,發展淺水藕種植和泥鰍混養。在平地上取土成塘,塘底部鋪上防滲布(或建水泥地)覆以土層,灌水種藕,藕田間養泥鰍等水產。夏季蓮花盛開,引來大量遊人觀賞,秋季藕田豐收,很快被搶購一空,取得了巨大的經濟效益。
(1)華北平原低平窪地常有土壤鹽鹼化現象,但西部山麓一帶的緩斜平原卻很少有鹽鹼化現象。分析華北平原西部的緩斜平原很少出現鹽鹼化現象的原因。
(2)指出「蓮藕—泥鰍」混合農業發展模式的優勢。
(3)你是否同意「蓮藕—泥鰍」發展模式在華北平原大規模推廣?請說說你的理由。
答案:(1)地勢較高,地下水位低,地表不易積鹽;西側山地為東南季風迎風坡,降水豐富,且地勢緩斜,方便灌溉,有利於引水淋鹽;地勢緩斜,有利於土壤中水鹽流動並排鹽。
(2)形成良性循環的農業生態系統;減少了化肥農藥的使用量,生產過程汙染小,適應市場需求;經濟效益高,增加就業,提高農民收入。
(3)同意。可以提高土地資源的利用率;發揮氣候資源的優勢;形成良性循環的農業生態系統;增加就業,增加農民收入;促進區域經濟發展。
或不同意。華北平原水資源短缺;蓮藕的種植需水量大,會加劇水資源緊張狀況;挖塘工程量大,投資大。
解析:第(1)題,結合華北平原西部緩斜平原的地勢變化和氣候特點,從鹽分的運動原理進行分析。第(2)題,「蓮藕—泥鰍」混合農業生產特點可從環境效益、經濟效益和生態效益等方面進行分析,說明其是一良性發展的農業生態系統。第(3)題,在表明觀點的前提下進行論證,只要達到觀點和論證的統一即可。
12.(2017·山西質檢)閱讀圖文材料,完成下列要求。
松嫩低平原位於松嫩平原西部,是世界上三大蘇打(指Na2CO3,又名純鹼)鹽鹼地分布區之一。該地區土壤鹽鹼化是在一定自然環境條件下形成和發育的,有其特殊的氣候、地貌、水文、地質及生物作用因素。該區年均降水量為350~450 mm。20世紀50年代,該區鹽漬土面積為2.4萬平方千米,而據最新遙感數據表明,鹽漬土面積為3.937萬平方千米。目前該地區正在進行世界規模最大的鹽鹼地生態恢復試驗,「種稻改鹼」是開發治理鹽鹼地的有效途徑之一,大型灌區正在建設。下圖示意松嫩平原西部局部地區。
(1)說明該地區鹽鹼地面積分布廣的自然原因。
(2)簡述鹽鹼地面積擴大對農業生產帶來的危害。
(3)說出建設「北部引嫩總乾渠」的作用。
(4)你認為在該地區大規模「種稻改鹼」是否可行?說明你的觀點。
解析:(1)本題主要考查荒漠化形成的原因。結合圖文材料從地形、氣候、土壤、地下水等方面分析。地形:地勢低洼,排水不暢,鹽分易積累;氣候:春季降水少,且多大風,蒸發量大;土壤:成土母質含鹽分高;地下水:地下水埋藏淺,通過毛細作用地下水會進入土壤,水分易蒸發但鹽分卻留在土壤中從而加重土壤鹽漬化。(2)本題主要考查荒漠化的危害與治理。鹽鹼地會使土壤板結,肥力下降,影響農作物吸收養分,增加農業投入,降低農業生產效益。(3)本題主要考查資源跨區域調配對區域地理環境的影響。結合題目要求作為引水工程來說,可以從防洪、灌溉、供水、鹽鹼地的治理等方面分析其功能。(4)本題主要考查荒漠化的危害與治理。本題是開放性問題,若選擇可行,主要從擴大耕地面積,提高糧食產量,發展經濟,改良鹽鹼地,改善生態環境等方面說明理由。若選擇不可行,主要從鹽鹼地種水稻難度大,效益差,農業生產可能會造成水汙染,加劇土地鹽鹼化等方面分析。
答案:(1)地勢低洼,排水不暢,利於鹽分的積累;成土母質所含鹽分高,多鹽沼;地下水埋藏淺,且地下水中所含的鹽分高;春季降水少,多大風天氣,地面蒸發強烈。
(2)土壤板結,肥力下降;不利於農作物吸收養分,抑制或危害農作物生長;增加農業生產投入,成本提高等。
