基于CNKI数据库对新疆盐碱地治理研究现状与分析
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摘 要:盐碱地的治理和改良关系到国家粮食安全与耕地质量保护,为深入了解新疆盐碱地治理的研究现况,本文基于中国知网数据库,对新疆盐碱地治理的相关文献进行检索和分析。依据治理措施和技术方法将新疆盐碱地相关文献分为生物种质资源利用、农田水利工程、化学措施和物理措施。新疆进行盐碱地的治理和改良将为保障国家粮食安全和耕地红线起到重要作用,对中国农业可持续发展具有重大意义。
关键词:新疆盐碱地;生物措施;综合措施
中图分类号:S156 文献标识码:A
DOI:10.19754/j.nyyjs.20200515036
盐碱土也称为盐渍土,是盐土和碱土的统称,指含盐量在0.2%以上,或者土壤胶体吸附一定数量的交换性钠,碱化度在20%以上,对作物正常生长直接造成抑制作用或危害的土壤。我国盐碱地面积约为9.91×107hm2,其中新疆盐碱地面积达到全国盐碱地面积的1/3,面积约为2.81×107hm2。新疆土壤盐碱地的形成主要原因包括地质、土壤质地和灌溉方式不合理等。因此,土地盐碱问题解决好坏直接成为新疆农业开发及农业持续发展的重大限制条件和障碍因素。
1 材料与方法
以“新疆、盐碱地、治理措施、次生盐渍化”为主题进行检索,检索时间跨度为1990年1月1日—2019年12月6日,检索下载文献1009篇,利用Excel 2016进行文献统计分析。统计分类主要包括文献类型、盐碱地治理措施类型、南北疆分布以及评价方法。在1009篇文献中,有农业技术推广28篇,会议文献16篇,媒体报道30篇,综述型文献有155篇,研究型文献有780篇,其中包括论文期刊675篇、硕士论文77篇和博士论文18篇。本文基于780篇研究型文献進行统计分析。
2 结果分析
通过对780篇新疆地区研究型文献进行统计分类,将新疆盐碱地治理措施按照传统类别方法分为生物改良措施、水利改良措施、化学改良措施和物理改良措施。随着遥感信息技术和水盐溶质运移模型模拟的推广应用,为盐碱地统计、分级、预测、评价带来了新的技术和方法。本研究将此类研究文献分为盐碱地遥感监测和分级评价、盐碱地盐分运移规律和模型模拟。
文献的主要分类情况如下。
2.1 盐碱地改良措施
2.1.1 生物改良
包括耐盐植物的筛选利用、耐盐作物的利用、噬盐菌的开发保护等,共233篇论文,占比29.87%。
生物措施是通过筛选适应盐环境的优良抗盐品种来开发利用盐碱地,被普遍认为是最为有效的改良途径。耐盐植物利用不仅能提高土地生产力水平,提高水资源利用效率,而且有利于盐渍环境下农业生态的良性循环和改善环境。植物耐盐范围和盐分敏感期是生物措施改良的2个重要因素,决定管理和栽培措施进行改良土壤的盐渍度程度。通过培养试验,探究植物在不同生育时期的盐碱化环境中,植物萌芽期及成株期的耐盐性,从而确定植物的盐分敏感期,如在盐胁迫下,种子能否萌发是植物成活的关键。
2.1.2 水利改良
包括微咸水的利用、农田排水技术和节水灌溉技术等,共160篇,占比20.51%。
新疆属典型的沙漠绿洲灌溉农业区,水资源匮乏,生态环境脆弱。随着社会经济的发展和全球气候变化,水资源的短缺已成为干旱半干旱区可持续发展的一个重要限制因素,淡水资源的日益短缺使得利用高矿化度的微咸水灌溉成为解决西北地区水危机的重要举措之一。根据水盐运移原理,在有降水或灌溉的情况下,及时排水,控制地下水位的临界深度,可以达到洗盐压盐的目的。同时,灌溉技术也是影响和制约盐碱地的形成发展。新疆农田水利措施预防和防治盐碱地发生技术主要分为微咸水利用、农田排水技术和节水灌溉技术。
2.1.3 化学改良
包括土壤改良剂的筛选利用、工业副产品的利用等,共56篇,占比7.18%。
2.2 盐碱地盐分运移规律和模型模拟
包括运用模型推导盐碱地的水盐分布情况、观测盐碱地的水盐运动特征等,共231篇,占比29.62%。
国内外关于盐碱地水盐运移的模型主要包括物理模型和系统模型。物理模型中确定性模型是以质量守恒和动量守恒定律为基础的数学模型,由对流-弥散方程及其辅助性方程构成,模型中确定了变量、边界条件和初始条件,是具有一组确定解的模型,应用最广泛。在描述溶质在多孔介质中的运移机理具有优势,并能分析得到时间、空间对溶质运移的影响,其中对流-弥散传输模型(CDE)和Hydrus模型研究应用较广。
2.3 盐碱地遥感监测与分级评价
盐碱地监测与分级评价是运用卫星遥感技术,监测、分析盐碱地面积,耕地次生盐渍化程度,对盐碱地进行分级评价,以便采取适宜的应对策略。借助遥感手段快速提取盐渍地信息的报道很多,在于田绿洲通过对盐渍土主要参数的空间异质性进行分析,反映出绿洲地区各种不同程度的土壤盐渍化的空间分布[94]。张飞等[95]提出了基于SVM的光谱和纹理2种信息复合的方法,对绿洲进行分类研究,适宜于盐渍化土壤信息的提取。何祺胜等[96]也做了此类研究。张雅莉等[97]利用Landsat8 OLI多光谱影像进行土壤盐分估算模型研究,提高土壤盐分反演的精度,实现了从实地测量光谱尺度向遥感多光谱尺度的转换,为土壤盐渍化的遥感定量监测提供了科学参考。
2.4 新疆不同地区在盐碱地研究方面差异分析
从论文研究区来看,有322篇论文研究区在北疆,有166篇论文研究区在南疆。北疆地区关于盐碱地成因机理的论文文献有114篇,南疆地区是117篇。南北疆地区总体都是通过对水盐运移规律的研究来剖析盐碱地形成的因素。区别在于北疆地区通过运用水利措施并结合生物改良来探究影响盐碱地变化的因素;南疆地区则是运用遥感技术结合数学建模来提取盐碱地的基本信息,对大面积盐碱地和耕地盐渍化有比较全面的认识。
3 研究展望
随着新疆人口的增加,耕地面积的不断扩大造成水资源严重短缺,导致盐渍化问题日益突出,盐渍化问题研究与治理越来越受到重视。重点开展了盐渍土溶质运移、盐渍土形成演变、耐盐耐旱植物筛选与培育技术等研究。初步解决了有限水资源条件下盐碱土改良及防止干旱区灌溉农业土壤盐渍化的理论、技术和方法,为新疆绿洲农业的可持发展提供了良好理论基础和实践经验。
参考文献
[1] 李文昊,王振华,郑旭荣,等.新疆绿洲盐碱地滴灌条件下地下水局部动态对荒地盐分的影响[J].干旱区研究,2016,33(05):1110-1118.
[2]梁菊蓉.不同灌溉方式对新疆盐碱地土壤理化性质和微生物特性的影响[J].节水灌溉,2012(07):18-20,3.
[3]虎胆·吐马尔白,赵永成,马合木江·艾合买提,等.北疆常年膜下滴灌棉田土壤盐分积累特征研究[J].灌溉排水学报,2016,35(01):1-5.
(责任编辑 周康)
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