土壤电导率的测定中影响因素研究_张祯_百度文库
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土壤电导率的测定中影响因素研究_张祯
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盐渍土是和以及各种盐化、的总称。盐土是指土壤中可溶性盐含量达到对作物生长有显著危害的。盐分含量指标因不同盐分组成而异。碱土是指土壤中含有危害植物生长和改变土壤性质的多量交换性钠。盐渍土主要分布在内陆干旱、，滨海地区也有分布。全世界盐渍土面积计约897.0万平方公里，约占世界陆地总面积的6.5%，占干旱区总面积的39%。中国盐渍土面积约有20多万平方公里，约占国土总面积的2.1%。外文名salty soil气&&&&候干旱或
盐渍土【salty soil】指的是不同程度的化土的统称。在公路工程中一般指地表下1.0m深的土层内易溶盐平均含量大于0.3%的土。
盐渍土是和以及各种盐化、碱化土壤的总称。
分布在内陆干旱、半干旱地、滨海地区也有分布。除海滨地区以外，盐渍土分布区的气候多为干旱或，降水量小，蒸发量大，年降
水量不足以淋洗掉土壤表层累积的盐分。在中国，受季风气候影响，盐渍土的盐分状况具有季节性变化，夏季降雨集中，土壤产生季节性，而春、秋干旱季节，蒸发量大于降水量，又引起土壤积盐。各地土壤脱盐和积盐的程度随气候干燥度的不同有很大差异。此外，在东北和西北的严寒冬季，由于冰冻而在土壤中产生温度与水分的梯度差，也可引起土壤心土积盐。盐渍土所处地形多为低平地、内陆盆地、局部洼地以及沿海低地，这是由于盐分随地面、而由高处向低处汇集，使洼地成为水盐汇集中心。但从小地形看，积盐中心则是在积水区的边缘或局部高处，这是由于高处蒸发较快，盐分随由低处往高处迁移，使高处积盐较重。此外，由于各种盐分的溶解度不同，在不同表现出土壤盐分组成的分异，即由、冲积平原到，土壤和地下水的盐分一般是由、逐渐过渡到。也是影响土壤盐渍化的重要因素。地下水埋深越浅和矿化度越高，土壤积盐越强。在一年中蒸发最强烈的季节，不致引起土壤表层积盐的最浅地下水埋藏深度，称为地下水临界深度。不是常数，一般地说，气候越干旱，蒸降比越大，地下水矿化度越高，临界深度越大，此外，土壤质地、结构以及人为措施对临界深度也有影响。土壤开始发生盐渍时地下水的含盐量称为，其大小取决于地下水中盐类的成分。以——为主的水质，临界矿化度为2—3g/1；以为主的水质，临界矿化度为0.7—1.0g/1。盐渍土的成土一般是近代或古代的沉积物。在不含盐母质上，须具备一定的气候、地形和才能发育；对于含盐母质（如含盐沉积岩的风化物和滨海地区含盐的沉积物），盐渍土的发育则不一定要同时具备上述三个条件。母质或母土的质地和结构也直接影响土壤盐盐渍土资源勘察渍化程度。的过于细小，上升高度受到抑制，砂质土的毛管孔隙直径较大，地下水借引力上升的速度快但高度较小，这两种质地均不易积盐。粉砂质土毛管孔径适中，地下水上升速度既快、上升高度又高，易于积盐，但当有夹存在时，情况有所不同。好的土壤结构（如至棱）不仅有大量毛管孔隙，还有许多和大裂隙，既易渗水，又有阻碍毛管水上升的作用，土壤盐化较轻。常见的植物有海莲子、砂藜、、、等，常见的植物有茴蒿、及碱蓬等。干旱地区的深根性植物或，能从土层深处及地下水中吸收水分和盐分，将盐分累积于植物体中，植物死亡后，有机残体分解，盐分便回归土壤，逐渐积累于地表，因而具有一定的积盐作用。还有不少生物能在其体内合成生物碱，有的还能将盐分分泌出体外，如生长在荒漠地区的、表的兰藻等。盐渍土中的盐分积累是地壳表层发生的过程的结果，其盐分来源于矿物风化、降雨、、灌溉水、地下水以及人为活动，盐类成分主要有钠、钙、镁的碳酸盐、和。土壤盐渍化过程可分为盐化和碱化两种过程。是指地表水、地下水以及中含有的盐分，在强烈的下，通过土体的垂直和水平移动逐渐向地表积聚的过程。中国盐渍土的积盐过程可细分为：
