不同潛水埋深下淺層土壤的水鹽分布特征

李小倩，夏江寶，趙西梅，楊吉華

(1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院 山東省土壤侵蝕與生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，271018，山東泰安；2.濱州學(xué)院 山東省黃河三角洲生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 256603，山東濱州)

不同潛水埋深下淺層土壤的水鹽分布特征

李小倩1,2，夏江寶2?，趙西梅1,2，楊吉華1

(1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院 山東省土壤侵蝕與生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，271018，山東泰安；2.濱州學(xué)院 山東省黃河三角洲生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 256603，山東濱州)

淺層土壤水鹽分布是影響植物幼苗生長(zhǎng)的主要因子。為探討潛水埋深對(duì)淺層土壤水鹽分布特征的影響，以黃河三角洲建群種3年生檉柳苗木栽植的土壤柱體為研究對(duì)象，在咸水礦化度下(6.0 g/L)，模擬設(shè)置0.3、0.6、0.9、1.2、1.5和1.8 m共6種潛水水位，測(cè)定分析不同潛水埋深下，土壤表層0～10和10～20 cm土層的土壤相對(duì)含水量、含鹽量及土壤溶液絕對(duì)濃度等水鹽參數(shù)。結(jié)果表明：10～20 cm土壤相對(duì)含水量高于0～10 cm，隨潛水水位的增加，土壤相對(duì)含水量均顯著降低， 且0～10 cm土壤相對(duì)含水量隨潛水水位降低幅度遠(yuǎn)高于10～20 cm，均在1.2～1.5 m處土壤相對(duì)含水量減少率最大；0～10 cm土層含鹽量隨潛水水位的增加，表現(xiàn)為先升高后降低，在1.2 m潛水水位處含鹽量達(dá)到最大值(1.38%)，比0.3 m處增加106.35%。10～20 cm土層土壤含鹽量隨不同潛水水位的變化較為復(fù)雜，在潛水水位0.3～0.9 m變化平穩(wěn)，在1.2 m處升高，在1.5～1.8 m降低，在1.2 m潛水水位處含鹽量達(dá)到最大值(1.33%)，比0.3 m處增加304.04%；0～10 cm土層土壤溶液絕對(duì)濃度隨潛水水位的增加，呈指數(shù)函數(shù)增加，以1.2 m處最大(17.12%)，10～20 cm土層土壤溶液絕對(duì)濃度隨潛水水位的增加，先升高后降低，以1.2 m處最大(10.10%)。在0～20 cm土層土壤相對(duì)含水量與潛水水位呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)，與土壤含鹽量呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，土壤溶液絕對(duì)濃度在0～10 cm與潛水水位呈顯著(P<0.01)正相關(guān)，與土壤相對(duì)含水量呈顯著(P<0.01)負(fù)相關(guān)，卻在10～20 cm與土壤含鹽量呈顯著(P<0.01)正相關(guān)。該研究為黃河三角洲土壤次生鹽漬化的防治及檉柳栽植管理，提供理論依據(jù)和技術(shù)參考。

潛水水位； 土壤水分； 土壤鹽分； 土壤溶液絕對(duì)濃度； 分布特征； 檉柳

黃河三角洲是百余年黃河沖積而成的新陸地，包含典型的多重生態(tài)界面，生態(tài)系統(tǒng)較為特殊，具有重要的生態(tài)功能和科學(xué)研究?jī)r(jià)值[1]。近年來，由于黃河三角洲土壤次生鹽漬化嚴(yán)重，使該區(qū)域植被退化嚴(yán)重，加劇了當(dāng)?shù)氐乃亮魇Ъ梆B(yǎng)分缺失[2]。土壤鹽堿化已成為制約黃河三角洲農(nóng)林業(yè)發(fā)展的重要因素，然而鹽漬土的形成與地下水位高低和礦化度大小密切相關(guān)[3]，土壤水鹽運(yùn)移亦與潛水埋深和礦化度密切相關(guān)[4-7]；因此，對(duì)于不同潛水埋深下，土壤的水鹽分布特征及運(yùn)移特征，已成為泥質(zhì)海岸帶鹽堿地研究的熱點(diǎn)問題之一。

