李偉 樸秀吉 李成吉
【摘要】 鹽堿化土壤是阻礙吉林省西部地區(qū)實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素,其形成機理、改良途徑,都做了大量縱向深入的研究工作,而隨時間延續(xù),其面積分布增減情況在發(fā)生著變化,本次工作力圖通過不同時期對航衛(wèi)像片影像進行解讀,判斷土壤鹽堿化是萎縮還是發(fā)展,友為吉林省中西部農(nóng)業(yè)生態(tài)建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】 鹽堿化 影像解讀 發(fā)展趨勢
吉林省西部地區(qū),地處松嫩平原中南部,鹽堿化土壤是制約農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素,數(shù)十年來,很多學(xué)者及專家在本區(qū)域做了大量定點、定位、縱向深入的研究工作,為鹽堿化土壤綜合利用及改良提供了諸多寶貴的建議及經(jīng)驗。但從宏觀上看,本區(qū)域鹽堿化土壤在數(shù)十年中是擴展還是萎縮,并不十分明晰,為此,我們利用上世紀(jì)50年代航片與近年衛(wèi)片進行對比分析,并結(jié)合野外實地驗證工作,初步查清吉林省中西部地區(qū)鹽堿化土壤增減情況,摸清了鹽堿化土壤發(fā)展趨勢,為吉林省所提出的建設(shè)生態(tài)省的目標(biāo)提供了可靠的技術(shù)依據(jù)。
1.吉林省自然概況
1.1地理位置 吉林省位于我國東北中部,其形狀大致呈斜置三角形,西部呈銳角狀與內(nèi)蒙古自治區(qū)相接,北邊以嫩江、松花江、拉林河與黑龍江省隔江相望,東北邊與黑龍江省以長白山脈一脈相承,東面與俄羅斯毗鄰,東南與朝鮮以圖們江、鴨綠江為界,南接遼寧省。
1.2氣候特點 本次調(diào)查范圍位于吉林省中西部松嫩平原,氣候?qū)贉貛О霛駶櫚敫珊禋夂騾^(qū),年平均降水量377~577毫米,由于東部長白山屏障作用,具有顯著的大陸性季風(fēng)氣候特點,冬季嚴寒少雪,最冷的1月份平均氣溫為-17.3℃。夏季溫?zé)岫嘤?,最熱?月份平均氣溫為23 .4℃,年降水量多集中于6~8月,平均為313.4毫米,占全年降水量的70.9%,而春季多風(fēng)少雨,蒸發(fā)量大,空氣濕度小,是水分蒸發(fā)的高峰期。秋季自9月下旬,風(fēng)速再次回升,是一年中的第二個蒸發(fā)高峰期。
1.3 地形 吉林省中西部是松嫩平原一部分,在地形上的反映是:地勢平坦,起伏較小,海拔高度為140~200米,相對高度為5~10米,個別地方為20~30米。區(qū)內(nèi)湖泡600多個,形成了一定范圍的河漫灘及階地。這些積水區(qū)封閉和半封閉的地形特點決定了這里為主要積鹽區(qū)。
1.4 地下水埋深及化學(xué)特征 地勢低,地下水埋深較淺,大多數(shù)為封閉和半封閉環(huán)境,水文地球化學(xué)作用以濃縮為特征。地下水礦化度一般小于1g/L,局部地方為1~3g/L,pH值為7,局部地段pH>8.0,呈中性——弱堿性環(huán)境,水化學(xué)類型為HCO3—Na、HCO3—Na—Mg為主,個別地方為Cl—SO4—Na或Cl—HCO3—Na型。
1.5土壤表層含鹽量及pH值 吉林省中西部地區(qū)分布大量鹽堿化土壤,土壤表層含鹽量及pH值是鹽堿化土壤的重要特征,調(diào)查區(qū)內(nèi)土壤鹽分組成主要是蘇打,還有硫酸鹽及氯化物。土壤表層(0~30cm)含鹽量及pH值因其分布區(qū)域及地形部位各不相同。湖泡周圍土壤表層含鹽較高,一般在 0.1%~0.6%之間,且pH值在7~8之間,多為湖泡萎縮鹽堿化加重或土壤鹽堿化的結(jié)果。而植被為刷頭草的局部微高地形上,土壤含鹽量較高或不高,且pH>8,土壤堿化增強。同時,本區(qū)鹽土、堿土及鹽堿化土壤與非鹽堿化土壤多呈復(fù)區(qū)分布,在地形、水文、地質(zhì)等條件的影響下,土壤表層鹽分相互移動,pH值不斷變化,土壤鹽堿化也隨之發(fā)生。
