上游充通大 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 课程论文 THESIS OF CURRICULUM g后 JIAO TONG 论文题目:崇明东滩北部农场区土地利用 适应性评价 学生姓名: 毕大鹏 学生学号: 5031529040 专 业: 园林 指导教师: 周丕生 学院(系): 农业与生物学院
SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 课程论文 THESIS OF CURRICULUM 论文题目:崇明东滩北部农场区土地利用 适应性评价 学生姓名: 毕大鹏 学生学号: 5031529040 专 业: 园 林 指导教师: 周丕生 学院(系) : 农业与生物学院
上游充通大警 Shanghai Jiao Tong University 崇明东滩北部农场区土地利用适应性评价 崇明东滩北部农场区土地利用适应性评价 摘要 盐渍土是重要的土地资源,土壤盐渍化是影响农业生产和园林建设的关键因素。本研究 在崇明东滩北部农场区的10个样区中布置了33个样点,共采集了89个土壤样品,进行了 土壤主要理化性质及盐碱性的测试和统计分析结果表明:土壤pH偏高,碱性土壤占60.7%, 强碱性土壤高达24.7%:土壤EC值>0.7mScm1为28.09%,有的甚至高达3.885mScm; 土壤有机质含量有50.56%分布在10gkg1以下,含量>20gkg1的土壤只占1.12%;缺磷 土壤为33.33%,有效磷丰富的土壤只有12.12%:土壤速效钾含量丰富:土壤质地为轻壤土 重壤土,其中39.4%为最适宜植物生长的中壤土:土壤盐分正常(≤1gkg)的比例不大, 仅为13.48%,57.3%的土壤为轻盐化土,其次为21.35%的土壤属中盐化土,重盐化土和 盐土的绝对数量虽不多,但有的盐分已高达7.5~10.87gkg':土壤综合质量适合植物生长的 一类土壤和二类土壤占6.06%和75.76%,三类土壤占9.09%,四、五类土壤占总体的近10%, 由于质地优良、含钾丰富,可利用性和可改造性强,同时由于全盐量过高等因素的限制,是 极不适宜植物生长的土壤类型。根据土壤质量分析和评价结果,以开发和利用盐渍土为出发 点,提出了改良利用土地资源的综合措施。 关键词:崇明东滩,盐渍土,土壤理化性质,土壤改良,土壤评价
崇明东滩北部农场区土地利用适应性评价 A 崇明东滩北部农场区土地利用适应性评价 摘要 盐渍土是重要的土地资源,土壤盐渍化是影响农业生产和园林建设的关键因素。本研究 在崇明东滩北部农场区的 10 个样区中布置了 33 个样点,共采集了 89 个土壤样品,进行了 土壤主要理化性质及盐碱性的测试和统计分析。结果表明:土壤pH 偏高,碱性土壤占60.7%, 强碱性土壤高达 24.7%;土壤 EC 值>0.7 mS·cm-1 为 28.09%,有的甚至高达 3.885 mS·cm-1; 土壤有机质含量有 50.56% 分布在 10 g·kg -1 以下,含量>20 g·kg -1的土壤只占 1.12%;缺磷 土壤为 33.33%,有效磷丰富的土壤只有 12.12%;土壤速效钾含量丰富;土壤质地为轻壤土 ~重壤土,其中 39.4% 为最适宜植物生长的中壤土;土壤盐分正常(≤1 g·kg -1)的比例不大, 仅为 13.48%,57.3% 的土壤为轻盐化土,其次为 21.35% 的土壤属中盐化土,重盐化土和 盐土的绝对数量虽不多,但有的盐分已高达 7.5~10.87 g·kg -1;土壤综合质量适合植物生长的 一类土壤和二类土壤占 6.06%和 75.76%,三类土壤占 9.09%,四、五类土壤占总体的近 10%, 由于质地优良、含钾丰富,可利用性和可改造性强,同时由于全盐量过高等因素的限制,是 极不适宜植物生长的土壤类型。根据土壤质量分析和评价结果,以开发和利用盐渍土为出发 点,提出了改良利用土地资源的综合措施。 关键词:崇明东滩,盐渍土,土壤理化性质,土壤改良,土壤评价
上游充通大警 Shanghai Jiao Tong University 崇明东滩北部农场区土地利用适应性评价 THE APPRAISAL OF APPLICABILITY FOR LAND UTILIZATION FROM THE NORTHERN FARM OF DONGTAN CHONGMING ABSTRACT Saline Soil is an important land resources,salinization of soil which affects agricultural production and gardens is the key factor.This study included a 33-point in those 10 plots in the northern part of the farm in Dongtan Chongming,Collecting a total of 89 soil samples,had the major physical and chemical properties of soil and salinization testing and statistical analysis.The results showed that:Soil pH was relatively high,alkaline soil accounted for 60.7%,strong alkaline soil 24.7%:Soil EC >0.7 mS-cm could be to 28.09%.some even as high as 3.885 mS.cm:Soil organic content was of 50.56%that was in 10 g-kg,>20 gkg of the soil only 1.12%;There was 33.33%of the soil lacking of phosphorus,only 12.12%of the soil was rich in available phosphorus;The soil was rich in potassium;Soil texture was light to heavy loam,39.4%of which was neutral loam soil the most suitable for plant growth;The soil ratio of normal salinity soil (<I gkg)was not high,only 13.48%,57.3%of the soil was light salinization soil,followed by 21.35%was neutral salinization soil.The absolute number of heavy salinization soil and saline soil was limited but some had been salt as high as 7.5~10.87 g-kg;From the integrated quality of the soil,class one and class two soil which were suitable for growing plants accounted for 6.06% and 75.76%,class three was for 9.09%,class four and five soil were for nearly 10%of all,because of the fine texture and rich potassium,they had strong availability and transformation,as the same time,as the high salinity and other restricted factors,they were undesirable soil types for plant growth.According to the results of soil quality analysis and evaluation,and for the development and use of saline soil as the starting point,the study raised the comprehensive measures for improving and using land resources. Key Words:Dongtan Chongming,Saline Soil,Soil Physical and Chemical Properties,Soil Improvement,Evaluation of Soil