土壤鹽漬化是由自然或人為因素引起的嚴(yán)重環(huán)境問題，是制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的主要因素之一[8]。在淺埋條件下，黃河三角洲地下水中的鹽分極易通過毛管上升作用不斷向地表累積，造成不同程度的土壤鹽漬化[9-10]，并進(jìn)一步通過根系作用影響植物生長(zhǎng)，嚴(yán)重抑制了該區(qū)域的植被恢復(fù)與生態(tài)重建。目前對(duì)黃河三角洲地下水位及土壤水鹽特征的研究，多側(cè)重于水鹽空間變異特征[11]、地下水對(duì)植被類型和植物群落分布的影響[12-13]、地下水位與土壤水分或土壤鹽分的互作關(guān)系[14-16]以及土壤水鹽動(dòng)態(tài)變化[17-18]等方面；而對(duì)咸水礦化度下、不同潛水埋深下的土壤水鹽分布特征缺乏系統(tǒng)研究，以致在鹽堿地改良和因潛水水位埋深變化引起的水鹽交互脅迫，影響植物生長(zhǎng)等方面存在理論和技術(shù)難題，在一定程度上制約鹽堿地的土壤改良和有效利用。因此，為有效探明咸水礦化度條件下，不同潛水埋深下土壤剖面水分和鹽分的分布特征，以黃河三角洲建群種檉柳(TamarixchinensisLour.)栽植的土壤柱體為研究對(duì)象，探討檉柳栽植條件下，不同潛水水位下的土壤水鹽分布規(guī)律，揭示潛水水位與土壤鹽分積累的變化過程，為黃河三角洲土壤次生鹽漬化的防治及檉柳栽植管理，提供理論依據(jù)和技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)

研究地點(diǎn)選擇山東省黃河三角洲生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的可控科研溫室內(nèi)(E 117°58′57″，N 37°22′56″)。供試土壤取自黃河下游灘地，土壤質(zhì)地為粉砂壤土，初始含水率為6.56%，初始含鹽量達(dá)0.01%，土壤密度為1.32 g/cm3，田間持水率為37.86%的原狀土。地下水用黃河三角洲泥質(zhì)海岸帶的海鹽配置，其方法為稱取天然海鹽0.72 kg，放到塑料桶內(nèi)，加入120 L純凈水，并攪拌均勻，測(cè)其pH值為8.03，電導(dǎo)率為16.2 ms/cm，鹽度(鹽度表示每千克水中所含的溶解的鹽類物質(zhì)的量，即水中鹽的濃度)為0.94%，礦化度為6 g/L，屬于咸水。黃河三角洲地下潛水普遍埋深較淺(平均埋深為1.14 m)[19]，在此礦化度下，分別設(shè)置0.3、0.6、0.9、1.2、1.5和1.8 m共6個(gè)潛水水位，每水位下設(shè)置3個(gè)重復(fù)。

具體實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：在溫室內(nèi)，挖溝放置水桶，桶高69 cm，下內(nèi)徑45.5 cm(外徑48 cm)，上內(nèi)徑57 cm(外徑62 cm)。水桶內(nèi)放PVC圓管(內(nèi)徑30 cm)，高度依據(jù)設(shè)計(jì)的水位深進(jìn)行不同長(zhǎng)度的加工(模擬潛水水位深+實(shí)際淹水深度0.55 m+頂端空隙層0.03 m)，PVC圓管的高度分別為0.88、1.18、1.48、1.78、2.08和2.38 m(圖1)。PVC圓管內(nèi)按照潛水水位填裝原狀土樣，盡量避免大的擾動(dòng)，外圍水桶內(nèi)加入配置好的咸水，使桶內(nèi)水深保持在0.55 m，每天定時(shí)檢查、補(bǔ)充地下水，保持地下水位恒定。在PVC圓管內(nèi)栽植3年生檉柳苗木，苗木統(tǒng)一截干處理，地上留高60 cm，根莖平均為1.3 cm，根系長(zhǎng)度12～16 cm，每個(gè)PVC圓管內(nèi)可先栽植2～3株苗木，正常栽植管理約1個(gè)月后，每容器內(nèi)留1株長(zhǎng)勢(shì)最好的苗木。

1.檉柳 Tamarix chinensis Lour.; 2.土壤 Soil; 3.地下水 Groundwater; 4.淹水區(qū) Flooded area 0.55 m; 5.潛水水位 Groundwater table 0.3-1.8 m; 6.空隙層 Porous layers 0.03 m.圖1 栽植檉柳的土柱模擬示意圖和實(shí)景圖Fig.1 The soil columns planted with Tamarix chinensis Lour.