1）相关书籍地下水影响下的盐分积累作用；
2）海水浸渍影响下的盐分积累作用；
3）地下水和地表水共同影响下的盐分积累作用；
4）含盐地表径流影响下的盐分积累作用（洪积积盐）；
5）残余积盐作用；
6）碱化-盐化作用。
由于积盐作用和附加过程的不同，分别形成相应的。由季节性的积盐与两个方向相反的过程构成，但的总趋势是向着土壤上层，即一年中以水分向上蒸发、可溶盐向聚集占优势。
水盐运动过程中，各种依其溶解度的不同，在土体中的淀积具有一定的时间顺序，使盐分在剖面中具有垂直分异。在地下水借毛管作用向的过程中，随着水分的蒸发，的盐分总浓度增加，溶解度最小的的化合物首先达到饱和，而沉淀在紧接地下水的底土中，随后，溶液为饱和，开始形成碳酸钙沉淀，再后是石膏发生沉淀，所以在剖面中常在碳酸钙之上有。易溶性盐类（包括和、镁）由于溶解度高，较难达到饱和，一直移动到表土，在水分大量蒸发后才沉淀下来，形成第三个盐分聚积层。因此表层通常为混合积盐层。在（1米左右）的情况下，石膏也可能与其他可溶盐一起累积于地表。当然，自然条件的复杂性也会造成盐分在分布的复杂性，例如：雨季或灌溉造成的，使可溶盐中溶解度最高的氯化物首先遭到淋溶，使土壤表层相对富集了溶解度较小的类。又如在累积区，因为的溶解度受温度影响较大，在春季上升时期，碳酸钠随其他可溶盐类一起上升到地表。到秋冬温度下降，苏打的溶解度减小，因而大部分仍保留在土壤表层而不被淋洗，所以一般情况下，苏打都累积于土壤的表层。总之，在易累积溶解度最小的盐类，包括R2O3、SiO2、CaMg（CO3）2、、CaSO4和Na2SO4等。其他的盐类由于具有较高的溶解度，且溶解度随温度而变，因此具有明显的季节性累积特点，一般累积于土壤的表层。是指交换性钠不断进入土壤吸收性复合体的过程，又称为钠质化过程。的形成必须具备两个条件：一是有显著数量的进入；二是土壤胶体上交换性钠的。阳作用在碱化过程中起重要作用，特别是Na—Ca离子交换是碱化过程的核心。碱化过程通常通过（）积盐、积盐与频繁交替以及脱盐等途径进行。
1.当含有大量苏打时，交换性钠进入土壤胶体的能力最强，其反应式为：盐渍土
以上反应式中，和MgCO3不易溶于水（特别当有存在时），因此，钠几乎完全置换了交换性钙、镁。 土壤溶液中苏打的形成有若干途径：
（1）岩石的风化作用：
产物使土壤和地下水中含和NaHCO3。盐渍土
（2）物理化学作用（碱），反应式如下：1.草原地区植物体内吸收了不少，当植物腐烂后，就转变为，逐渐累积在地表。
2.当土壤中积盐和过程频繁交替发生时，促进了钠离子进入取代钙、镁的过程，使碱化。土壤中盐分为或时。相关反应方程式相关反应方程式
此反应是可逆的，钠在上仅能交换一部分钙镁。当中钠的浓度与钙、镁总量之比等于或大于4时，钠便能被吸收。季节性干湿交替乃至每次晴雨变化，盐分在土体中都有上下移动，钠盐溶解度大而趋于表聚，钙、镁则向下层淋淀，致使土壤表层中逐渐占，能进入交换点，得以进行。
3.的形成往往与过程相伴发生。在土壤胶体表面含有显著数量的交换性钠但土中仍含有较多可溶盐（以Na2SO4、NaCl为主，而非NaCO3或NaHCO3）的情况下，因浓度较大，阻止了交换性钠的，土壤的pH值并不升高，物理性质也不恶化。只有当该脱盐到一定程度，一部分交换性钠水解，产生的OH-使pH升高时，上交换性钠的水化程度增加，粘粒分散，才。当土壤碱化度（ESP）①4_0为a时，若土壤溶液的（EC）②4_1&b，粘粒仍呈絮凝状；当EC&b，则粘粒膨胀、。是的。