崇明东滩北部农场区土地利用适应性评价 B THE APPRAISAL OF APPLICABILITY FOR LAND UTILIZATION FROM THE NORTHERN FARM OF DONGTAN CHONGMING ABSTRACT Saline Soil is an important land resources, salinization of soil which affects agricultural production and gardens is the key factor. This study included a 33-point in those 10 plots in the northern part of the farm in Dongtan Chongming, Collecting a total of 89 soil samples, had the major physical and chemical properties of soil and salinization testing and statistical analysis. The results showed that: Soil pH was relatively high, alkaline soil accounted for 60.7%, strong alkaline soil 24.7%; Soil EC >0.7 mS·cm-1 could be to 28.09%, some even as high as 3.885 mS·cm-1 ; Soil organic content was of 50.56% that was in 10 g·kg -1 , >20 g·kg -1 of the soil only 1.12%; There was 33.33% of the soil lacking of phosphorus, only 12.12% of the soil was rich in available phosphorus; The soil was rich in potassium; Soil texture was light to heavy loam, 39.4% of which was neutral loam soil the most suitable for plant growth; The soil ratio of normal salinity soil (≤1 g·kg -1) was not high, only 13.48%, 57.3% of the soil was light salinization soil, followed by 21.35% was neutral salinization soil, The absolute number of heavy salinization soil and saline soil was limited but some had been salt as high as 7.5~10.87 g·kg -1 ; From the integrated quality of the soil, class one and class two soil which were suitable for growing plants accounted for 6.06% and 75.76%, class three was for 9.09%, class four and five soil were for nearly 10% of all, because of the fine texture and rich potassium, they had strong availability and transformation, as the same time, as the high salinity and other restricted factors, they were undesirable soil types for plant growth. According to the results of soil quality analysis and evaluation, and for the development and use of saline soil as the starting point, the study raised the comprehensive measures for improving and using land resources. Key Words: Dongtan Chongming, Saline Soil, Soil Physical and Chemical Properties, Soil Improvement, Evaluation of Soil
上浒充通大学 Shanghai Jiao Tong University 崇明东滩北部农场区土地利用适应性评价 目录 摘要 A ABSTRACT- 8 1绪论 1.1国内外研究现状 1.2目的与意义- 2材料与方法 6 2.1供试材料… -6 2.2采样方法 6 2.3测定方法-… 6 2.3.1土壤pH 6 2.3.2土壤EC值- 6 2.3.3土壤有机质- 11 2.3.4土壤水分物理性质- 1 2.3.5土壤质地- 12 2.3.6土壤有效磷 12 2.3.7土壤速效钾 13 2.4测试质量控制与数理统计分析 3结果与分析- 14 3.1东滩北部农场区土壤化学性状的差异比较 14 31.1土壤pH值- 14 3.1.2土壤EC值- -15 3.2东滩北部农场区土壤主要养分的空间分布差异- -16 3.2.1土壤有机质- 16 3.2.2土壤有效磷 -16 3.2.3土壤速效钾 6 3.3东滩北部农场区土壤质地差异比较 16 3.3.1土壤质地分布差异- 错误!未定义书签。 3.4东滩北部农场区土壤全盐量差异比较 错误!未定义书签。 34.1土壤全盐量分布差异- 错误!未定义书签。 3.4.2不同样点及其空间中土壤全盐量的分布变化 错误!未定义书签。 3.5土壤质量综合评价 错误!未定义书签。 4结论-… ---17 4.1东滩北部农场区土壤化学性质- -17 4.2东滩北部农场区土壤养分状况 17 4.3东滩北部农场区土壤质地状况 -17 4.4东滩北部农场区土壤全盐量状况 错误!未定义书签
崇明东滩北部农场区土地利用适应性评价 I 目录 摘要----------------------------------------------------------------------------------------------------------------A ABSTRACT------------------------------------------------------------------------------------------------------B 1 绪论------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 1.1 国内外研究现状----------------------------------------------------------------------------------------- 1 1.2 目的与意义----------------------------------------------------------------------------------------------- 4 2 材料与方法---------------------------------------------------------------------------------------------------- 6 2.1 供试材料-------------------------------------------------------------------------------------------------- 6 2.2 采样方法-------------------------------------------------------------------------------------------------- 6 2.3 测定方法-------------------------------------------------------------------------------------------------- 