冀中平原岗、坡、洼地易溶盐的集散.pdf

第3卷1984年第8期9月地理研究GE OG R APHICA LR E S E ARC Hyol.3,No.3SePt.,198 4冀 中平原岗、坡、洼地易溶盐的集散夏增椽(中国科学院地 理研究所)提要本文讨论了岗、坡、洼地土壤水盐的集散在坡地的水盐状况 下,盐份处于 强积盐过 程中岗地一般不发生盐渍化,但在高矿化地下水下,虽 为薄膜毛管湿润的水盐动态类型,土壤也可能发生盐渍化洼地 虽然处于易积盐的土壤水份状况下,但由于地下弱矿化水带 的存在或形成,槽状 洼地和某些碟形洼地却常常没有发生盐渍化本文还讨论了岗、坡、洼地盐份组成的变化化 学元素 在地理景观 中的 迁移,受地貌 的影 响在微地 貌 中,易溶盐 的分 异也 很活 跃,它构成易溶盐 的化学地貌 问题关于这一点,地 貌学者,水 利学者和土壤学 者都曹 给予过注意,因而它似乎成为多学科的 边绿问题在平 原 地区,由于 河流 作用,形成极 其多样的地貌〔1〕微地貌 的形状和组成,形成 不同的土壤一地下水 水盐状况,决定 着地表盐分的 积 累和消 散在近 代土壤 盐 分的形 成和 演变过程 中,在一定的地貌 单元上,这种盐分 的集散常常成 为影响上壤盐渍化发 生和 分布的主要因素。

早在周秦、两汉已有华北平原盐碱 地 的分布概况等记 载〔2〕《华北平 原土 壤》概述了地形 与土壤盐渍化 的关 系〔3〕在 一些 有关盐渍化问题的著 作 中〔4,5〕,有时 也简略提到 了地貌因素 对土壤盐渍化 的影响但是,这些资料多 为一般性的 野外调查结 果,很少见 到有关地貌 与易溶盐集散的专述 性研 究文 献因此,本 文试 图通过 对上壤水盐 运动的 观察研究,剖解几种岗、坡、洼地 易溶盐的集散规律一、自然条件和工作方法工作地区主要 在冀中平原的王家井、北苏 闸、衡水一带本区属半湿 润季 风气候,夏季 炎热多雨,冬季寒冷干燥,春季 少雨多风,形 成春旱秋涝的特征,明显的影 响着 地表水盐的集散本区属滤沱河 中积 扇组成的低平 原部分由于滤沱河 的近 代沉积,在 本区塑造了多种类型 的洼地:如古河道形成地下 径流 通畅 的槽状洼地,河间交错形成的碟形洼地 或椭圆形洼地,曲流 废弃 河道 的弧形洼地;河流交 汇间 的交角洼地;决口溢流 之处 的溢流洼地;在 一些地区,由于交互沉积 频 繁,形 成连续的 微高 地其间 分布 各种 封闭 或半封闭 的洼地在这些洼地周 围本文1053年3月。

日收到,1954年l月25日收到修改稿一”Ž一J口一3期夏增碌:冀中平原岗、坡、洼地易溶盐的集散有逐渐 高起的 约1一3米 的岗地岗地和洼 地之间,为微度倾斜 的 缓坡 地这些由某种 类型洼地而相互组成的岗、坡、洼 地在 本区分布甚广由于岗、坡、洼 地组合 的形态和物质组 成不同,地表盐 分 的集 散也随 之发 生分异地下水属蒸发耗 损 为主的 变动区,地下迁流 缓慢,水位变幅较大‘一般约1一5米)水质以硫 酸盐一氧化物一钠质水 为主土壤多为氯化物一硫 酸盐 盐 渍上地下水矿 化度一般在2一1 克/升之问但在槽状洼地,却常常有<1克/升的淡水由于岗、坡、洼在发生上的联 系,因此,就以洼 地的形态特征 作为类别每一类 别分别在岗顶、坡腰和洼底按一2厘米、2一1 0厘米、1一2 0 厘 米、20一4 0厘米、4 0一6 0厘米、6 0一10 0 厘米,以 下每隔5 0厘米分层直至地下 水 面,采集均 匀上样进行全盐量 和各 离子组成的分析〔6〕土壤水 分测定按一2厘米、2一l厘米、1 0一2 0 厘米,以 下每隔 2 0 厘米分 层采样,烘 干测定上壤 易溶盐 的测定,C O夏和HC氏用中和 滴 定法,C l一用莫尔(Mohr)法,C犷十、M g十 +、50泣用E DTA滴定法,N“斗+K斗用间接 计算法。