(3)引水灌溉;防洪排澇;給城市提供生產、生活用水;治理鹽鹼地等。
(4)可行。理由:擴大耕地面積,改善土地質量,提高土地利用率;增加糧食產量,保障國家糧食安全;緩解鹽鹼化趨勢,改善生態環境;發展經濟,增加收入,減少貧困等。
不可行。鹽鹼地種植水稻,產量不高,品質較差;不利於農民增收;脫鹼洗鹽耗水量大,田間管理投入成本高;水田廢水排放可能對河湖水體造成汙染;過度灌溉會導致土壤次生鹽漬化。
13.閱讀圖文材料,回答下列問題:(30分)
科羅拉多河發源於落基山脈西側的皚皚白雪,流域內80%為乾旱和半乾旱地區。「科羅拉多」即西班牙語「紅色」之意,從20世紀初開始,美國人就在這條河流上建壩修庫、開渠引水,在流域內乾旱高鹽的土地上,沿河形成了眾多發達的灌溉農業區。河流流經灌區後越往下遊河水鹽度越高,美國政府不得不啟動了灌區鹽鹼控制計劃,採取渠道襯砌以減少滲漏;改漫灌為噴灌和滴灌;對灌區排水淡化處理或直接入海等措施。由於過度開發利用,自1998年以後,河流幾乎再沒能成功注入大海,導致河口三角洲溼地萎縮,生態嚴重退化。如圖為科羅拉多河流域示意圖。
(1)根據材料概括科羅拉多河的水文特徵。(8分)
(2)根據材料信息,分析河流在灌區越往下遊鹽度越高的形成原因。(12分)
(3)「人造洪水」是指上遊大壩每年定期同時放水來模擬自然洪水,讓科羅拉多河水可以重新入海。有人支持,認為「人造洪水」有利於科羅拉多河口三角洲生態系統的恢復;也有人反對,認為會帶來不利影響。請表明你的態度並說明理由。(10分)
解析:第(1)題,明確水文特徵的答題角度,流量、含沙量、結冰期、汛期、水能等。第(2)題,河流鹽度高主要從兩個角度分析,一是鹽分增加,二是水量減少,濃度增加。結合材料分析鹽分的來源和水量減少的原因。第(3)題,支持主要分析人造洪水帶來的有利影響,如水量增加、泥沙淤積增多、生態恢復等。反對則主要分析其不足及帶來的不利影響,如水量少、定期次數少,效果不明顯。同時會加劇鹽鹼化,威脅兩岸居民生命、財產安全等。
答案:(1)科羅拉多河上遊流量豐富,下遊流量少;流量的季節變化大,汛期主要出現在春季;含沙量大;流速快,水能資源豐富。(8分)
(2)該地區氣候乾旱蒸發旺盛,土壤含鹽量高;河水被引來灌溉,土壤中大量鹽類被水溶解,通過地表徑流和地下徑流匯入河中,導致河水鹽度升高。由於河水被沿岸灌區反覆利用,導致越往下遊鹽度越高。由於河水被大量引走,導致越往下遊水量越少,也會導致河水鹽度升高。(12分)
(3)支持:人造洪水可以給三角洲地區帶來水資源,增加地下水量;洪水帶來大量泥沙堆積,帶來肥沃土壤;洪水有助於恢復三角洲,提高生物多樣性。
或反對:因為人造洪水次數少,水量少,因此對下遊生態影響有限;短期的洪水,導致地下水位升高,容易加劇該地的鹽鹼化;洪水可能對沿岸已有的人類活動帶來威脅。(10分)
14.讀圖文材料,完成下列各題。
材料一 「渤海糧倉」是2013年啟動的一項大型農業科技工程項目,計劃通過對環渤海地區4000多萬畝中低產田和1000多萬畝鹽鹼荒地的改造,實現到2020年増糧100億斤的目標。「渤海糧倉」工程計劃改造土地的分布圖。
材料二 五年來,「渤海糧倉」科技示範工程項目通過示範推廣十餘種主體技術模式,揚長避短,共推動區城増糧209.5億斤,節水43.5億方。部分模式及分布區如下表所示。
技術模式
說明
示範區
雨養旱作
指通過種植制度調整、抗旱品種及旱作技術配套,實現不需要灌溉、完全利用自然降水從事農業生產的目標
河北示範區
微鹹水補灌
為了彌補乾旱年份使用淡水灌溉農業的不足,充分利用地下微鹹水進行安全補灌的綜合技術
天津示範區
山東示範區
棉改增糧