6 2.3.1 土壤 pH---------------------------------------------------------------------------------------------- 6 2.3.2 土壤 EC 值------------------------------------------------------------------------------------------ 6 2.3.3 土壤有机质---------------------------------------------------------------------------------------- 11 2.3.4 土壤水分-物理性质------------------------------------------------------------------------------11 2.3.5 土壤质地------------------------------------------------------------------------------------------- 12 2.3.6 土壤有效磷----------------------------------------------------------------------------------------12 2.3.7 土壤速效钾----------------------------------------------------------------------------------------13 2.4 测试质量控制与数理统计分析--------------------------------------------------------------------- 13 3 结果与分析---------------------------------------------------------------------------------------------------14 3.1 东滩北部农场区土壤化学性状的差异比较------------------------------------------------------ 14 3.1.1 土壤 pH 值-----------------------------------------------------------------------------------------14 3.1.2 土壤 EC 值-----------------------------------------------------------------------------------------15 3.2 东滩北部农场区土壤主要养分的空间分布差异------------------------------------------------16 3.2.1 土壤有机质----------------------------------------------------------------------------------------16 3.2.2 土壤有效磷----------------------------------------------------------------------------------------16 3.2.3 土壤速效钾----------------------------------------------------------------------------------------16 3.3 东滩北部农场区土壤质地差异比较--------------------------------------------------------------- 16 3.3.1 土壤质地分布差异--------------------------------------------------------错误!未定义书签。 3.4 东滩北部农场区土壤全盐量差异比较-------------------------------------错误!未定义书签。 3.4.1 土壤全盐量分布差异-----------------------------------------------------错误!未定义书签。 3.4.2 不同样点及其空间中土壤全盐量的分布变化---------------------- 错误!未定义书签。 3.5 土壤质量综合评价------------------------------------------------------------- 错误!未定义书签。 4 结论------------------------------------------------------------------------------------------------------------17 4.1 东滩北部农场区土壤化学性质----------------------------------------------------------------------17 4.2 东滩北部农场区土壤养分状况--------------------------------------------------------------------- 17 4.3 东滩北部农场区土壤质地状况--------------------------------------------------------------------- 17 4.4 东滩北部农场区土壤全盐量状况-------------------------------------------错误!未定义书签
上游充通大警 Shanghai Jiao Tong University 崇明东滩北部农场区土地利用适应性评价 4.5东滩北部农场区土壤综合质量状况 错误!未定义书签。 4.6本章小结 错误!未定义书签。 5讨论 -18 5.1盐渍化对农业生产的影响- 18 5.1.1盐渍化对耕地及土地生产力的影响及危害 8 5.12盐渍化对农作物的危害 18 5.1.3抗旱能力显著减少 18 5.2盐渍化宜农地综合防治措施 18 5.2.1水利工程措施 18 5.22农业措施- 18 5.2.3生物措施-… e 参考文献 -19 附录 -21 附图1崇明东滩区域范围图- 错误!未定义书签。 附图2崇明东滩北部农场区区域范围图 错误!未定义书签。 附图3崇明东滩北部农场区样点分布图 错误!未定义书签。 附图4崇明东滩北部农场区土壤H分布图 错误!未定义书签。 附图5崇明东滩北部农场区土壤EC分布图- 错误!未定义书签。 附图6崇明东滩北部农场区土壤O分布图 错误!未定义书签。 附图7崇明东滩北部农场区土壤A-P分布图 错误!未定义书签。 附图8崇明东滩北部农场区土壤A-K分布图 错误!未定义书签。 附图9崇明东滩北部农场区土壤质地分布图- 错误未定义书签。 附图10崇明东滩北部农场区土壤TS分布图- 错误!未定义书签。 附图11崇明东滩北部农场区土壤综合质量分布图- 错误!未定义书签。 谢辞 --22 意见和建议 -22
崇明东滩北部农场区土地利用适应性评价 II 4.5 东滩北部农场区土壤综合质量状况----------------------------------------错误!未定义书签。 4.6 本章小结------------------------------------------------------------------------- 错误!未定义书签。 