苏打盐渍土区区域水田开发的盐份迁移响应研究

次生盐渍化问题是区域水土资源开发中面临的普遍问题，亦为水资源环境研究的热点。吉林西部位于内陆干旱和湿润的东亚季风区的气候过渡带，是我国三大苏打盐渍土集中分布区之一。为改良盐碱地、提高粮食产量，实施了旱地改为水田的农业开发活动。本研究针对研究区以水资源科学、环境科学及生态科学的基本理论为依据， 3S技术、地球物理探测技术与水环境模拟技术为支撑，系统利用多源信息，开展多尺度的盐分迁移相应研究。将高密度电法与拟协克里格估值方法结合，绘制土壤盐分图谱，揭示其时空变异特征。建立饱和带与非饱和带地下水盐数值模拟模型，利用GIS提取土壤表层特征因子和对应参数，通过边界耦合，将地下水流场耦合进入土壤水盐模型，通过对不同灌溉方案下的模型运行，获取土壤盐分及次生盐渍化发生时对应的地下水位临界值。研究成果对进一步完善研究区水盐研究的技术方法，科学合理地进行农业开发活动，保护生态环境有重要的理论意义和应用价值。

本项目按照研究计划顺利进行。研究中将3S技术与环境调查技术相结合，利用该区四个时段的多源数据开展了土地利用类型的空间分布及演化特征，建立了包括地表覆盖特征参数、苏打盐渍土的含盐量、组成、土壤含水量、地下水位及水化学等的空间、非空间信息组成的水盐信息库。选择典型地段应用高密度电法（ERT）进行了灌溉、非灌溉期土壤盐份监测，应用RES3DINV软件反演确定了实际电阻率，建立了含盐量、含水量与电阻率的相关关系。利用Co-kriging方法，绘制了含盐量等值线分布图，盐分呈条带状分布，以表层0-20cm较重。灌溉条件下的模拟试验揭示了不同土地利用类型土壤剖面田间持水量差距明显，水田在26.5%-32%，旱田在26%-31.2%，盐碱地土壤含水量小于生长阻滞含水量。冻融试验基本反映了不同地类土壤冻融过程中的水盐的运移规律，据此明确了盐分迁移的方向和影响因素，为旱改水的实施提供了依据。. 结合室内土柱试验，采用HYDRUS-1D模拟了土壤水一维垂向水流运动规律，确定了水稻田间渗漏量，应用Visual Modflow 软件建立了地下水流数值模拟模型，预测了不同降水组合方案下区域地下水流场响应，丰水年灌区内部水位上升幅度最大为0.6-0.8 m，结合水盐均衡分析，确定了次生盐碱化出现的水位埋深临界值为3.43 m，据此分析了次生盐碱化出现的概率，预测灌区2020年区域地下水流场的变化情况，并分析不同生态景观的面积在引水灌溉影响下的发展趋势，圈定了可能发生盐碱化的范围。. 研究成果对进一步完善研究区水盐研究的技术方法，科学合理地进行农业开发活动，保护生态环境有重要的理论意义和应用价值。