松嫩平原浅埋深地下水作用下的苏打盐渍土水分转换机制及地表植物响应

随着松嫩平原水田的大面积开发，将极大地改变该区的水文过程。而潜层地下水的变化可能导致土壤次生盐渍化的发生，使生态系统进一步退化。因此从生态环境保护和治理出发，需要对浅埋深地下水作用下的水分转化机制及其地表植物响应机理进行深入的研究。本项目拟选择松嫩平原苏打盐渍土为研究对象，以生态地下水位为切入点，通过蒸渗仪、稳定同位素和数学模拟等方法，研究苏打盐渍土水分转化机制，揭示土壤盐分迁移规律，明确典型植物水分来源。在上述基础上确定典型植物合理生态水位，为苏打盐渍土区水盐调控策略的实施提供基础数据。该研究不仅可以加深人们对生态环境演变规律的科学认识，而且对于盐渍化治理、生态环境保护和改善等应用有着重要的指导意义。

盐化草甸土在1.0m、1.4m潜水埋深下，土壤蒸散量主要来自于降雨，其次为潜水蒸发量，土壤水分变化量最少。1.8m以下，土壤蒸散量主要来自于降雨，其次为土壤水分变化量，潜水蒸发最小。因此说明浅埋深地下水在1.8m以上对盐化草甸土上层土壤具有重要的补给作用。盐碱土蒸散主要来自于降雨，其次为土壤水分变化量，潜水蒸发量微弱。不同潜水埋深下潜水蒸发量非常微弱，潜水埋深之间变化不大，因此盐碱土1.0m以下潜水对上层土壤影响微弱。.盐化草甸土不同潜水埋深下盐碱化指标(EC、Na+)在土壤剖面分布趋势为1.0m和1.4m潜水位盐碱化指标高于其他潜水位的盐碱化指标。因此盐化草甸土潜水埋深是土壤表层积盐的主要驱动力。地下潜水在1.8m以上对盐化草甸土表层积盐显著，潜水埋深越浅，土壤积盐越显著。盐碱土土壤剖面盐碱化指标均表现为表层土壤剖面大于其他土壤剖面。旱季较雨季表层积盐显著。说明盐碱土在浅水1.0m以下，土壤积盐与地表气候有关，而与潜水蒸发关系较弱。 .地下潜水的蒸发直接影响植物的正常生理活动，有潜水蒸发的羊草表现为光合速率和蒸腾速率高，潜水埋深越浅，植物生理活动越强烈，随着潜水位埋深的增加，潜水蒸发减少，植物生理活动下降。不同潜水位埋深下羊草生物量随着潜水位埋深的增加而下降，说明潜水位的变化影响羊草的最终产量。.盐化草甸土潜水蒸发与潜水埋深呈幂函数关系；与10-40cm土壤剖面含水率呈负相关；与叶面积指数呈显著性正相关。通过潜水蒸发与相关因子的分析，建立了盐渍土区潜水蒸发计算模型，决定系数为0.871，具有可靠性，确定临界水位为2.5m。.通过Hydrus1D对不同土壤类型和土壤层的水分特征曲线进行模拟，决定系数在0.86以上，模型具有可靠性。盐化草甸土饱和导水率为0.2cm/h，盐碱土饱和导水率为0.04cm/h。结合GSPAC-FLOW对地表积水和不同地下水埋深时盐化草甸土土壤蒸发条件下的土壤水分进行数值模拟，地表在长期积水条件下可以对当地浅埋深潜水产生明显的补给作用，积水深度越大，下渗补给潜水的量越明显。蒸发条件下浅埋深地下水可以透过盐渍土上升到土壤表层。.潜水蒸发随着土壤盐渍化程度增加而降低， 土壤剖面盐碱化指标随着土壤盐渍化程度的增加而增加，增加量随着潜水矿化度的增加而增加。地表植物生物量随着盐碱化程度的增加而降低，其减少量随着潜水矿化度的增加而增加。