5 讨论------------------------------------------------------------------------------------------------------------18 5.1 盐渍化对农业生产的影响--------------------------------------------------------------------------- 18 5.1.1 盐渍化对耕地及土地生产力的影响及危害------------------------------------------------ 18 5.1.2 盐渍化对农作物的危害-------------------------------------------------------------------------18 5.1.3 抗旱能力显著减少-------------------------------------------------------------------------------18 5.2 盐渍化宜农地综合防治措施------------------------------------------------------------------------ 18 5.2.1 水利工程措施-------------------------------------------------------------------------------------18 5.2.2 农业措施------------------------------------------------------------------------------------------- 18 5.2.3 生物措施------------------------------------------------------------------------------------------- 18 参考文献---------------------------------------------------------------------------------------------------------19 附录---------------------------------------------------------------------------------------------------------------21 附图 1 崇明东滩区域范围图------------------------------------------------------错误!未定义书签。 附图 2 崇明东滩北部农场区区域范围图-------------------------------------- 错误!未定义书签。 附图 3 崇明东滩北部农场区样点分布图-------------------------------------- 错误!未定义书签。 附图 4 崇明东滩北部农场区土壤 PH 分布图---------------------------------错误!未定义书签。 附图 5 崇明东滩北部农场区土壤 EC 分布图---------------------------------错误!未定义书签。 附图 6 崇明东滩北部农场区土壤 OM 分布图--------------------------------错误!未定义书签。 附图 7 崇明东滩北部农场区土壤 A-P 分布图--------------------------------错误!未定义书签。 附图 8 崇明东滩北部农场区土壤 A-K 分布图------------------------------- 错误!未定义书签。 附图 9 崇明东滩北部农场区土壤质地分布图-------------------------------- 错误!未定义书签。 附图 10 崇明东滩北部农场区土壤 T-S 分布图-------------------------------错误!未定义书签。 附图 11 崇明东滩北部农场区土壤综合质量分布图-------------------------错误!未定义书签。 谢辞---------------------------------------------------------------------------------------------------------------22 意见和建议------------------------------------------------------------------------------------------------------22
上游充通大警 Shanghai Jiao Tong University 崇明东滩北部农场区土地利用适应性评价 1 绪论 土壤是地球生物圈的重要组成部分,是农业和自然生态系统的基础。土壤作为植物生产 的基地,动物生产的基础,农业的基本生产资料,人类耕作的劳动的对象,与社会经济紧密 联系”。土壤是植物生长的介质:土壤是物质过滤、缓冲和转换的反应器,使环境、地下 水和食物链免遭污染:土壤又是环境中有害化合物的形成、减毒和降解的缓冲剂,调节和分 配环境中水的流动:土壤是很多植物、动物和微生物免遭灭绝的栖息地和遗传库。特定类型 土壤在自然或农业生态系统边界内保持动植物生产力,保持或改善大气和水的质量以及支持 人类健康和居住的能力被称为土壤质量。土壤质量是土壤的许多物理、化学和生物学性质, 以及形成这些性质的一些重要过程的综合体。土壤质量的高低直接影响着作物生长,影响着 农业生产的结构、布局和效益等方面。如何科学、合理、实用地评价土壤质量,为指导农业 生产提供理论依据,显得尤为重要。各方面人士越来越关注土壤质量问题,因为对土壤质量 详细深入的了解是土壤可持续管理的基础。只有对土壤质量进行准确评价,才能客观了解不 同土壤管理措施对土壤的影响和其优劣,并及时地调整土壤管理。土壤质量是土壤各种功能 的综合体现,对土壤质量的评价必须建立在对土壤实现其功能的能力评价的基础上I。 1.1国内外研究现状 盐渍土是泛指含有盐、碱、硝等有害盐类的低产土壤的统称,它包括盐土及盐化土壤, 碱土及碱化土壤各种土类)。一般盐渍土土壤中含有钾、钠、钙、镁的氯化物、硫酸盐、重 碳酸盐等,青藏高原的盐渍土含有硼酸盐,吐鲁番盆地含有硝酸盐类:或者有的盐渍土土壤 含盐量虽少,但土壤交换性钠占阳离子交换量达到了一定比例。盐渍土(盐碱土)包含盐土、 碱土和盐化土、碱化土,只有土壤含盐量、碱化度达到一定量时,才称之为盐土和碱土4习。 世界上存在着大面积盐渍土和次生盐渍化土壤,严重危害植物生长,限制农、林业生产,影 响生态环境。日趋严重的温室效应以及伴随而来的海平面上升,干旱化和不合理的灌溉,使 盐渍化的土地在不断的扩大。随着人口的不断增长和生态环境的日益恶化,我们迫切需要开 发和利用大面积的盐渍土,以改善人类的生存环境,使经济和环境的发展走上可持续发展的 轨道。 简单地说,土壤盐渍化过程,就是在自然或人为条件作用下,土壤盐分重新再分配的过 程。依据土壤盐碱化过程的特点,可分为现代积盐过程、残余积盐过程和现代碱化过程、残 余碱化过程。现代积盐过程有几种情况:1海水浸渍影响的积盐过程:2地下水、地面水或 地下水、地面水双重影响的积盐过程:3土壤次生盐渍化过程。由于人为活动不当,主要是 采取的水利工程技术措施不当,导致地下水位升高,盐分表聚加强,使原来非盐渍土演变成 盐渍土或使原土壤盐渍化加重。 盐渍土形成大致有两种条件:一、自然因素:生物、气候、地形、地貌、水文地质、土 壤水文地质:在气侯、地形、地貌、水文地质大环境(如山前交接洼地、背河洼地、河间洼 地等等)一致的前提下,微地貌和土壤水文地质条件,是决定土壤是否发生盐渍化和盐渍化 程度的直接因素。会形成在不大的范围内盐渍化程度不同和不同盐渍化类型并存的复合景 观。农民称“一步三样土”。二、人为因素:人为地貌、水利工程与农田灌溉。 土壤盐渍化与土壤侵蚀、沙漠化、退化、污染一并构成困扰人类的五大土壤问题。据联 合国教科文组织(UNESCO)和粮农组织(FAO)不完全统计6,全世界有50%以上的灌溉地因 盐渍和水渍危害,致使每年有数百万公顷灌溉地荒弃。盐渍土主要分布在气候上的干旱地带、 地貌上的大陆洼地、水文质量上的高矿化地下水及其随时可能抬升而达及“临界深度”的地 第1页共45页
崇明东滩北部农场区土地利用适应性评价 第 1 页 共 45 页 1 绪论 土壤是地球生物圈的重要组成部分,是农业和自然生态系统的基础。土壤作为植物生产 的基地,动物生产的基础,农业的基本生产资料,人类耕作的劳动的对象,与社会经济紧密 联系[1]202。土壤是植物生长的介质;土壤是物质过滤、缓冲和转换的反应器,使环境、地下 水和食物链免遭污染;土壤又是环境中有害化合物的形成、减毒和降解的缓冲剂,调节和分 配环境中水的流动;土壤是很多植物、动物和微生物免遭灭绝的栖息地和遗传库。特定类型 土壤在自然或农业生态系统边界内保持动植物生产力,保持或改善大气和水的质量以及支持 人类健康和居住的能力被称为土壤质量。土壤质量是土壤的许多物理、化学和生物学性质, 以及形成这些性质的一些重要过程的综合体。土壤质量的高低直接影响着作物生长,影响着 农业生产的结构、布局和效益等方面。如何科学、合理、实用地评价土壤质量,为指导农业 生产提供理论依据,显得尤为重要。各方面人士越来越关注土壤质量问题,因为对土壤质量 详细深入的了解是土壤可持续管理的基础。只有对土壤质量进行准确评价,才能客观了解不 同土壤管理措施对土壤的影响和其优劣,并及时地调整土壤管理。土壤质量是土壤各种功能 的综合体现,对土壤质量的评价必须建立在对土壤实现其功能的能力评价的基础上[2]。 