改良濱海中、重度鹽鹼地,種植棉花;在傳統一年一熟棉區,構建棉花—小麥—玉米兩年三熟模式,實現糧棉雙豐收
增溫改土
通過溫室大棚、地膜和秸稈覆蓋、耕作培肥等措施增加地溫、改良土壤,促進水稻和玉米增產
遼寧示範區
材料三 有一家河北省的奶牛企業加入了「種養聯盟」。其生產流程如下圖。
(1)簡述「渤海糧倉」工程計劃改造土地的分布狀況。
(2)分析材料一圖中鹽鹼地形成的自然原因。
(3)指出材料二表格中四種技術模式分別利用或改造的自然區位條件。
(4)根據材料三,分析「種養聯盟」對當地發展的積極意義。
答案:(1)分布在環渤海地區;主要在河北省東南部(河北省面積最大),及天津市、遼寧省南部和山東省北部沿海。(或海河流域、遼河下遊和黃河三角洲/華北平原東北部、遼河平原南部)
(2)濱江地區地勢低平,排水不暢,容易積水;春季降水少,氣溫回升快,蒸發旺盛;有海水倒灌。(地下水埋藏較淺,土壤毛細運動顯著)
(3)雨養旱作:利用雨熱同期,降水集中的氣候條件。
微鹹水補灌:利用地下微鹹水豐富的水資源條件。
棉改增糧:利用較充足的熱量(可兩年三熱)。(或改造鹽鹼地)
增溫改土:改造低溫(熱量不足)條件、改良土壤肥力。
(4) 「種養聯盟」實現了農牧結合的循環生產模式;緩解了當地肥料和飼料的矛盾;實現了養殖業廢棄物無害化處理和農作物有機種植;促進了「渤海糧倉」的綠色增產和增收;提高了農牧產品質量;保護了當地生態環境。
解析:(1)由材料分析可知:「渤海糧倉」工程計劃改造土地中低產田和鹽鹼荒地。根據「渤海糧倉」工程計劃改造土地的分布圖分析,計劃改造土地分布在環渤海地區的河北省東南部及天津市、遼寧省南部和山東省北部沿海。
(2)鹽鹼土都是在一定自然條件下形成的,其形成的實質主要是各種易溶性鹽類在地面作水平方向與垂直方向的重新分配,從而使鹽分在集鹽地區的土壤表層逐漸積聚起來。
(3)表格中「說明」內容分顯示:「雨養旱作」主要是利用當地雨熱同期,降水集中的氣候條件;「微鹹水補灌」利用地下微鹹水豐富的水資源條件;「棉改增糧」利用較充足的熱量(可兩年三熱)(或改造鹽鹼地);「增溫改土」改造低溫(熱量不足)條件、改良土壤肥力。
(4)「種養聯盟」屬於生態循環農業。結合圖形內容可知其積極意義主要表現為:緩解了當地肥料和飼料的矛盾;實現了養殖業廢棄物無害化處理和農作物有機種植;有機肥的使用促進了「渤海糧倉」的綠色增產和增收;提高了農牧產品質量;秸稈、糞便等的處理可以保護了當地生態環境。
15.讀圖文材料,完成下列各題。
紅海灘是由適應鹽鹼環境的一棵棵纖弱的鹼蓬草織就的,鹼蓬草經不起洪水和泥沙侵襲,但適宜在含沉積有機物的沿海灘涂生長。遼東灣畔遼河入海口有世界最大的蘆葦沼澤地,還有世界面積最大的紅海灘。讀渤海等深線分布圖和盤錦市簡圖,完成下列要求。
簡析盤錦紅海灘生長大片鹼蓬草的主要原因。
答案:泥質海岸有機質含量高;土壤鹽鹼豐富,適宜鹼蓬草生長;海灘面積寬闊;大面積的蘆葦阻擋了洪水和泥沙對鹼蓬草的侵襲。
解析:任何地理要素都是與其所在的地理環境協調一致的。根據鹼蓬草的生長習性,結合盤錦紅海灘土壤有機質含量、土壤鹽鹼含量、海灘面積及洪水和泥沙威脅等方面進行分析。
16. 閱讀圖文資料,完成下列要求。(22分)
查幹諾爾湖是位於內蒙古中部的封閉型內流湖,由鹹淡分明的東、西兩湖組成。雨季時,其中一湖的湖水會越過兩湖間的天然土壩向另一湖洩水。20世紀90年代, 人們為了引用東湖水源,在土壩上修築水閘,阻斷了兩湖間的水體交換。受降水變化和人類活動的共同影響,西湖不斷萎縮,至2002年幾乎乾涸,湖區鹽鹼塵暴多發。2003年起,隨著大面積推廣鹼蓬(植株高可達1未,能吸收土壤鹽分)種植,胡區生態得以改善。圖6示意1987年和2007年的查幹諾爾湖