地下 水的 全盐量和 离子组成 与土壤的测定法相同土壤 最小持 水 量,上层 用田间灌水 试验测定法和 环刀取 样室内测定法,下层用环刀取样 室 内测定法土壤毛管破裂含水量用野外连续测定土壤水分 变动 推断法和7 0 %最小持水量计算法〕〔二、结果和讨论(一)槽状洼地的水分 状况 和盐分 集散位 于 贡家 台村北,为古河道形 成的 东西走向的 槽状 洼地槽底多沙、土或细 砂土多雨之年可能在槽底形成临时性积水两侧 为高约两米 的缓岗岗顶至槽底 的距 离约45 0 米岗地和坡地为轻 壤土至 砂壤上洼地 为砂土经测 定,岗、坡 地上层土 壤的 最小持 水量为2 0一2 2 %之间土壤的 支持毛管水L升高度 约1.8一2.2米土壤的地下水毛管上升高度为2.4一2.6米从岗地 的水分状况可 以看出(图1,图2),上壤上层不受 地下毛管上升水的影 响,属薄膜毛管湿 润型‘)在雨水 的淋洗下,一厂淋的盐 分仅 受悬着毛管水 的影 响 向上移动,因此,上壤 不发生盐 分 的聚 集(图2)在多雨之年的夏 季,有时地下水 位 会上升,土壤可能处于短 暂的毛管湿润 状况下但由于 地下水矿化度较低,_仁升的盐份 很少,而 上层 保蓄的下淋 雨水又可 维持一段时 间的水 份 蒸腾和蒸发,因此,当地下水位回降后,上壤又处于薄膜毛管湿 润状 态,地下水 亦 不可能通过毛管上升 地表 而发生盐份 聚集。

图3中是坡 地观察的两个点两坡 相距 约2 0米,其上壤水 分状况为 毛管湿 润类型在 干F咭旱季 节地一I . ’水位最低时期,地下 水可以通 过土1 )木文有关水盐状况类型请见参考文献〔8〕匕全‘二一,二~ 二巡二遥魂叨L价南. J l均1川l锹曰卜罕哈r,J川砰甲曰、口、以吹廿」日纷己曰二、.州扣厂泪交吃允胡J声刃,、他了面,几他 l」:图1槽状洼地的水分状况示意图S hetehmaPoft五ewate reondir泛o natthetr o ugh一shaPedlowla ndn切加户阳沙 ‘-~司‘~~ ~ ~.-~气~-O口.1目止口O日心艺 ‘ ~~~一一~~ ~‘J一地l了)之q‘).1(l,2矛理研究含水牢钊.含盐称尸3卷性望 生』o含 水举l%、一一一结盯妇Ž卿{ l:l平、专、;\\全二长6笋了1卫日迄, “!l|匕姗图2岗地土壤水盐状况图3坡地土续的水盐状况Fi艺.2T heo onditionofthe、,ater 一s altinthe,Fig.3T heo nditiouofthewate r一saltinthe5 011atthellilloekIa nd5 011atthesloPela nd壤毛管直达 地表。

因此,一除了雨季时地表 盐分受雨水的淋洗外,上壤 一直受地下毛管上升水湿 润的 影响在 地下 水 矿化度<3克/升 情况 下,发 生了轻度至中度盐渍化多雨 年份,地下 水位上升 较;‘万,回降时间又较长,土壤较长时间 处于支持 毛管水湿 润这时,由于 上壤毛管水上升较强烈,地 表盐 分的 聚集将 加剧,因此,土壤的盐渍化程 度常常变动在 中度至 重度之间洼地上壤的才分状况为支诗 毛管湿润 型按上述岗地和坡地两种 水分状况类型 推论,洼地土壤在支持毛管水湿 润 类些 卜,似 应为强度积盐 情况下的重度盐渍化上壤在一般 文献 中,也常常见到这种情况的描述〔5少但是,该土 壤却没有发土盐从化,或 仅 发 生 轻 度 盐渍化(图毛 )达 种情况发生的原因 可能 与洼地的形成 和组成仃关、山于注地为占河 道,地下 迁流通 畅,矿化度很低,一般在1克/升以 下,加之 河道多为砂性物质,质 地粗,孔隙 人,毛管性 能差,而地 势较 低,淋溶 作用又 强,因{.匕兰兰{互煞嗽; 舟舟舟{_ _ _ 孰, , , 昌昌昌昌尸一一一——————l l l l l l l l l l l, , , ,一门门门 } } } } } } } } } } } ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 一一l l l l l l l l lƒ兴ˆ侧代图续F 19.4The生地上壤的水 盐状况eonditionofthe、 、aie卜salrinthe5011atthelowlai ,d此,地表没有发生盐渍化。