1.1 国内外研究现状 盐渍土是泛指含有盐、碱、硝等有害盐类的低产土壤的统称,它包括盐土及盐化土壤, 碱土及碱化土壤各种土类[3]。一般盐渍土土壤中含有钾、钠、钙、镁的氯化物、硫酸盐、重 碳酸盐等,青藏高原的盐渍土含有硼酸盐,吐鲁番盆地含有硝酸盐类;或者有的盐渍土土壤 含盐量虽少,但土壤交换性钠占阳离子交换量达到了一定比例。盐渍土(盐碱土)包含盐土、 碱土和盐化土、碱化土,只有土壤含盐量、碱化度达到一定量时,才称之为盐土和碱土[4,5]。 世界上存在着大面积盐渍土和次生盐渍化土壤,严重危害植物生长,限制农、林业生产,影 响生态环境。日趋严重的温室效应以及伴随而来的海平面上升,干旱化和不合理的灌溉,使 盐渍化的土地在不断的扩大。随着人口的不断增长和生态环境的日益恶化,我们迫切需要开 发和利用大面积的盐渍土,以改善人类的生存环境,使经济和环境的发展走上可持续发展的 轨道。 简单地说,土壤盐渍化过程,就是在自然或人为条件作用下,土壤盐分重新再分配的过 程。依据土壤盐碱化过程的特点,可分为现代积盐过程、残余积盐过程和现代碱化过程、残 余碱化过程。现代积盐过程有几种情况:1.海水浸渍影响的积盐过程;2.地下水、地面水或 地下水、地面水双重影响的积盐过程;3.土壤次生盐渍化过程。由于人为活动不当,主要是 采取的水利工程技术措施不当,导致地下水位升高,盐分表聚加强,使原来非盐渍土演变成 盐渍土或使原土壤盐渍化加重。 盐渍土形成大致有两种条件:一、自然因素:生物、气候、地形、地貌、水文地质、土 壤水文地质;在气侯、地形、地貌、水文地质大环境(如山前交接洼地、背河洼地、河间洼 地等等)一致的前提下,微地貌和土壤水文地质条件,是决定土壤是否发生盐渍化和盐渍化 程度的直接因素。会形成在不大的范围内盐渍化程度不同和不同盐渍化类型并存的复合景 观。农民称“一步三样土”。二、人为因素:人为地貌、水利工程与农田灌溉。 土壤盐渍化与土壤侵蚀、沙漠化、退化、污染一并构成困扰人类的五大土壤问题。据联 合国教科文组织(UNESCO)和粮农组织(FAO)不完全统计[6],全世界有50% 以上的灌溉地因 盐渍和水渍危害,致使每年有数百万公顷灌溉地荒弃。盐渍土主要分布在气候上的干旱地带、 地貌上的大陆洼地、水文质量上的高矿化地下水及其随时可能抬升而达及“临界深度”的地
上游充通大警 Shanghai Jiao Tong University 崇明东滩北部农场区土地利用适应性评价 下水位区(上海的盐渍土分布属于最后者情况)。从盐类迁移的地球化学过程来看,盐渍土 形成主要是由于盐渍土地区或周围高低存在的聚焦作用、地壳深层的承压作用、低地生物还 原作用以及(或者是)海水顶托的补给作用,导致多类型与高浓度的各类盐类在土壤中积累, 危害植物生长,甚至沦为不毛之地。盐渍土分布广泛,其范围遍及除南极洲以外的五大洲, 全世界五大洲100多个国家和地区有各种类型盐渍土面积9.5438×10hm2,约占全球陆地总面 积的1/4。澳大利亚、前苏联、阿根廷、伊朗、印度、巴拉圭、印度尼西亚、埃塞俄比亚、 美国、加拿大、埃及、智利等,都是盐渍土分布面积很大的国家。盐渍土通常呈现于灌溉农 业高度发达的地区,所以存在的问题十分突出。 我国也是盐渍土分布广泛的国家,据研究表明8],我国的盐渍土面积为9.913×10h2 (14.87×108亩),包括现代(活性)盐渍土3.693×10hm2(5.54×108亩)约占37.26%,其中 滨海盐土1.333×10hm2(2×108亩)占13.45%,占现代(活性)盐渍土的36.1%:残余盐渍 土4.487×10hm2(6.73×108亩)约占45.26%:潜在盐渍化土1.733×10hm2(2.6×108亩)约占 17.48%。我国盐渍土分布于辽、吉、黑、冀、鲁、豫、晋、新、陕、甘、宁、青、苏、浙、 皖、闽、粤、内蒙古及西藏等19个省区。按自然地理条件及土壤形成过程,可以划分为滨 海湿润一半湿润海浸盐渍区、东北半湿润一半干旱草原一草甸盐渍区、黄淮海半湿润一半干 旱旱作草甸盐渍区、甘新漠境盐渍区、青海极漠境盐渍区及西藏高寒漠境盐渍区等8个分区。 据遥感测定,截至2004年10月,全国耕地面积为1.2247×10%hm2(18.37亿亩),己经降至 专家们公认的1.2×0m2(18亿亩)耕地面积警戒线9。这都说明改良利用盐渍土的迫切性 和盐渍土开发的潜力所在。盐渍土是我国重要土地资源的一部分。尤其是在北方地区,荒地 资源中盐渍土占有很大比重,且中、低产地的改造,几乎都涉及盐渍土的改良。在我国农业 持续发展的21世纪,盐渍土的持续改良利用仍是一个紧要问题10。我国20世纪50年代至 80年代,盐渍化基本上处于扩展态势,到80年代末以来才逐步得到控制。在建国初期对 盐渍土的水盐运动规律认识不足,在开发大型灌区、发展灌溉、扩大灌溉面积中,曾使大面 积土壤出现过严重的次生盐渍化,造成了不良后果。例如1956年至1961年间,在华北平原 大搞引黄灌溉便是一例。冀、鲁、豫三省平原有老盐碱地2.13×10hm2(0.32亿亩),占总 耕地面积10%左右(滨海区除外)。解放后,不少老盐碱地经过排水冲洗,挖沟种稻,引洪放 淤,结合适当的农业措施,得到了改良利用。但是自50年代末期在黄淮海平原上大量引黄 河水灌溉和平原蓄水而忽视了排水,曾导致平原北部大面积土壤盐渍化,使盐渍土面积由 1.87×10hm2(0.28亿亩)增加到302×10hm2(0.48亿亩),经过10年的治理才得到恢复2。 上海地处长江三角洲,属于冲积平原地区,地下水位较高,土壤中性、偏微碱性。上海 市滨海盐土面积6×0hm2左右(包括滩涂),主要分布在东部和南部及崇明三岛的沿海、河 口沿江地带,主要土属为潮间盐土和盐化土。这类土壤大多具有有机质含量低、偏碱性、土 体含盐量较高、紧实、耕性差、潜水位高等限制因子。 崇明东滩位于崇明岛的最东端,距上海市区约40km,于1992年被列入《中国湿地保护 名录》,2001年正式列入“拉姆萨国际湿地保护公约”的国际重要湿地名录。东滩土地面积 8.4687×10hm231,分别为团结沙、东旺沙地和东旺外侧新围垦的滩涂,成陆时间短,土壤 呈幼育化,有机质含量低,土壤离子浓度、盐分总量高低相差悬殊,土体紧实、耕性差、潜 水位高是制约该区域土地利用的主要限制因子。 盐渍(碱)土对植物有严重的的危害作用。由于土壤盐分的增加,使土壤溶液浓度增加, 导致渗透压不断提高。植物从土壤中吸收水分能力减小,表现缺水。如果土壤溶液的渗透压, 大于植物细胞内渗透压,植物就不能吸收土壤中的水分,发生“生理干旱”而死亡。盐渍环 境中,植物的被迫吸收,使钠离子(Na)、氯离子(CI)在体内增多,细胞膜上的Ca+就被Na 取代,产生膜的渗透现象,使细胞内的可溶性物质失去平衡,常常表现P、N、K营养物质 的缺乏。盐类的溶解度越大,其危害性就越大:碱性越大,毒害也就越大:单一盐类的毒性 第2页共45页
崇明东滩北部农场区土地利用适应性评价 第 2 页 共 45 页 下水位区(上海的盐渍土分布属于最后者情况)。从盐类迁移的地球化学过程来看,盐渍土 形成主要是由于盐渍土地区或周围高低存在的聚焦作用、地壳深层的承压作用、低地生物还 原作用以及(或者是)海水顶托的补给作用,导致多类型与高浓度的各类盐类在土壤中积累, 危害植物生长,甚至沦为不毛之地[7]。盐渍土分布广泛,其范围遍及除南极洲以外的五大洲, 全世界五大洲100多个国家和地区有各种类型盐渍土面积9.5438×10 8hm2,约占全球陆地总面 积的1/4。澳大利亚、前苏联、阿根廷、伊朗、印度、巴拉圭、印度尼西亚、埃塞俄比亚、 美国、加拿大、埃及、智利等,都是盐渍土分布面积很大的国家。盐渍土通常呈现于灌溉农 业高度发达的地区,所以存在的问题十分突出。 我国也是盐渍土分布广泛的国家,据研究表明[8],我国的盐渍土面积为 9.913×l0 7hm2 (14.87×l0 8亩),包括现代(活性)盐渍土 3.693×l0 7hm2(5.54×l0 8 亩)约占 37.26%,其中 滨海盐土 1.333×l0 7hm2(2×l0 8 亩)占 13.45%,占现代(活性)盐渍土的 36.1%;残余盐渍 土 4.487×l0 7hm2(6.73×l0 8亩)约占 45.26%;潜在盐渍化土 1.733×l0 7hm2(2.6×l0 8亩)约占 17.48%。我国盐渍土分布于辽、吉、黑、冀、鲁、豫、晋、新、陕、甘、宁、青、苏、浙、 皖、闽、粤、内蒙古及西藏等 19 个省区。按自然地理条件及土壤形成过程,可以划分为滨 海湿润—半湿润海浸盐渍区、东北半湿润—半干旱草原—草甸盐渍区、黄淮海半湿润—半干 旱旱作草甸盐渍区、甘新漠境盐渍区、青海极漠境盐渍区及西藏高寒漠境盐渍区等 8 个分区。 据遥感测定,截至 2004 年 10 月,全国耕地面积为 1.2247×l0 8hm2(18.37 亿亩),已经降至 专家们公认的 1.2×l0 8hm2(18 亿亩)耕地面积警戒线[9]。