2.工作范圍
本次工作范圍包括吉林省中西部四個行政地區(qū)的4個縣(市)詳見表1,工作區(qū)域復(fù)蓋面積67194.3 平方千米。
3.工作成果
3.1鹽堿化土壤分布及演變吉林省鹽堿化土壤演變特點是:北部增加多,南部增加少,西部增加多,東部增加少,各縣(市)鹽堿化土壤具體增加面積及擴展?fàn)顩r詳見表2。
北部地處洮兒河沖積扇平原,有大面積沼澤濕地,湖泡較多,且湖泡周邊土壤鹽堿化比例相對較大,鹽堿化土壤增加很大,北部各市縣,如大安市、鎮(zhèn)賚縣等,鹽堿化土壤50年間擴展速度多在12平方千米/年以上。說明北部鹽堿化土壤分布面積很大,土壤鹽堿化很重。
南部鹽堿化土壤增加較小,如梨樹、公主嶺,各市縣鹽化土壤50年間擴展速度多在0.33~6.60平方千米/年左右。
西部為霍林河沖積洪積平原,湖泡較多,氣候干旱多風(fēng),蒸發(fā)量大,促使湖泡萎縮,20年間鹽堿化土壤面積增加較大,其中通榆和長嶺兩縣鹽堿化土壤在50年間擴展速度多在28.46~34.56平方千米/年。
東部地處松花江及第二松江沿岸,氣候相對濕潤,湖泡較少,水源相對充足,鹽堿化土壤增加較少,如前郭縣50年間年間擴展速度14.56平方千米/年。 渠系周邊土壤次生鹽堿化相對比例增大,主要是前郭灌區(qū)明顯。
3.2土壤鹽堿化發(fā)展趨勢 通過本次利用航衛(wèi)片對比分析顯示,土壤鹽堿化總體上呈明顯擴展趨勢,其平均擴展速度為16.31平方千米/年。
4.成果討論
審視本省中西部土壤鹽堿化狀況,我們認為以下兩點較為突出:
4.1湖泡周邊土壤鹽堿化明顯
吉林省中西部湖泡星羅棋布,大小湖泡有600多個。其中內(nèi)流型湖泡約500多個,主要分布于長嶺、乾安和通榆等縣,湖水不外流,屬止水型,水源主要靠大氣降水補給。夏季降水多,湖面擴大;春秋兩季降水少,蒸發(fā)強,湖面縮小,甚至干涸。因湖水pH值多呈堿性,含鹽量較高,加之地處鹽堿土地區(qū),隨湖泡萎縮,周邊產(chǎn)生鹽堿化。一般夏季,隨降水增加,湖面擴大,部分鹽堿化土壤被水面淹沒,周邊地勢稍高地形上的鹽堿化土壤,受降水淋洗,土壤鹽堿化減輕。查干湖、大布蘇泡,湖水鹽堿含量較高,一般pH值高。水深多為1~2米,最深達4米,近年,由于氣候趨于干旱和湖面蒸發(fā)強烈,湖面有所縮小,湖面周邊土壤鹽堿化加重。
4.2灌區(qū)渠系周邊土壤鹽堿化明顯
吉林省中西部地區(qū)開發(fā)的灌區(qū)較多,大型灌區(qū)主要有前郭灌區(qū)、梨樹灌區(qū)、洮兒河灌區(qū)。其中前郭灌區(qū)、梨樹灌區(qū)運行時間較長,灌溉管理不盡完善,渠系周邊產(chǎn)生不同程度的土壤鹽堿化。
以前郭灌區(qū)為例,始建于1943年,是我國大型灌區(qū)之一。灌區(qū)內(nèi)有耕地面積5.8萬公頃,此外,有鹽堿性低產(chǎn)地及荒地5.8公頃,水田面積有4萬公頃,地下水位較高,大約有2萬公頃的鹽堿性土壤分布于低洼區(qū)域。由于渠道為土質(zhì),均有不同程度滲漏,渠道長年淤積,使渠道兩側(cè)地下水位升高,并形成局部積水,產(chǎn)生不同程度的鹽堿化,特別是排水渠道兩側(cè)鹽堿化明顯。
5.結(jié)語
從本次工作成果看,吉林省中西部地區(qū)鹽堿化土壤呈擴展趨勢,當(dāng)然,由于年降水量分配不均,豐水年鹽漬土擴展趨勢可能會有所緩解,但隨人口增長及工業(yè)發(fā)展,需水量也會不斷增加,因此,土壤鹽堿化問題仍不容樂觀,要建設(shè)農(nóng)業(yè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)田,把吉林省由農(nóng)業(yè)大省建設(shè)成為農(nóng)業(yè)強省,實現(xiàn)生態(tài)省建設(shè)宏偉目標(biāo),仍有很長的路要走。