1.2 測(cè)定方法與指標(biāo)

2015年3月初進(jìn)行試驗(yàn)布設(shè)， 6月份進(jìn)行土壤水鹽參數(shù)的測(cè)定。實(shí)驗(yàn)均在恒溫大棚內(nèi)進(jìn)行，無降雨、灌溉，環(huán)境指標(biāo)與外界大氣一致，考慮到檉柳幼苗根系生長(zhǎng)的主要土層(0～20 cm)，選取0～10和10～20 cm的土層進(jìn)行土壤水鹽參數(shù)測(cè)定。采用孔徑為2.0 cm的土鉆進(jìn)行土壤采樣，每PVC管隨機(jī)選取5個(gè)樣點(diǎn)樣品作為一個(gè)混合樣，分別取3個(gè)土柱為3次重復(fù)。烘干法測(cè)定土壤質(zhì)量含水量，土壤相對(duì)含水量(RWC，%)為土壤質(zhì)量含水量與田間持水量的比值；土壤含鹽量(Sc)的測(cè)定，采用殘?jiān)娓煞?，水土比?∶1；土壤溶液絕對(duì)濃度(CS)為土壤含鹽量(占干土質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)與土壤含水量(占干土質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)的比值[20]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

原始數(shù)據(jù)處理和圖表制作運(yùn)用 Excel 2013，差異顯著性和相關(guān)性分析運(yùn)用SPSS19。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤含水量隨潛水水位的變化規(guī)律

由圖2可知，在0～10 cm土層，土壤RWC均值在1.37%～31.08%，變異系數(shù)達(dá)88.30%，土壤RWC在潛水水位1.5和1.8 m處無顯著差異(P>0.05)外，其余潛水水位RWC均存在顯著差異(P<0.05)。隨潛水水位的增加，土壤RWC均值逐漸降低，但土壤RWC的降低幅度隨潛水水位的不同，表現(xiàn)出較大差異，其中，1.8、1.5、1.2、0.9和0.6 m土壤RWC分別比0.3 m下降了95.60%、92.93%、74.14%、51.36%和33.48%。分析表明，土壤RWC的減少率在0.3～0.6 m逐漸升高， 1.5 m處達(dá)到最大值，為72.63%。

a: 0～10 cm土層，b :10～20 cm土層。以下圖示均相同。a: 0-10 cm soil layer, b: 10-20 cm soil layer.The icons in the following figures and tables mean identically. 圖2 潛水水位與土壤表層含水量的關(guān)系Fig.2 Relationship between the relative water content (RWC) and the diving water level(DWL)

在10～20 cm土層，土壤RWC均值在7.72%～29.87%，變異系數(shù)達(dá)52.03%。土壤RWC除潛水水位1.5和1.8 m無顯著差異外，其余潛水水位之間均差異顯著(P<0.05)。隨潛水水位的增加，土壤RWC均值逐漸降低，其中，1.8、1.5、1.2、0.9和0.6 m下的土壤RWC分別比0.3 m下降73.02%、74.17%、55.71%、32.94%和23.48%。在潛水水位0～1.5 m范圍，土壤水分減少率隨潛水水位的增加而增大，在1.2～1.5 m減少率最大，達(dá)41.68%，在1.5～1.8 m土壤水分反而相應(yīng)增加，但增加幅度較小，僅為4.44%。

圖3 潛水水位與土壤表層含鹽量的關(guān)系Fig.3 Relationship between the salt content and the diving water level

土層0～10和10～20 cm的土壤RWC均隨潛水水位的增加顯著降低，兩者呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)；但10～20 cm土壤RWC均高于0～10 cm，且隨著潛水水位的增加，差異性越大，在潛水水位1.8 m處，其土壤RWC為0～10 cm的5.87倍。從土壤RWC隨潛水水位的變化規(guī)律可以看出，0～10 cm土層RWC隨潛水水位降低幅度遠(yuǎn)高于10～20 cm，即潛水水位對(duì)0～10 cm土層RWC的影響要大于10～20 cm土層。