这都说明改良利用盐渍土的迫切性 和盐渍土开发的潜力所在。盐渍土是我国重要土地资源的一部分。尤其是在北方地区,荒地 资源中盐渍土占有很大比重,且中、低产地的改造,几乎都涉及盐渍土的改良。在我国农业 持续发展的 21 世纪,盐渍土的持续改良利用仍是一个紧要问题[10]。我国 20 世纪 50 年代至 80 年代,盐渍化基本上处于扩展态势,到 80 年代末以来才逐步得到控制[11]。在建国初期对 盐渍土的水盐运动规律认识不足,在开发大型灌区、发展灌溉、扩大灌溉面积中,曾使大面 积土壤出现过严重的次生盐渍化,造成了不良后果。例如 1956 年至 1961 年间,在华北平原 大搞引黄灌溉便是一例。冀、鲁、豫三省平原有老盐碱地 2.13×10 6hm2(0.32 亿亩),占总 耕地面积 l0%左右(滨海区除外)。解放后,不少老盐碱地经过排水冲洗,挖沟种稻,引洪放 淤,结合适当的农业措施,得到了改良利用。但是自 50 年代末期在黄淮海平原上大量引黄 河水灌溉和平原蓄水而忽视了排水,曾导致平原北部大面积土壤盐渍化,使盐渍土面积由 1.87×10 6hm2(0.28 亿亩)增加到 302×10 6hm2(0.48 亿亩),经过 l0 年的治理才得到恢复[12]。 上海地处长江三角洲,属于冲积平原地区,地下水位较高,土壤中性、偏微碱性。上海 市滨海盐土面积 6×l0 4hm2左右(包括滩涂),主要分布在东部和南部及崇明三岛的沿海、河 口沿江地带,主要土属为潮间盐土和盐化土。这类土壤大多具有有机质含量低、偏碱性、土 体含盐量较高、紧实、耕性差、潜水位高等限制因子。 崇明东滩位于崇明岛的最东端,距上海市区约 40km,于 1992 年被列入《中国湿地保护 名录》,2001 年正式列入“拉姆萨国际湿地保护公约”的国际重要湿地名录。东滩土地面积 8.4687×10 3hm2[13],分别为团结沙、东旺沙地和东旺外侧新围垦的滩涂,成陆时间短,土壤 呈幼育化,有机质含量低,土壤离子浓度、盐分总量高低相差悬殊,土体紧实、耕性差、潜 水位高是制约该区域土地利用的主要限制因子。 盐渍(碱)土对植物有严重的的危害作用。由于土壤盐分的增加,使土壤溶液浓度增加, 导致渗透压不断提高。植物从土壤中吸收水分能力减小,表现缺水。如果土壤溶液的渗透压, 大于植物细胞内渗透压,植物就不能吸收土壤中的水分,发生“生理干旱”而死亡。盐渍环 境中,植物的被迫吸收,使钠离子(Na + )、氯离子(Cl -)在体内增多,细胞膜上的 Ca 2+就被 Na + 取代,产生膜的渗透现象,使细胞内的可溶性物质失去平衡,常常表现 P、N、K 营养物质 的缺乏。盐类的溶解度越大,其危害性就越大;碱性越大,毒害也就越大;单一盐类的毒性
上游充通大警 Shanghai Jiao Tong University 崇明东滩北部农场区土地利用适应性评价 比多种盐类危害性大(这是由于离子之间的颉抗作用)。 土壤盐渍化己成为制约农林业可持续发展和生态环境恶化的主要因素,它对于景观规划 生态建立的影响可想而知。改良和利用盐渍土这一巨大的土地资源,是当前农业及园林绿化 行业发展的需要,大面积种植牧草和营造各种目的的景观林木或防护林,是目前改良盐渍地 的重要措施。一直以来,有关盐渍土的开发利用主要采取两种措施:一是通过工程措施来改 良盐渍土:二是开展生物治理,即通过农业生物技术培育耐盐植物品种或开发利用有经济价 值的盐生植物资源以改良盐渍土。前者虽然取得了一定效果,但耗资巨大,且治理效果难以 长久保持:而后者已成为改良盐渍土的研究热点4)。 对盐渍化和盐渍土壤的治理并非短期可以奏效,从长远看:首先应该建立动态监测机制 从大范围大区域对水盐平衡进行调控防治盐渍化:其次,建立和实际应用区域水盐信息系统。 通过信息技术与传统土壤学相结合建立各种应用植物与水分、盐分、气候、土壤、地形等相 互关系的数学模型,对盐渍土的改良利用及土壤次生盐渍化的预测预报进行科学精确的决 策,更方便、更快捷地提出合理的调控措施:最后,可以采用化学、物理及生物法进行土壤 改良,如洗盐、选择耐盐植物等,尽快实现盐碱地的快速有效利用。 滨海盐土改良应该本着因地制宜、综合治理、全面规划、分期实施的原则,农业、牧业、 林业及园林绿化、观光旅游通盘考虑,旱、涝、盐、碱、瘦综合治理,且改良加利用。“淡 化肥沃层”理论就提出在不减少土壤盐分含量的情况下,通过建立一个肥沃的表层土层来“淡 化”盐分,增强土壤的自控调节能力,达到防治土壤次生盐渍化的目的。改良的具体实施可 以以水盐平衡理论为依据,以节水灌溉为前提,以地面覆盖和土壤培肥为基础,结合水利工 程,通过水分和肥力的调控和管理达到对盐分的调控和管理,使盐分在土体和灌区实现动态 平衡,从而达到土壤盐渍化的治理。 盐渍土的综合治理与综合利用,成为大家的共识。综合治理中排水是基础,灌溉是前提, 培肥是核心。从广义来说,盐渍土改良与利用包含两个方面:其一,是将土壤的含盐量降低 到作物能适应的程度。这是我们常说的水利工程措施、农业措施及碱性土的化学改良等,简 单可以归纳成几个字:刮、躲、抑、隔、排:其二,就是提高作物的耐盐能力,去适应土壤 的盐渍环境。如根据土壤含盐量,选种不同农作物,但由于农作物的耐盐性有限,改良利用 的空间也有限。目前,要通过常规育种来较大幅度提高作物的耐盐力,还有一定的困难。 要改变盐渍土对植物的影响,有两条路可以选择:其一是改变环境条件使其满足于植物 的需要:其二是改变植物的性状使其适应于环境。长期以来,国内、外对盐渍土的改良和利 用展开了广泛的研究,并取得了显著的成绩。在改良盐渍土的工作中,常用工程措施进行土 壤改良,例如采用淡水淋洗、淡水压盐、挖沟排咸、平地深翻、筑堤种植、客土换土等都是 行之有效的方法,这些方法虽然见效快,但受淡水的制约,在淋洗过程中将损失养分,使土 壤贫瘠,大量淡水漫灌还会碱化土壤。近年来,国内、外在改良盐渍土方面不断取得技术更 新,许多综合性措施已收到良好的效果:并进行生物学措施的研究,采用遗传育种学培育和 筛选耐盐植物,通过耐盐植物的生理、生化及生态作用达到改良盐渍土的目的,还有利用转 基因的方法研制耐盐基因物种。化学改良盐渍措施主要是施用化学改良物质,例如,施用酸 性肥料和有机质可以降低土壤酸碱度和减轻盐害。许多事实表明,在农业生产、园林绿化过 程中不能采取一般的单一的措施,必须采取物理的、化学的和生物的综合技术措施51刀,同 时要辅以合理的种植制度来改良盐渍土。采取综合治理措施的效果最好。然而,改良盐渍土 是一项十分复杂的工作,也是世界性的难题。因为盐渍土类型多,化学成分复杂,水盐动态 变化多端,人为干扰形成次生盐渍化的影响仍在加强。如果没有现代科学技术和资金投入, 很难实现盐滩变绿洲。 我国盐渍土的改良利用己经取得举世瞩目的成就,得到了国际同行的赞誉。在全国很多 地区,通过自力更生、因地制宜、总结经验,实现盐渍土成功改良并产生经济效益,“变废 第3页共45页
崇明东滩北部农场区土地利用适应性评价 第 3 页 共 45 页 比多种盐类危害性大(这是由于离子之间的颉抗作用)。 土壤盐渍化已成为制约农林业可持续发展和生态环境恶化的主要因素,它对于景观规划 生态建立的影响可想而知。改良和利用盐渍土这一巨大的土地资源,是当前农业及园林绿化 行业发展的需要,大面积种植牧草和营造各种目的的景观林木或防护林,是目前改良盐渍地 的重要措施。一直以来,有关盐渍土的开发利用主要采取两种措施:一是通过工程措施来改 良盐渍土;二是开展生物治理,即通过农业生物技术培育耐盐植物品种或开发利用有经济价 值的盐生植物资源以改良盐渍土。前者虽然取得了一定效果,但耗资巨大,且治理效果难以 长久保持;而后者已成为改良盐渍土的研究热点[14]。 对盐渍化和盐渍土壤的治理并非短期可以奏效,从长远看:首先应该建立动态监测机制 从大范围大区域对水盐平衡进行调控防治盐渍化;其次,建立和实际应用区域水盐信息系统。 通过信息技术与传统土壤学相结合建立各种应用植物与水分、盐分、气候、土壤、地形等相 互关系的数学模型,对盐渍土的改良利用及土壤次生盐渍化的预测预报进行科学精确的决 策,更方便、更快捷地提出合理的调控措施;最后,可以采用化学、物理及生物法进行土壤 改良,如洗盐、选择耐盐植物等,尽快实现盐碱地的快速有效利用。 滨海盐土改良应该本着因地制宜、综合治理、全面规划、分期实施的原则,农业、牧业、 林业及园林绿化、观光旅游通盘考虑,旱、涝、盐、碱、瘦综合治理,且改良加利用。“淡 化肥沃层”理论就提出在不减少土壤盐分含量的情况下,通过建立一个肥沃的表层土层来“淡 化”盐分,增强土壤的自控调节能力,达到防治土壤次生盐渍化的目的。改良的具体实施可 以以水盐平衡理论为依据,以节水灌溉为前提,以地面覆盖和土壤培肥为基础,结合水利工 程,通过水分和肥力的调控和管理达到对盐分的调控和管理,使盐分在土体和灌区实现动态 平衡,从而达到土壤盐渍化的治理。 盐渍土的综合治理与综合利用,成为大家的共识。