干旱绿洲区包气带土壤盐分分布特征及运移机制——以新疆焉耆盆地为例

土壤盐渍化问题严重制约着我国干旱—半干旱区农业可持续高质量发展，了解包气带土壤盐分离子分布特征及垂向运移机制对科学防治土壤盐渍化具有重要意义。通过精细化采集新疆焉耆盆地2 m深度剖面土壤，测定样品机械组成和8种盐分离子含量，计算土壤颗粒分形维数，采用统计学方法分析包气带土壤盐分离子垂向分布特征，对包气带土壤质地与水盐运移间的关系进行探讨。结果表明，博湖剖面包气带土壤主要为非盐渍土，土壤盐分主要受开都河下游地下水水化学类型和矿化度控制，阴阳离子比值约为2∶5，盐分类型主要为Ca2+—HCO2-3和Na+—SO2-4型；焉耆剖面包气带土壤普遍为重度盐渍土，土壤盐分受到开都河下游地下水水化学类型和自身包气带盐分的综合影响，阴阳离子比值约为1∶2，盐分类型主要为Ca2+—SO2-4型和Na+—Cl-型。土壤分形维数和黏粒含量之间显著正相关，与砂粒含量显著负相关，包气带土壤盐分与分形维数间相关性不明显，主要受到土壤粒径组成及其所处深度等综合作用的影响。博湖包气带土壤质地由表层至深部逐渐变粗，盐分含量呈现出在0~80 cm深度的表层和125~200 cm的底部波动大，80~125 cm稳定的变化趋势，盐分离子主要聚集在约30 cm深度粉质黏壤土与粉质黏土层的交界处。土壤盐分运移大致可划分为交互作用段(0~80 cm)、平衡段(80~125 cm)和地下水扰动段(125~200 cm) 3个部分，蒸发作用影响深度约80 cm。焉耆包气带土壤质地由表层至深部逐渐变细，随深度的增加，盐分含量和波动程度均逐渐减小，盐分离子主要聚集在0~10 cm表土层。盐分运移大致可划分为盐分离子上升段(0~120 cm)和平衡段(120~200 cm)两个部分，蒸发作用影响深度约为120 cm。上细下粗型的包气带土壤质地组成是抑制土壤盐渍化较为理想的分布模式，对于焉耆剖面类型可先采取灌溉压盐，然后进行约40 cm深度的翻耕，博湖剖面类型可直接采取50 cm左右深度的深耕，一定程度上能够抑制盐渍化的发生。