2.2 土壤含鹽量隨潛水水位的變化規(guī)律

在0～10 cm土層，土壤含鹽量隨潛水水位的變化表現(xiàn)為先升高后降低的拋物線型(圖3)，均值范圍在0.25%～1.38%之間，變異系數(shù)57.69%。其中，潛水水位1.2、0.9和0.6 m下的土壤含鹽量分別比0.3 m增加106.35%、47.76%和27.21%，潛水水位1.8和1.5 m下土壤含鹽量分別比0.3 m減小63.00%和54.09%。土壤含鹽量在潛水水位0.3～1.2 m處迅速增大，其中在潛水水位0.9～1.2 m處，呈現(xiàn)指數(shù)函數(shù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，潛水水位1.2～1.5 m處迅速降低，且含鹽量在潛水水位1.5和1.8 m處均低于0.3 m處。

10～20 cm土層的土壤含鹽量隨不同潛水水位的變化較為復(fù)雜，在潛水水位0.3～0.9 m變化較為平穩(wěn)，在1.2 m處顯著升高，在1.5～1.8 m又顯著降低，均值范圍在0.14%～1.33%之間，變異系數(shù)92.52%。其中，1.8、0.9和0.6 m潛水水位下的土壤含鹽量分別比0.3 m下降58.08%、18.43%和16.16%，1.5和1.2 m下的土壤含鹽量分別比0.3 m增加47.22%和304.04%。在潛水水位0～0.9 m，土壤含鹽量逐漸降低，且差異性不顯著(P>0.05)，在1.2 m處達(dá)到最大值，1.2～1.8 m土壤含鹽量明顯下降，潛水水位1.8 m處土壤含鹽量最低。

2.3 土壤溶液絕對(duì)濃度隨潛水水位的變化規(guī)律

一般研究把土壤全鹽量(包括游離態(tài)的鹽和存在于土壤礦物晶格中的鹽)作為作物的耐鹽指標(biāo)，但鹽分只有溶解到土壤溶液中，才會(huì)對(duì)作物產(chǎn)生直接的危害，因而鹽害的診斷以土壤溶液鹽濃度作為指標(biāo)會(huì)更準(zhǔn)確[19]。由圖4可知，0～10 cm土層的土壤溶液絕對(duì)濃度(CS)隨潛水水位的增加，呈指數(shù)函數(shù)增加，均值在2.17%～17.12%之間，在潛水水位0～0.9 m隨潛水水位的增加，CS大致呈指數(shù)函數(shù)增長(zhǎng)，在1.2～1.8 mCS差異不顯著，且以1.2 m處最大(17.12%)。10～20 cm土層的土壤溶液絕對(duì)濃度(CS)隨潛水水位的增加，先升高后降低，均值在1.10%～10.10%之間，在0.3～0.9 mCS差異不顯著，但與潛水水位1.2～1.8 m差異顯著(p<0.01)，以1.2 m處最大(10.10%)。

圖4 潛水水位與土壤表層溶液絕對(duì)濃度關(guān)系Fig.4 Relationship between the absolute concentration(CS) and the diving water level

檉柳土壤柱體的土壤溶液絕對(duì)濃度在各個(gè)潛水水位下，0～10 cm土層均高于10～20 cm土層，隨土壤深度的增加顯著下降，這主要是因?yàn)樵?～10 cm土層土壤含鹽量較10～20 cm土層高，而含水量較10～20 cm處低；但均在潛水水位1.2 m處最大，這可能是因?yàn)榈叵滤惶?，?dǎo)致鹽分向表層積聚[14]。0～10 cmCS隨潛水水位埋深(0～0.9 m)顯著增加，且增加量顯著高于10～20 cm，可見表土層CS在潛水水位0～0.9 m呈現(xiàn)升高的趨勢(shì)，主要是由于0～10 cm土層的影響。在潛水水位1.2～1.8 m處，0～10 cm土層CS無明顯差異，但在10～20 cm土層CS卻明顯降低，在潛水水位1.8 m處與-10 cm土層、0 m潛水位處CS無明顯差異，說明10～20 cm土層對(duì)潛水水位1.5～1.8 m的CS有一定影響。