综合治理中排水是基础,灌溉是前提, 培肥是核心。从广义来说,盐渍土改良与利用包含两个方面:其一,是将土壤的含盐量降低 到作物能适应的程度。这是我们常说的水利工程措施、农业措施及碱性土的化学改良等,简 单可以归纳成几个字:刮、躲、抑、隔、排;其二,就是提高作物的耐盐能力,去适应土壤 的盐渍环境。如根据土壤含盐量,选种不同农作物,但由于农作物的耐盐性有限,改良利用 的空间也有限。目前,要通过常规育种来较大幅度提高作物的耐盐力,还有一定的困难。 要改变盐渍土对植物的影响,有两条路可以选择:其一是改变环境条件使其满足于植物 的需要;其二是改变植物的性状使其适应于环境。长期以来,国内、外对盐渍土的改良和利 用展开了广泛的研究,并取得了显著的成绩。在改良盐渍土的工作中,常用工程措施进行土 壤改良,例如采用淡水淋洗、淡水压盐、挖沟排咸、平地深翻、筑堤种植、客土换土等都是 行之有效的方法,这些方法虽然见效快,但受淡水的制约,在淋洗过程中将损失养分,使土 壤贫瘠,大量淡水漫灌还会碱化土壤。近年来,国内、外在改良盐渍土方面不断取得技术更 新,许多综合性措施已收到良好的效果;并进行生物学措施的研究,采用遗传育种学培育和 筛选耐盐植物,通过耐盐植物的生理、生化及生态作用达到改良盐渍土的目的,还有利用转 基因的方法研制耐盐基因物种。化学改良盐渍措施主要是施用化学改良物质,例如,施用酸 性肥料和有机质可以降低土壤酸碱度和减轻盐害。许多事实表明,在农业生产、园林绿化过 程中不能采取一般的单一的措施,必须采取物理的、化学的和生物的综合技术措施[15-17],同 时要辅以合理的种植制度来改良盐渍土。采取综合治理措施的效果最好。然而,改良盐渍土 是一项十分复杂的工作,也是世界性的难题。因为盐渍土类型多,化学成分复杂,水盐动态 变化多端,人为干扰形成次生盐渍化的影响仍在加强。如果没有现代科学技术和资金投入, 很难实现盐滩变绿洲。 我国盐渍土的改良利用已经取得举世瞩目的成就,得到了国际同行的赞誉。在全国很多 地区,通过自力更生、因地制宜、总结经验,实现盐渍土成功改良并产生经济效益,“变废
上游充通大警 Shanghai Jiao Tong University 崇明东滩北部农场区土地利用适应性评价 为宝”的成功例子不胜枚举。例如:山东东营、辽宁盘锦、河北黄骅及江苏沿海地区,对盐 碱地资源和盐碱地开发模式实现再认识,抛弃过去的那种通过大量投入来改变水土性质和生 态环境来适应农作物生长的盐碱地开发旧模式,从开田改土、引水灌溉、广种水稻的落后开 发方式,发展为采用发掘、引进、筛选、培育具有一定经济价值的耐盐植物来利用盐渍土进 行盐碱地开发的新模式8劉:宁夏地区在国营农场与银北区域性盐碱土改良上,采用合理规划, 建立有效的排灌系统、开沟种稻,连续洗盐改土、推广“秋耕免灌冬水”技术,增加地温, 减少土壤含盐量,促进土壤矿质养分的释放等措施,在不到15年的时间里改造盐(碱)渍中 低产田(包括盐荒地开荒)3.33×10hm211:另外,还有河南封丘、吉林前郭、新疆巴音郭 楞等地,有的利用给排水工程的改建,有的利用品种改良,在盐渍土的改良利用上取得显著 效果2。通过广泛实践,总结出了“因地制宜综合治理”、“水利工程措施与农业生物措施 相结合”、“排除盐分与提高土壤肥力相结合”、“利用与改良相结合”等一系列原则和方 针。主要的经验是:(1)采取因地制宜综合治理的原则,将盐渍土的改良利用纳入区域治理 的总体规划之中?2:(2)将改土和治水有机联系起来,应用盐渍土形成的基本原理及土壤 水盐动态的调控来考虑盐渍地区的水利灌溉工程的建设与配套,在这一基础上采用农业生物 措施,既改良利用盐渍化土壤,又达到生态平衡,改善生态环境2:(3)科学地配置农林牧 副渔各业,建立起多种经营的生产体系,促进农业向高产、高效、优质方向发展。盐渍土 重在持续利用,盐渍土大多分布在平原地区,地形平坦,土层深厚适宜机械耕作,又有一定 的灌溉条件,改良利用盐渍土,可促进农业的持续发展24。对于己经得到改良的盐渍化耕地, 要进一步改善农业生产条件,防止土壤再次返盐,要因地制宜合理布局农林牧副渔和调整农 村产业结构。盐渍荒地的开垦利用,应该考虑当地经济发展和园林及基础设施建设的需要, 纳入地区开发的总体规划。 1.2目的与意义 从生态学观点看,土壤与环境是一个整体。生态环境会影响土壤的成分、性质、肥力和 质量,土壤的成土因素同样受到人、气候、地形、生物等因素的交叉影响。土壤是绿色植物 赖以生存的基础,它为绿色植物生长提供养分、水分和物理、化学条件。由于土壤肥力的特 殊功能,使陆地生物与人类协调共存,生生不息。同样,园林绿化的质量优劣,很大程度上 取决与土壤的质量。上海园林绿化的许多事例证明,土壤己成为制约园林植物发挥其生态效 应及景观效应的关键因素之一25。土壤中的任何一个不利于园林植物生长的因素都会对 园林绿化效果造成不利的影响,所以在园林施工前,研究土壤理化性质更显得尤为重要,这 是保证园林绿化效果的重要理论基础。作为正在规划的该项目,由于第二次全国土壤普查时, 该地区尚未围垦,近期完成的全国性的耕地地力调查又因属地问题,也未列入测试范围,因 此,“成陆时间短,土壤呈幼育化,有机质含量低,土壤离子浓度、盐分总量高低相差悬殊, 土体紧实、耕性差、潜水位高是制约该区域土地利用的主要限制因子。”只是定性的一般性 描述,缺乏定量的数据支撑。按照园区整体规划,北部27km2为农场区,如何合理开发和可 持续利用这些土地资源,防治新成陆滩涂土壤次生盐渍化,增加滩涂植被物种多样性及经济 和景观效益,是目前亟待解决的技术难题,所以有必要分析测试这些难涂的基本理化性质, 进行土壤质量综合评价。这是确定总体规划的首要前提,也是提高作物产量和绿化质量的必 要条件。对于香樟、广玉兰等上海绿化常用树种,这些测试分析显得更为重要。 土壤质量可简单的定义为“土壤实现各种功能的能力”。由于人类对土地的利用和管理 对土壤产生不断影响,土壤质量是一个动态的概念7。土壤质量与环境、生态有着不可割裂 的紧密关系,它的优差受制于自然条件的变更及其人类生产和生活带来的生态条件的变化。 它的相对质量可以用几个关联的特征来指示,其变化要受不同管理实践(特别是耕作和施肥) 引起的各组成部分变化的相互作用决定。当把土壤看作生态系统一部分来检验时,土壤质量 第4页共45页
崇明东滩北部农场区土地利用适应性评价 第 4 页 共 45 页 为宝”的成功例子不胜枚举。例如:山东东营、辽宁盘锦、河北黄骅及江苏沿海地区,对盐 碱地资源和盐碱地开发模式实现再认识,抛弃过去的那种通过大量投入来改变水土性质和生 态环境来适应农作物生长的盐碱地开发旧模式,从开田改土、引水灌溉、广种水稻的落后开 发方式,发展为采用发掘、引进、筛选、培育具有一定经济价值的耐盐植物来利用盐渍土进 行盐碱地开发的新模式[18];宁夏地区在国营农场与银北区域性盐碱土改良上,采用合理规划, 建立有效的排灌系统、开沟种稻,连续洗盐改土、推广“秋耕免灌冬水”技术,增加地温, 减少土壤含盐量,促进土壤矿质养分的释放等措施,在不到15 年的时间里改造盐(碱)渍中 低产田(包括盐荒地开荒)3.33×10 4hm2[19];另外,还有河南封丘、吉林前郭、新疆巴音郭 楞等地,有的利用给排水工程的改建,有的利用品种改良,在盐渍土的改良利用上取得显著 效果[20]。通过广泛实践,总结出了“因地制宜综合治理”、“水利工程措施与农业生物措施 相结合”、“排除盐分与提高土壤肥力相结合”、“利用与改良相结合”等一系列原则和方 针。主要的经验是:(1)采取因地制宜综合治理的原则,将盐渍土的改良利用纳入区域治理 的总体规划之中[7,21];(2)将改土和治水有机联系起来,应用盐渍土形成的基本原理及土壤 水盐动态的调控来考虑盐渍地区的水利灌溉工程的建设与配套,在这一基础上采用农业生物 措施,既改良利用盐渍化土壤,又达到生态平衡,改善生态环境[22];(3)科学地配置农林牧 副渔各业,建立起多种经营的生产体系,促进农业向高产、高效、优质方向发展[23]。盐渍土 重在持续利用,盐渍土大多分布在平原地区,地形平坦,土层深厚适宜机械耕作,又有一定 的灌溉条件,改良利用盐渍土,可促进农业的持续发展[24]。对于已经得到改良的盐渍化耕地, 要进一步改善农业生产条件,防止土壤再次返盐,要因地制宜合理布局农林牧副渔和调整农 村产业结构。盐渍荒地的开垦利用,应该考虑当地经济发展和园林及基础设施建设的需要, 纳入地区开发的总体规划。 1.2 目的与意义 从生态学观点看,土壤与环境是一个整体。生态环境会影响土壤的成分、性质、肥力和 质量,土壤的成土因素同样受到人、气候、地形、生物等因素的交叉影响。土壤是绿色植物 赖以生存的基础,它为绿色植物生长提供养分、水分和物理、化学条件。由于土壤肥力的特 殊功能,使陆地生物与人类协调共存,生生不息。同样,园林绿化的质量优劣,很大程度上 取决与土壤的质量。