土壤的盐分 组成示于图5岗地硫 酸盐大于氯 化物,阳离子只Ca十‘为主坡 地以 硫酸盐、氯化物为主,阳离子以N“‘、K十为主洼地在发 生轻 度盐渍化 情况下,以 硫酸盐为主,阳离子以Ca+十居多从坡地土壤离子组成的纵向变化可以看出,表层 积盐量的形成虽与地下毛管上升水 有关,但土 层 中离子之 间 的不 同移动性能可能也是一个重耍因素从图5坡2中可以看出,在 所有各层 中,仅1 0一2 0 厘 米50‘二的含量比 C l一高,其它层都是C l一比5 04=高在阳离子组成中也3期夏增藤:冀中平原岗、坡、洼地易溶盐的集散可看出,这一层的Ca‘十相 对较 高,Na十十K+却相 对较低这是否说明在 一定条 件 下,譬如小雨情况下,小雨湿润 上层上层,为上层 土壤中的CI一约移动 创造了 条件,达一层的C j一会 以N a“l或KC I 的形态优先__仁月 地表 ?而实 际上,表层CI一和N“+十K”离子的 儿重 也是相当高 的洲缺诬克铸量妇伯介{l卜一域甜二被娜瀚羚粉服甜卿图5岗、坡、匡地土壤 中的盐分组成F19.5Thes alte omPositioninthe5011att卜ehilloek,sloPeandlowland(二、封 闭洼地的水分状况 和盐分集散这种地貌 类型 是由河流泛 滥 交互沉积,纵横截割所形成的数个 微高地所组成。

高约一米左右上层土 壤为轻 壤土,底层埋 藏一 粘土层丘顶 到洼 底约有2的 余米洼地呈季 节性短 期积水达种 洼 地与槽状洼地相 比较,除形态不同外,其形成特性 和物 质组成也有差 别槽状洼地是古河 道形成,洼地上壤为砂土,地下水还流 较通畅,矿化 度低而封闭洼 地是 交互沉 积,组成物质粗细不匀,_仁部为轻 壤土,下部含一 粘土层,地下迁 流 滞缓,矿l匕度较高这 样的特 性,既 影 响了地表 水盐的 移动 与分配,也 影响 到土 壤 水、盐 的上升与下 移地下水埋深 大约2.5米,由于粘土层存在,土壤 属薄膜毛管湿润类型但由于地下 水矿 化度达n克/升,土 壤日一发生薄膜毛管湿il z J盐渍化过程,因而上壤也发 生了盐渍化(图6、图7 )而洼地 土壤 由于承 接 来水,加强 了上壤盐 分 的淋溶过程,雨季 的季节性积水又在原 矿化 水上形成一 淡 矿 化 水岗c o图6F19.6S hetehatthe封闭洼地的水分状况示 意图maPoftheenelosed10wwatere ondition图7F 19.7Thela ndatthe、坡、洼地土壤 中的水盐状况nditionofthewate r_Saltinthe5011h illo ck,S loPeandlowla nd地理研究3卷的透镜体,这 种淡 水在早季积盐期,代替了原矿 化水 在土 壤 中的 运 行,因此,虽然地 下水位较高,土壤处于支持毛管湿润 或毛管湿润 状况下,但由于 地下毛管上升水的含盐量很低,土壤没有 发生盐渍化 或仅 发生轻 度盐溃化,小麦生长良好。

在坡地上,由于高 矿化 地下水的影响,在毛管水湿润 的水分状况下,往往形成盐 土荒地土壤的盐分组 成也表现出明显分异(表 1)土壤的C l一/5 0‘比值以坡 地 最高,岗地表1土坡和地下水的0一/ s0‘=比次之,洼地 最低岗、坡 地已属硫 酸盐一氯化物型,洼地 土壤属氮化物一硫 酸盐类型但洼地土壤 与某些地下 水 矿化度和 土壤盐渍度相似的土壤 比较,共重碳酸盐的含量相对较低,氧化物和硫 酸盐相对 较高这一情况说明,该洼地土壤的盐分 组成虽 与岗、坡地的组成有区别,但也 有发生上的联系,即 土壤中的氯化物和 硫酸盐的来源,可能 部分 与岗、坡 地地表盐分 的斜坡迁移有 关。