中国新拟的积盐层标准涉及积盐层的含盐量、积盐层出现的部位和厚度以及测定含盐量的，具体规定如下：1）对积盐层易溶盐含量下限的要求依不盐渍土诊断特性同盐类而异，盐土（盐分组成中Cl-占80%以上）≥6克每千克，盐土≥20克每千克，氯化物和硫酸盐混合型的盐土≥10克每千克，盐土则要求每千克土含苏打0.5厘以上；2）在土表30厘米深度范围内，至少1厘米厚；3）应以旱季（3—5月）或未灌溉前土壤积盐层的含盐量为准。美国制的积盐层是指次生性可溶盐含量≥20克每千克、厚度≥15厘米的土层，其厚度厘米数×盐分含量百分≥60%。联合国中的是以表层以下、125厘米深度以内的土壤饱和提取液在25℃时的大于15分为划分依据。
国际上对的诊断指标尚未统一，习惯上用、电导率和pH作为划分指标。碱化度大于15%（美国）或20%（、中国），电导率&4分西每米，pH值高于8.5即划为碱土。当前国际上有把碱土的碱化指标提高的趋势。中国学者新近建议的指标为：的碱化度大于30%，pH大于9，表层不超过5克每千克。美国制对碱化层的规定更细，除了必须具有的某些性质外，还须具有下列特性：1）上部多呈柱状或，少数情况下为，时有舌状物伸入其中，并达2.5厘米以上，其中含无包被的粉粒或砂粒。2）上部40厘米厚度范围内有某亚层的（SAR）①5_0≥13（或ESP≥15）；但如2米深度内有些土层SAR≥13（或ESP≥15），则本层上部40厘米内，交换性镁+交换性钠&交换性钙+交换性酸（pH为8.2时）。由于土壤是一个相对数值，当土壤交换量低时，即使土壤交换性含量不高，而碱化度数值可以很高，便会使范畴扩大化；此外，在不同状况和气候条件下，不同种类植物对度有不同的反应。当前国际上普遍认为，在进行碱土的分类和分级时，除应充分注意碱土的ESP、EC和pH三项指标外，还应考虑碱土的SAR、土壤机械组成和矿物组成、的熟化程度、的分散性以及结构层（B层）的有无及其形态特征等。一般没有明显的发生层次，典型盐土以地表有白色或灰白色的盐结皮、或为剖面特征。
具有特殊的剖面构型。典型碱土的剖面形态为E-Btn-Bz-C型。表层为（E），厚20—25厘米，有时仅几厘米，一般是灰色或浅灰色，片状或鳞片状结构。淋溶层之下是盐渍土（Btn），又称，比淋溶层厚度大，但变异很大，一般呈褐色或近于褐色，有时为油黑色，很紧实，为圆顶形的，这是由分散的经过长时期向下移动而形成的。在柱状顶部常有一薄薄的白色SiO2粉末间层，这是由于碱性条件使发生，水解产物中的铁、铝等氧化物被淋洗至下层，硅酸失水而呈粉末状残留的结果。碱化层之下是盐化层（Bz），易溶性盐含量很高，呈块状或该状结构。再下为（C）。的质地一般较粘重。除盐土外，盐土胶体多呈凝絮状态，因而有较好的结构。饱和，一般呈。除草甸盐土外，腐殖质含量一般很低。除含盐母质上形成的盐土外，盐土的盐分含量沿剖面分布多呈上多下少的特点。
的物理性质很差，有机胶体和无机胶体高度分散，并下移，表土质地变轻，相对粘重，并形成粗大的不良结构。湿时膨胀泥泞，干时收缩硬结，通透性和耕性。除部分柱状碱土的表层外，土壤呈强碱性反应。易溶盐遭淋溶，量少且集中在碱化层以下。表层SiO2含量较下层高，R2O3，含量较下层低，这是由于表层在强碱作用下发生分解，R2O3下移而SiO2残留的结果。盐渍土纲依前述的和分为和两个。划分依据是反映主要和附加成土过程形成的土壤性态特征，并考虑的起源和状况以及改良利用等因素。（Solonchak）
中国从热带到寒带，从滨海到内陆，从低地到高原，均有分布，如地处内陆的碱土华北、东北和西北，地处滨海的苏北、渤海沿岸，以及浙江、福建、广东、海南和台湾等省沿海地带。本土类的主要性状前面已有介绍，这里简介8个盐土的主要特征。 1.典型盐土（Typicsolonchak）本亚类是的典型亚类。地下水可通过毛管上升强烈蒸发，长期积盐使土表有较厚的，蒸降比越大，盐结壳越厚。盐壳厚度可达5—10厘米甚至数十厘米，盐分含量高达800—1000克每千克。地面光裸或仅生长稀疏的，极不明显，含量低于10克每千克土。