(1)指出雨季時東、 西兩湖中水位較高的一湖,並說明判斷依據。(6分)
(4) 簡述鹼蓬種植對查千諾爾湖區產生的生態效益。(6分)
答案:(22分)(1)東湖。(2分)
依據:水閘修建後,西湖面積明顯萎縮,而東湖變化不大,說明水閘修建前東湖水流向西湖。(4分)
(2)湖區年實際蒸發總量減少:流域年降水量減少。(2分)
理由:當地氣候乾旱,蒸發旺盛;西湖面積萎縮,可蒸發麵積減少(湖區蒸發覺減少);(西湖乾涸)說明匯入的地表徑流銳減(流域降水量減少)。(4分)
(3)當地冬春季多大風;西湖鹽度高,湖泊萎縮後裸露的湖盆上積聚大量乾燥鹽鹼粉塵。(4分)
(4)鹼蓬促進沙土堆積,降低土壤表層含鹽最,改善上壤結構,調節局地氣候,減少鹽鹼塵暴,利於生態系統的恢復。(6分)
17.閱讀圖文材料,完成下列要求。
熱量資源是指某一地區在特定的氣候條件下所能提供的熱量多少、一般把氣溫高於0℃的部分,如無霜期、≥10℃的積溫「熱量」,看作農業生產的有利條件。而把低於0℃的部分,如霜期等「冷量」,看作農業生產的限制條件,甚至作為災害。
河北省滄州市海興縣由於地下水鹽度高,缺乏淡水資源,鹽鹼地廣布。海興縣根據鹽度與結(融)冰的關係(如下圖所示),進行鹹淡分離,成功改造了鹽鹼地,他們利用「冷量」資源的經驗是:在每年10月平整高低不平的土地,1月氣溫低於-5℃後,開始使用海水灌溉農田,直至海水結冰厚度達20~25釐米為止,3月開春冰層完全融化下滲後,及時全田覆蓋農用薄膜,然後種植作物。
(1)描述鹽度與結(融)冰的關係。
(2)分析海興縣農田上覆冰層鹽度垂直分布的特點。
(3)海興縣利用「冷量」資源,海水灌溉農田成功「脫鹽」,闡釋其原理。
(4)說明海興縣開春後全田覆蓋薄膜的作用。
解析:(1)海水冰點隨著鹽度的增加而降低:海水在結冰時,含鹽分對較低的海水先結冰,鹽分高的後結冰:海水在融冰時,含鹽較高海冰先融化鹽度較低的後融冰
(2)海水在結冰時,首先把其中的鹽分析出,由於冰密度較海水低,冰漂浮在海水的上方,而剩下的海水鹽度越來越高。由於氣溫在-5℃時,遠低於海水冰點,因而海水繼續結冰,下面海水鹽度進一步升高,直到最後全部結冰為此。所以,冰層鹽度分布自上而下逐漸升高
(3)根據冰(融)點和鹽度溫度規律,含鹽高的冰首先融化,基本不含鹽分的淡水冰最後融化。所以,最後融化的淡水通過下滲,把土壤中的鹽分帶至深層,從而使表層土壤鹽分大大減少或者脫鹽適合農作物生長
(4)減少蒸發,保持地下水穩定,避免土壤下層鹽分上升到表面
解析:本題主要考查自然環境特徵、薄膜的作用等相關知識,主要考查學生讀圖和獲取地理信息、調動和運用地理知識的能力。
(1)海水冰點隨著鹽度的增加而降低;海水在結冰時。含鹽分對較低的海水先結冰,鹽分高的後結冰;海水在融冰時,含鹽較高海冰先融化,鹽度較低後融冰。
(2)冰密度較海水低,冰漂浮在海水的上方,海水繼續結冰,下面海水鹽度進一步升高,冰層鹽度分布自上而下逐漸升高。
(3)海興縣利用「冷量」資源,海水灌溉農田成功「脫鹽」,主要原理可以從冰融化、淡水通過下滲、土壤鹽分大大減少等方面回答。
(4)海興縣開春後全田覆蓋薄膜,不僅能夠提高地溫、保水、保土、保肥提高肥效,而且還有滅草、防病蟲、防旱抗澇、抑鹽保苗、改進近地面光熱條件,等多項功能。
綜合自:啟迪慧想
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編輯:黃湖南
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