2.4 土壤水鹽參數(shù)與潛水水位的相關(guān)性分析

研究在溫室大棚內(nèi)，因氣候恒定，且土壤類型一致，植株均為檉柳幼苗，故只針對(duì)水鹽參數(shù)及其與潛水水位進(jìn)行相關(guān)性分析。由表1可知，0～10和10～20 cm土層土壤RWC與潛水水位均呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)，與土壤含鹽量呈顯著正相關(guān)(P<0.05)；0～10 cm土層CS與潛水水位呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，與土壤相對(duì)含水量呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)，而10～20 cm土層CS僅與土壤含鹽量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)；0～20 cm土層土壤含鹽量與潛水水位的相關(guān)性不顯著。這與夏江寶等[20]整個(gè)土壤剖面水鹽參數(shù)與潛水水位的相關(guān)性有一定差異，土壤溶液絕對(duì)濃度與含鹽量、含水量分別呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)和負(fù)相關(guān)(P<0.01)，這也表明隨著土壤剖面層次的不同，土壤水鹽參數(shù)與潛水水位的相關(guān)性有一定差異。0～10和10～20 cm土層內(nèi)，土壤水鹽參數(shù)變異系數(shù)要高于深層土壤，且土壤水分變化較深層活躍[21]，筆者更為細(xì)化了土壤水鹽參數(shù)與潛水水位的變化規(guī)律，即0～10 cm土層CS主要受土壤RWC的影響，10～20 cm土層CS主要受土壤含鹽量的影響，且10～20 cm土層土壤RWC與潛水水位的相關(guān)性要高于0～10 cm，即土壤含水率分布與地下水埋深關(guān)系非常密切，越深層靠近地下水位，土壤的含水率與地下水埋深的相關(guān)關(guān)系越顯著[22]。

表1 土壤水鹽參數(shù)及其與潛水水位的相關(guān)系數(shù)

注：**表示達(dá)到0.01極顯著水平, *表示達(dá)到0.05顯著水平。 ** refers to a significant level at 0.01, * refers to a significant level at 0.05.SC: salt content.

3 討論

土壤水分與潛水埋深密切相關(guān)，干旱區(qū)地下水埋深與0～20 cm的土壤含水量呈線性相關(guān)，且0～5 cm土層其線性方程斜率大于15～20 cm土層[15]。稻田根系層土壤水分與地下水埋深大致呈負(fù)相關(guān)的變化規(guī)律[19]。黃河下游灘地不同土層的相對(duì)含水量隨潛水水位的增加顯著降低，兩者呈極顯著負(fù)相關(guān)，且土壤水分隨潛水水位的遞減率、隨土壤深度的增加明顯減小[20]，這均與筆者研究相一致，即土壤RWC在0～20 cm土層，隨潛水埋深呈線性負(fù)相關(guān)，土壤RWC隨潛水水位的增加而顯著降低，且0～10 cm土層的遞減率大于10～20 cm土層；但0～20 cm土層土壤RWC均在潛水水位0.6 m處開始顯著差異(P<0.05)，在1.5 m～1.8 m處無明顯差異(P>0.05)，這可能是因?yàn)闈撍惠^淺時(shí)，地下水通過毛細(xì)管作用充分供給包氣帶，土壤含水量增大[23]，而隨潛水埋深增加至0.6 m，地下水向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)表土層的能量消耗較高，土壤毛管吸力減弱，重力作用增強(qiáng)，水分上行能力減弱，致使土壤層含水量隨著潛水水位的增加而顯著下降。筆者得出0～20 cm土層的土壤RWC在潛水水位1.5 m減少率最大，這主要是因?yàn)殡S潛水水位變深，地下水對(duì)土壤0～10 cm的補(bǔ)給量減少，超過毛細(xì)管作用的臨界深度[20]。