2.（Meadowsolonchak）本亚类受地下水的影响，积盐的同时附加生草，有明显的腐殖质层，腐殖质累积程度随盐渍化程度的加强而减弱。
3.（Alkalizedsolonchak）本亚类包括（即盐土，俗称）和碳酸镁盐土（俗称白板土或青白土）。主要受地下水影响，在积盐过程的同时，附加。苏打盐土既含有较多的易溶盐（尤其是含有显著的苏打），又有较多的交换性钠，pH&9，土壤高度分散，湿时膨胀，干时板结，通透性极差。碳酸镁盐土的性质与苏打盐土类似。国外许多文献把ESP高且含大量中性可溶盐的土壤作为一个独立的“盐-（Alkalinesodicsoil）”。
4.（Boggysolonchak）本亚类多零星分布于半荒漠及荒漠地区平浅洼地边缘，受地下水和地面水双重影响，积盐过程的同时附加沼泽过程。地表有白色结晶、盐结皮或。
5.潮盐土（Aquicsolonchak）本亚类受地下水和地面水双重影响，积盐过程附加人类耕种。
6.（Siltedsolonchak）本亚类主要分布在荒漠地区一些山前和洪积平原上。地下水位深，不参与现代积盐过程。土壤积盐过程是山洪、盐泉水作用的结果。
7.（Residualsolonchak）曾称，俗称“干盐土”或“旱盐土”。残余积盐是过去水成阶段的土壤积盐，由于地壳上升或下降等原因，地下水位下降，古的盐分虽有不同程度的，但在干旱气候条件下大部分残留于土壤中。残余盐土最大聚盐层在亚表层，盐分组成是表层、亚表层以为主，心、则为-硫酸盐或硫酸盐-氯化物，既保留过去盐分的特点，也显示盐分向下淋溶的迹象。
8.（Coastalsolonchak）本亚类分布于沿海，积盐过程的盐分补给方式主要是海水浸渍和溯河倒灌。沿海地区入海河流携带大量泥沙在近海沉积，当其还处于水下堆积阶段时，就为高矿化海水所浸渍而成盐渍淤泥。在堆积物出水成陆、其上有生长之前，盐分的累积属，高等植物着生后，则开始过程。在下，土壤表层含盐量超过盐渍淤泥，地下水矿化度也因蒸发浓缩而增高，同时，海水随海潮入侵及溯河倒灌，向滨海及河流近岸地下水继续供给盐分，参与土壤积盐过程。滨海具有不同于的一系列特性：不仅表层积盐重、含盐量也很高；盐分组成与海水基本一致，以占；土壤积盐程度随带而异，如中国从南到北积盐强度由小变大；由于各地成陆时期和开垦历史不同，各种滨海盐土大致平行于海岸呈，从海向陆，和渐次递减。上的，依不同按一定的顺序更替，随着植物群落的更替，相应地由滨海盐土向各种滨海盐化土演变。
各关系示意如图（Solonetz）
在中国分布面积不大，零星分布在东北、内蒙古、新疆以及黄、淮、等地。碱土的主要性状前面已述，这里介绍碱土的4个。碱土各亚类关系示意如图1.（Meadowsolonetz）本亚类以为主，伴随和盐化附加过程，又称为。主要分布在半干旱区，多呈斑块状出现于低平地形的稍高部位，常与构成复域。多生长耐盐的植物。区别于其他的形态特点是：在之下为锈色的、浅灰色的。
2.（Steppesolonetz）本亚类的现代主要是脱碱草原化过程。主要分布在和地带与、等呈复域分布。在同一地区内，本亚类出现的地形部位比草甸碱土高。因受明显的，含盐量和比草甸碱土小。
3.（Takyricsolonetz）本亚类是、半荒漠地带的碱土，俗称“白僵土”。多分布于山前洪积细土平原、古老冲积平原以及河成老阶地的相对低平处，常与和孤立的矮小沙丘组成复域。地下水不参与现代，主要通过地面间歇水的使盐化土壤而碱化。在干湿交替和作用下，逐渐形成状或馒头状，地表呈现。