上海园林绿化的许多事例证明,土壤已成为制约园林植物发挥其生态效 应及景观效应的关键因素之一[25,26]。土壤中的任何一个不利于园林植物生长的因素都会对 园林绿化效果造成不利的影响,所以在园林施工前,研究土壤理化性质更显得尤为重要,这 是保证园林绿化效果的重要理论基础。作为正在规划的该项目,由于第二次全国土壤普查时, 该地区尚未围垦,近期完成的全国性的耕地地力调查又因属地问题,也未列入测试范围,因 此,“成陆时间短,土壤呈幼育化,有机质含量低,土壤离子浓度、盐分总量高低相差悬殊, 土体紧实、耕性差、潜水位高是制约该区域土地利用的主要限制因子。”只是定性的一般性 描述,缺乏定量的数据支撑。按照园区整体规划,北部 27km2为农场区,如何合理开发和可 持续利用这些土地资源,防治新成陆滩涂土壤次生盐渍化,增加滩涂植被物种多样性及经济 和景观效益,是目前亟待解决的技术难题,所以有必要分析测试这些滩涂的基本理化性质, 进行土壤质量综合评价。这是确定总体规划的首要前提,也是提高作物产量和绿化质量的必 要条件。对于香樟、广玉兰等上海绿化常用树种,这些测试分析显得更为重要。 土壤质量可简单的定义为“土壤实现各种功能的能力”。由于人类对土地的利用和管理 对土壤产生不断影响,土壤质量是一个动态的概念[27]。土壤质量与环境、生态有着不可割裂 的紧密关系,它的优差受制于自然条件的变更及其人类生产和生活带来的生态条件的变化。 它的相对质量可以用几个关联的特征来指示,其变化要受不同管理实践(特别是耕作和施肥) 引起的各组成部分变化的相互作用决定。当把土壤看作生态系统一部分来检验时,土壤质量
上游充通大警 Shanghai Jiao Tong University 崇明东滩北部农场区土地利用适应性评价 评价提供了一种评价人类管理决策对环境直接和间接影响的有效方法。土壤质量评价是土壤 质量研究的基础和重要内容之一,因为不论是为了研究土壤质量变化的机理,还是为了定向 培育土壤,都必须首先进行土壤质量的评价,确定被研究地区的土壤质量变化的方向和趋势。 但是,土壤质量是土壤的许多物理、化学和生物学性质,以及形成这些性质的一些重要过程 的综合体,迄今为止,尚没有评价土壤质量的统一标准2。关于土壤质量的文献多次强调建 立包含不同土壤功能的指标的必要性,然而,到目前为止,明确规定的土壤质量指标所含的 范围非常狭窄,多数着重于与植物生长和作物产量有关的土壤因子。以土壤的植物生产功能 为基础来评价的主要是土壤的肥力质量,提高土壤肥力质量,就是提高农业生产的可持续发 展能力。国外有人以土层厚度、土壤容重、土壤有机碳含量、土壤H值、导电性、渗透性、 土壤有机质代谢率、速效氮、速效磷、土壤团聚性等为指标研究土壤质量,研究表明,这些 指标足够灵敏反映土壤质量的变化29。我国的土壤质量评价工作虽然起步晚,国内学者却在 这方面做了大量的探索性工作。经多年的研究,指出可以将有机碳、速效养分(钾、氮、磷 等)、pH、电导率、质地、根系深度、容重、水分传导率、有效持水量等土壤质量指标整 合,来进行土壤质量评价30。这样看来,国内外学者的研究结果基本一致,都同意将土壤有 机质(即有机碳)、pH、电导率、质地、速效钾、有效磷、容重、渗透性(水分传导率) 等作为土壤质量评价的基本指标。并且,在进行土壤质量评价过程中,根据实际情况和反映 灵敏度的要求,在遵循有效性、适应性、敏感性和通用性的土壤质量评价指标选择原则的情 况下B,评价指标可以进行相应组合选择。 对土壤的数学综合评价的方法,现行有多种,如:准综合级别法、指数和法、灰色关联 分析法、主成分分析法、模糊综合评价法、投影寻踪模型法等,它们分别被不同的学者应用 于不同的土壤评价中。各种方法都有各自的优点,但也有缺陷,并且有的方法更适合应用在 特定类型的土壤质量评价中,通用性不高。如指数和法,其综合指数可以综合直观的表示土 壤肥力状况,但方法更适用于那些无明显限制因子的土壤,若土壤中有主导限制性因子存在, 则要用限制性因子修正。目前被广泛使用的几乎所有的数学综合评价方法都将评价指标的动 态模糊性用比较明确的界限加以区分,造成结论与实际情况存在一定差异。模糊数学综合评 价法评价土壤质量状况,可以较好地克服这种不科学性,有效地解决评价标准边界模糊和监 测误差对评价结果的影响323刃。在本实验中,选用模糊数学综合评价法,来评价土壤质量状 况。 按照简易性、经济性、标准性、敏感性、重要性、重复性、可成图性、诊断性以及相关 性等原则38:根据指标的选取直接影响到土壤评价的真实性、合理性和科学性的事实203: 鉴于崇明东滩地处长江入海口的地理位置和成陆时间短、土壤幼化实际情况,经过考察及研 究,确定土壤的H、EC、全盐量、有机质、速效钾、有效磷及土壤质地等理化性状为崇明 东滩北部农场区土壤质量评价的主要指标。为了能够更清楚地了解滩涂的这些性状,我们通 过实地调查获得北部区域土壤分类、土地利用现状等资料,共采集了89个土壤样品进行土壤 pH、EC、全盐量、有机质、速效钾、有效磷、质地等主要理化性状的测试分析,运用模糊 数学综合评价方法排序、分析、评价。这些结果可以作为总体规划、产业规划、绿化建设、 苗木选择以及土壤改良的理论基础和技术支撑,并为东滩北部农场区开发和利用提供科学依 据,同时该项研究对于东滩的有序发展具有重要作用。 第5页共45页
崇明东滩北部农场区土地利用适应性评价 第 5 页 共 45 页 评价提供了一种评价人类管理决策对环境直接和间接影响的有效方法。土壤质量评价是土壤 质量研究的基础和重要内容之一,因为不论是为了研究土壤质量变化的机理,还是为了定向 培育土壤,都必须首先进行土壤质量的评价,确定被研究地区的土壤质量变化的方向和趋势。 但是,土壤质量是土壤的许多物理、化学和生物学性质,以及形成这些性质的一些重要过程 的综合体,迄今为止,尚没有评价土壤质量的统一标准[28]。关于土壤质量的文献多次强调建 立包含不同土壤功能的指标的必要性,然而,到目前为止,明确规定的土壤质量指标所含的 范围非常狭窄,多数着重于与植物生长和作物产量有关的土壤因子。以土壤的植物生产功能 为基础来评价的主要是土壤的肥力质量,提高土壤肥力质量,就是提高农业生产的可持续发 展能力。国外有人以土层厚度、土壤容重、土壤有机碳含量、土壤pH 值、导电性、渗透性、 土壤有机质代谢率、速效氮、速效磷、土壤团聚性等为指标研究土壤质量,研究表明,这些 指标足够灵敏反映土壤质量的变化[29]。我国的土壤质量评价工作虽然起步晚,国内学者却在 这方面做了大量的探索性工作。经多年的研究,指出可以将有机碳、速效养分(钾、氮、磷 等)、pH、电导率、质地、根系深度、容重、水分传导率、有效持水量等土壤质量指标整 合,来进行土壤质量评价[30]。这样看来,国内外学者的研究结果基本一致,都同意将土壤有 机质(即有机碳)、pH、电导率、质地、速效钾、有效磷、容重、渗透性(水分传导率) 等作为土壤质量评价的基本指标。并且,在进行土壤质量评价过程中,根据实际情况和反映 灵敏度的要求,在遵循有效性、适应性、敏感性和通用性的土壤质量评价指标选择原则的情 况下[31],评价指标可以进行相应组合选择。 对土壤的数学综合评价的方法,现行有多种,如:准综合级别法、指数和法、灰色关联 分析法、主成分分析法、模糊综合评价法、投影寻踪模型法等,它们分别被不同的学者应用 于不同的土壤评价中。各种方法都有各自的优点,但也有缺陷,并且有的方法更适合应用在 特定类型的土壤质量评价中,通用性不高。如指数和法,其综合指数可以综合直观的表示土 壤肥力状况,但方法更适用于那些无明显限制因子的土壤,若土壤中有主导限制性因子存在, 则要用限制性因子修正。目前被广泛使用的几乎所有的数学综合评价方法都将评价指标的动 态模糊性用比较明确的界限加以区分,造成结论与实际情况存在一定差异。模糊数学综合评 价法评价土壤质量状况,可以较好地克服这种不科学性,有效地解决评价标准边界模糊和监 测误差对评价结果的影响[32-37]。在本实验中,选用模糊数学综合评价法,来评价土壤质量状 况。 按照简易性、经济性、标准性、敏感性、重要性、重复性、可成图性、诊断性以及相关 性等原则[38];根据指标的选取直接影响到土壤评价的真实性、合理性和科学性的事实[1]203; 鉴于崇明东滩地处长江入海口的地理位置和成陆时间短、土壤幼化实际情况,经过考察及研 究,确定土壤的pH、EC、全盐量、有机质、速效钾、有效磷及土壤质地等理化性状为崇明 东滩北部农场区土壤质量评价的主要指标。为了能够更清楚地了解滩涂的这些性状,我们通 过实地调查获得北部区域土壤分类、土地利用现状等资料,共采集了89个土壤样品进行土壤 pH、EC、全盐量、有机质、速效钾、有效磷、质地等主要理化性状的测试分析,运用模糊 数学综合评价方法排序、分析、评价。这些结果可以作为总体规划、产业规划、绿化建设、 苗木选择以及土壤改良的理论基础和技术支撑,并为东滩北部农场区开发和利用提供科学依 据,同时该项研究对于东滩的有序发展具有重要作用