土壤鹽分的積累過程其實(shí)是土壤潛水蒸發(fā)的過程，當(dāng)潛水水位超過其蒸發(fā)極限深度時(shí)，鹽分即不能到達(dá)地表。在淺埋深水位下，土壤鹽分隨潛水水位的增加而減小，兩者之間可滿足負(fù)相關(guān)或指數(shù)關(guān)系，但土壤鹽分與潛水水位兩者又并非同步升降[9]。在潛水水位低于2.0 m下，土壤鹽分跟潛水水位表現(xiàn)出負(fù)相關(guān)關(guān)系或指數(shù)關(guān)系，然而土壤積鹽又受潛水蒸發(fā)和地下水礦化度的影響，故其變化規(guī)律應(yīng)該較為復(fù)雜。模擬實(shí)驗(yàn)是在礦化度及潛水蒸發(fā)穩(wěn)定的條件下進(jìn)行，在淺埋潛水下0～10 cm土層土壤能夠較好的補(bǔ)充潛水蒸發(fā)帶走的水鹽，致使在潛水水位低于1.2 m時(shí)，土壤鹽分隨著潛水水位的增加而增加，甚至呈指數(shù)函數(shù)增加；而10～20 cm土層在潛水水位低于0.9 m時(shí)，土壤鹽分隨著潛水水位的增加而略微降低，這可能是因?yàn)闈撍坏?，土壤鹽分在表層迅速聚集類似形成一種結(jié)皮性質(zhì)的保護(hù)層，降低水分蒸發(fā)，致使含鹽量有降低趨勢(shì)。土壤鹽分隨潛水水位的變化過程應(yīng)存在潛水水位轉(zhuǎn)折點(diǎn)[20]，1.2 m 水深應(yīng)該是土壤鹽分聚集發(fā)生轉(zhuǎn)變的潛水水位，此水位土壤柱體鹽分聚集最高。土壤鹽分在不同潛水水位變化比例較大，但實(shí)際含鹽量并不高，這主要是與栽植檉柳有關(guān)，研究表明，檉柳能顯著降低表層土壤(0～20 cm)含鹽量[24]，但檉柳對(duì)不同深度土壤鹽分的影響仍需進(jìn)一步的研究。

4 結(jié)論

1)在地下咸水(6 g/L)礦化度下，0～20 cm土層相對(duì)含水量隨潛水水位的增加而顯著降低，10～20 cm土壤相對(duì)含水量高于0～10 cm，且隨著潛水水位的增加差異性增大，潛水水位對(duì)0～10 cm土層相對(duì)含水量的影響要大于10～20 cm土層。0～20 cm土層土壤相對(duì)含水量均在潛水水位1.2～1.5 m處變幅最大。

2)隨潛水水位的增加，0～10 cm土層土壤含鹽量均表現(xiàn)為先升高后降低，呈拋物線型。在0～1.2 m潛水位下，土壤含鹽量增加顯著，在1.2 m處達(dá)到最大值；10～20 cm土層土壤含鹽量在潛水水位0～0.9 m土壤含鹽量逐漸降低，在1.2 m處達(dá)到最大值。1.2 m是淺層土壤鹽分聚集發(fā)生轉(zhuǎn)變的潛水水位。

3)0～10 cm土層土壤溶液絕對(duì)濃度隨潛水水位的增加，呈指數(shù)函數(shù)增加，10～20 cm土層土壤溶液絕對(duì)濃度隨潛水水位的增加，呈現(xiàn)先升高后降低趨勢(shì)，均以1.2 m處最大。土壤溶液絕對(duì)濃度在潛水水位0～0.9 m處，主要受0～10 cm土層的影響，在潛水水位1.5～1.8 m處，主要受10～20 cm土層的影響。0～10 cm土壤溶液絕對(duì)濃度主要受土壤相對(duì)含水量的影響，10～20 cm主要受土壤含鹽量的影響。

4)在地下咸水(6 g/L)礦化度下，通過毛管吸力及大氣蒸發(fā)作用，土壤內(nèi)水分及鹽分能上升到地表的最大潛水水位為1.2 m，土壤漬水、水分虧缺或含鹽量過高，均可影響植物生長(zhǎng)，所以可根據(jù)不同的植物根系深度，選擇合適的潛水水位，確保植物正常生長(zhǎng)發(fā)育。一般植物初始根系的主要生長(zhǎng)層為20～40 cm，因此，比較適宜的潛水水位為1.4～1.6 m。從防止區(qū)域土壤鹽漬化的角度考慮，也應(yīng)采取合理措施，將潛水水位控制在不因蒸發(fā)而使土壤積鹽的深度，從而實(shí)現(xiàn)土壤的改良及鹽漬化的防治。