4.镁质碱土（MagnesiumSolonetz）本亚类的主要来自镁的碳酸盐和，而不是，因为当土壤吸收复合体中Ca2+、Mg2+和Na+呈一定比例（Mg2+占盐基总量的35—40%）存在时，Mg2+的作用近似于Na+，导致。镁质与钠质碱土剖面的显著不同在于：镁质碱土剖面层次不明显，呈整块垒结，而钠质碱土最典型的特点是分散的胶体颗粒沿剖面移动，并形成疏松的的和坚实的柱状或的。镁质碱土常由而成。盐渍土上植物生长的障碍主要是由于浓度过高引起的。由于较弱，大量水溶性盐分存留于根层土壤中，如含有高浓度的Na+，Mg2+，SO42—，C1—，HCO3—等，它们可通过不同的方式影响植物的生长。影响着溶液的，当中盐分含量增加时，也随之提高，而水分的有效性，即水势却相应降低，使植物困难，即使并未减少，也可能因盐分过高而造成植物缺水，出现生理干旱现象。这种影响的程度取决于盐分含量和土壤质地。在土壤含水量相同的条件下，盐分含量越高，土壤越黏重，则的有效性越低。
植物体内盐分过多，会增加细胞汁液的渗透压，提高细胞质的，从而影响细胞的扩张。因此，在盐渍土上生长的植株一般都比较矮小，叶面积也小，使得叶绿素相对浓缩，表现为叶色深绿。
植物体内水分有效性降低会影响蛋白质三级结构的稳定，降低酶的活性，从而抑制蛋白质的合成。
降低水分有效性在离子浓度相同的情况下，不同种类的盐分对植物生长的危害程度不同。盐分种类之间的这种差异与各种离子特性有关，属于离子作用。
在盐渍土中，若某一种盐分浓度过高，其危害程度比多种盐分同时存降低水分有效性在时要大。例如，向含有相同浓度NaCl的培养液中加入不同浓度的CaCl2，就其来说，随着CaCl2浓度的增加而提高，但作物的长势，特别是根系的生长却愈来愈好。由此可见，单盐的影响大于渗透压所带来的危害，当加入其他盐分时，几种盐分形成混合液时则危害变小。这是因为增加其他养分离子浓度后，一方面由于离子减少了植物对毒害离子的吸收数量，另一方面增加了其他养分的吸收数量，使体内各种养分趋于平衡，保证正常生理作用的发挥。当然，总盐分浓度过高，也会抑制生长。
单一盐分离子浓度过高在盐渍土中是较为普遍的现象。例如，中含有高浓度的Cl-，能抑制根系对NO3—等阴离子养分的吸收；在高pH值的盐土中HCO3—的浓度很高，则会抑制根系的生长及其对养分的吸收。此外，盐渍土中常常硼的浓度很高，因而也会引起多种植物发生。高浓度盐分，尤其是钠盐会破坏根细胞的结构，引起细胞内养分的大量外溢，造成植物养分缺乏。受的植物体电解质外渗液的主要成分是K+，因此会导致植物严重缺钾。植物体内钠含量过高，会抑制膜上排的功能，导致钠不能及时排出膜外。高钠的，其土粒的高，易堵塞，导致不畅，根系呼吸微弱，受阻，养分吸收能力下降，造成营养缺乏。在干旱地区，因结构遭破坏，土壤易板结，根系生长的机械阻力增强，造成植物扎根困难。改良的根本目的在于将的盐分减少到一定限度。由于盐土区往往是旱、涝、盐相伴发生，必须抗旱、治涝、洗盐相结合，因地制宜采取综合措施，可通过（以消除盐斑）、排水、灌溉、种稻、种植绿肥和耕作施肥等措施来改良。
改良的根本目的在于以交换性钙取代交换性钠来减低ESP，改良物理性状。施用钙盐是改良碱土的基本方法。如用石膏为改良剂。碱土中的交换性钠被石膏中的钙交换，就会在的作用下重新凝聚，形成结构。反应生成物中的可被灌溉水或雨水淋洗，减低了土壤碱性。改良碱土也应采用深耕、施用大量有机肥、掺砂和等综合措施。特别应注意的是，在改良碱化（或盐性）时，在洗盐之前，必须先将土壤的ESP降低（施用石膏或硫璜），否则，盐分一经洗去，土粒絮散，透水性降低，给进一步洗盐改良增加难度。
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