疏勒河流域绿洲荒漠过渡带土壤盐渍化演化的特征和机制

在全球气候变化趋势下，土壤盐渍化的碳过程已成为众多学者研究的热点问题，并取得了一定的成果，但对土壤盐渍化演化研究中作为主要对象和重要指标-绿洲荒漠过渡带不同类型盐碱土碳过程的研究仍不清楚。为此本研究拟以甘肃疏勒河流域绿洲荒漠过渡带盐渍化土壤为研究对象，以绿洲荒漠过渡带土壤剖面盐分演化的方向特征为背景，以表征土壤盐渍化演化过程的土壤盐分及离子、有机碳和无机碳、呼吸速率、酶活性的时空变化为切入点，采用地统计学的方法，按照空间尺度（绿洲→过渡带→荒漠），对其时（季节变化结合长期定位试验）空动态变化规律进行研究，阐明绿洲荒漠过渡带土壤盐渍化正向演替的特征；同时，从"盐渍化-脱盐化"过程主要环境因子的变化入手，结合温室盆栽模拟试验，构建土壤盐渍化演化GEPIC模型，揭示土壤盐渍化演化机制，旨在为绿洲土地资源的合理开发利用提供决策参考，也为不同类型盐碱土碳库建设和碳贮量的计算提供科学依据。

本文通过对疏勒河流域浅层水质、上中下游典型断面及绿洲荒漠过渡带土壤盐分的时空变化特征进行了调查研究，主要得出以下结论：. （1）疏勒河水质从上游到下游其矿化度由0.78g/L逐渐增大到3.1g/L，pH值变化在8.03-8.39之间，总体呈偏碱性，除pH、CO32-和HCO3-呈波动式变化外，全盐、Cl-、SO42-、Mg2+、Ca2+、K+、Na+均呈现增加的趋势，研究证实疏勒河流域浅层水中阴离子沿河从上游到下游具有明显的分异性，而阳离子不具有此分布特征。.（2）上游典型横断面土壤盐分分布特征：土壤盐分最小值为0.006%，最大值为0.624%；pH最小值为7.70，最大值为8.73。随着离河床距离的增加，pH、HCO3-、Cl-、Mg2+、Na+呈现逐渐增大的趋势，而水溶性K+的分布规律恰好相反，呈现逐渐减小的趋势，全盐、SO42-和Ca2+呈现先增大，在断面中间含量最高，随后逐渐减小的趋势。.（3）中游典型横断面土壤盐分分布特征：土壤盐分最小值为0.007%，最大值为1.189%；pH最小值为8.06，最大值为8.84。随着离河床距离的增加，全盐、Cl-、SO42-、Ca2+-、K+、Na+呈现增加的趋势，而pH、HCO3-、Mg2+的变化规律一致，在断面中间含量最高，断面两端含量较低。.（4）下游典型横断面土壤盐分分布特征：土壤盐分最小值为为0.003%，最大值为36.795%；pH最小值为7.91，最大值为8.98。随着离河床距离的增加，全盐、Cl-、SO42-、Mg2+、Ca2+、K+、Na+呈现增加的趋势，而HCO3-呈现减小的趋势，土壤pH基本保持不变。.（5）从荒漠到绿洲过渡，土壤表层盐分基本呈现减小的趋势，且pH、SO42-、Ca2+与全盐的变化趋势基本相同，而HCO3-、Cl-、Mg2+、K+、Na+分布在荒漠端最高，其次是绿洲端，中间含量最低。.（6）从典型断面表层土壤盐分与作物生长的关系来看，局部地块局部土层（100-150cm）土壤pH达到9.0，尽管棉花种植仍能正常生长，但也要引起管理者的重视，提前采取措施预防土壤碱化。