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Water and salt distribution characteristics of shallow soil at different diving water levels

LI Xiaoqian1, 2，XIA Jiangbao2, ZHAO Ximei1, 2, YANG Jihua1

(1.Shandong Provincial Key Laboratory of Soil Erosion and Ecological Restoration, College of Forestry, Shandong Agricultural University, 271018, Tai’an, Shandong, China； 2. Shandong Provincial Key Laboratory of Eco-environmental Science for Yellow River Delta， Binzhou University, 256603, Binzhou, Shandong, China)

[Background] Water and salt distribution of shallow soil are the main affecting factors of seedling growth. Taking soil columns planted withTamarixchinensisLour.(3-year-old), a constructive species in the Yellow River Delta as the research object, we aimed at studying how the diving water level (DWL) affects the water and salt distribution. [Methods] The experiment was carried out as such, first, planting theT.chinensisLour. to soil column in the greenhouse, configuring the salt water in which mineralization degree was 6 grams per liter with sea salt, then setting up 6 diving water levels of 0.3 m, 0.6 m, 0.9 m, 1.2 m, 1.5 m, and 1.8 m, and each level set 3 repeats. In the use of drying method and residue drying method, the relative water content (RWC), salt content and absolute concentration at soil depths of 0-10 cm and 10-20 cm in a simulated device with DWL of 0.3 m, 0.6 m, 0.9 m, 1.2 m, 1.5 m and 1.8 m were measured. [Results] The RWC in 10-20 cm was higher than that in 0-10 cm and decreased significantly with the DWL increased (0-20 cm), but the decreasing degree in 0-10 cm was much higher than that in 10-20 cm, the highest reduction of the RWC was at both 1.2 m and 1.5 m. The salt content (0-10 cm) increased at first and then decreased with the DWL increasing, reached peak at 1.2 m (1.38%) and increased by106.35% compared with that at 0.3 m. The salt content (10-20 cm) was complex with the DWL changing, it changed smoothly at 0.3-0.9 m and increased at 1.2 m then decreased at 1.5-1.8 m, reached maximum at 1.2 m (1.33%) and increased by 304.04% compared with 0.3 m. The absolute concentration (0-10 cm) exponentially increased with the DWL increasing and maximum at 1.2 m (17.12%).The absolute concentration (10-20 cm) increased at first and then decreased with the DWL increasing and was maximal at 1.2 m (10.10%). [Conclusions] The RWC was significantly negative with the DWL (P< 0.01) while significantly positive for the salt level (P< 0.05); the absolute concentration (0-10 cm) was significantly positive with the DWL (P< 0.01) but significantly negative with the DWL (P< 0.01), the absolute concentration (10-20 cm) was significantly positive with the salt level (P< 0.01). This study provides theoretical basis and technical reference for the prevention of soil salinization in the Yellow River Delta and the planting management ofT.chinensisLour.

diving water level; soil moisture; soil salinity; absolute concentration of soil; distribution characteristic;TamarixchinensisLour

2016-07-14

2016-11-27

項(xiàng)目名稱： 國(guó)家自然基金面上項(xiàng)目“黃河三角洲檉柳對(duì)水位-鹽分變化的生理生態(tài)響應(yīng)過程與機(jī)制”(31370702);山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“黃河三角洲鹽堿地農(nóng)田林網(wǎng)生態(tài)工程治理及配套生物修復(fù)技術(shù)研究與示范”(2015GNC111022)

李小倩(1992—)，女，碩士研究生。主要研究方向：流域綜合治理。E-mail:mmysunchine@126.com

?通信作者簡(jiǎn)介： 夏江寶(1978—)，男，博士，教授，碩士生導(dǎo)師。主要研究方向：植被恢復(fù)與生態(tài)重建。E-mail:xiajb@163.com

S273.4

A

2096-2673(2017)02-0043-08

10.16843/j.sswc.2017.02.006