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环渤海低平原是我国重要的粮食产区,同时也是水资源紧缺和浅层地下微咸水广布的地区,为了合理开发利用该区微咸水资源,缓解深层水严重超采问题需要掌握该区土壤盐分分布状况及其空间变异性和影响机制。本研究在大量野外调查和采样基础上,综合应用地质统计学方法和GIS技术,深入研究了环渤海低平原0-60cm深度土壤盐分空间变异性、化学组分变化特征和影响机制,并结合上述研究成果有针对性提出合理开发利用微咸水资源和防控土壤盐渍化的对策。得出如下认识:(1)在环渤海低平原,土壤易溶盐在空间上有规律地迁移、淋溶和积聚过程中存在明显的空间变异性。主要分布有:重碳酸盐积累区、氯化物积累区和二者过度型-硫酸盐积累区。土层盐分含量与地下水矿化度之间呈变化趋势一致性,与水位埋深之间呈互逆性变化特征,地下水位埋深和矿化度对土壤表层、底层盐分含量具有明显制约影响作用。采用单元和多元指示克立格方法进行盐渍化概率分析发现,盐渍化与次生盐渍化发生概率自平原区西部到东部滨海带逐渐增大。(2)环渤海低平原土壤盐分以HC03-和Na+为主,HCO3-是土壤弱碱性的主要影响离子。应用半方差函数的球状、高斯及指数模型分析,0~5cm深度土层盐分含量为强变异,其余土层盐分含量均为中等变异:空间自相关距离从0~5cm深度的35.3km,至50~60cm深度增加为59.7km。在0~5cm深度土壤层盐分为硫酸盐-氯化物类型,其余土层为氯化物-硫酸盐类型:相对非咸水区,咸水区土壤中氯离子浓度明显增高。在环渤海低平原表层土壤中,非盐化土、轻度盐化土和中度盐化土分布面积的比例基本相等,重度盐化土面积较小。雨季后土层盐分含量变小,0~5cm深度土层变化最为显著,其含量由25%减少为9.9%。(3)环渤海低平原土壤盐分在剖面上的分布特征,可概化为表聚型、中聚型和底聚型。表聚型的标识特征为,0~10cm深度的土层中盐分含量远高于其下伏的土层盐分含量,多形成于春旱季节或浅层地下水埋深小、蒸发较强烈的地带,埋深一般小于3m,地下水矿化度一般大于5g/L;在每年的5月份前,该类型分布面积占研究区总面积的34.4%,面积达3.07×104km2。中聚型的标识特征,15~30cm深度的土层中盐分含量高于上覆和下伏土层盐分含量,多形成于降水或灌溉之后或地下水位埋藏较深的地带,水位埋深一般介于3~5m,矿化度2~5g/L不等:该类型分布面积占研究区总面积的35%左右,为3.13×104km2;这类地区是微咸水利用有潜力地区,有时是敏感地区。底聚型的标识特征,剖面的下部盐分含量高于其上覆地层盐分含量,多形成于雨季之后或浅层地下水埋深较大的地带,水位埋深从十几米到几十米不等,总体大于3m,地下水矿化度一般在3g/L左右;该类型分布面积占研究区总面积的30.6%,面积为2.73×104km2。在化学组分上,表聚型以NaCl合MgSO4为主,中聚型以Na2SO4为主,底聚型以Na2SO4和NaHCO3为主要。(4)环渤海低平原土壤盐分变化过程中,盐渍化、碱化、区域地下水位埋深和矿化度以及钾离子等因素影响的累计贡献率可达87.88%。在土壤盐分累积过程中地下水状况、气候条件、地形因素、土壤质地、结构、耕作制度等都有一定的作用。应用通径法分析表明,盐源分布(亚土层盐分Sal5-10、心土层盐分Sal20-30)对表层土壤积盐影响强度最大,其次是盐分离子组成(总碱度TA、钠吸附比SAR、可溶性钠百分率SSP、钠钙镁比SDR和氯硫比Cl-/SO42-),再者是地下水状况(地下水位埋深GWL、pH和矿化度TDS)