河套灌區(qū)上游地下水埋深與土壤鹽分互作效應(yīng)研究

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1、灌溉排水學(xué)報２０１４年８月第３３卷第４／５期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｒｒｉｇａｔｉｏｎａｎｄＤｒａｉｎａｇｅ文章編號：１６７２－３３１７（２０１４）０４／０５－０３１５－０５＊河套灌區(qū)上游地下水埋深與土壤鹽分互作效應(yīng)研究常春龍１，楊樹青１，劉德平１，符鮮１，杜麗云２（１．內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木建筑工程學(xué)院，呼和浩特０１００１８；２．鄂爾多斯市東勝區(qū)水政水資源局，內(nèi)蒙古東勝０１７０００）摘要：為探明河套灌區(qū)上游地下水埋深與土壤鹽分的互作效應(yīng)，以磴口縣壩楞為研究區(qū)，采用田間試驗與統(tǒng)計分析，研究作物生育期內(nèi)地下水埋深與土壤ＥＣ的時空分布規(guī)律，并探究二者的關(guān)系。結(jié)果表明，非灌溉季節(jié)，地下水平均埋深２

2、．２ｍ，而灌溉期地下水埋深變淺，平均為１．３ｍ。區(qū)域整體地下水埋深縱向自南向北逐漸變淺，橫向自西向東逐漸變淺。區(qū)域土壤ＥＣ空間分布呈南低北高，區(qū)域中部相對較大的趨勢。土壤鹽分與地下水埋深滿足指數(shù)關(guān)系，相關(guān)性較好。合理控制灌區(qū)淺層地下水埋深是防治土壤次生鹽漬化的有效措施。關(guān)鍵詞：土壤鹽漬化；地下水埋深；土壤ＥＣ；互作效應(yīng)中圖分類號：Ｓ１５６．４＋１文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａｄｏｉ：１０．１３５２２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｇｇｐｓ．２０１４．０４／０５．０６８常春龍，楊樹青，劉德平，等．河套灌區(qū)上游地下水埋深與土壤鹽分互作效應(yīng)研究［Ｊ］．灌溉排水學(xué)報，２０１４，３３（４／５）：３１５－３１９．影響植物生長的主要因

3、素是土壤鹽分和水分，二者都與地下水埋深有關(guān)。嚴(yán)重的土壤鹽漬化程度是內(nèi)蒙古河套灌區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的最大威脅。內(nèi)蒙古河套灌區(qū)，當(dāng)?shù)叵滤裆钤冢啊保担頃r，隨土壤深度增［１］加，土壤鹽分變化趨勢減小；當(dāng)?shù)叵滤裆畛^１．５ｍ時，對不同土層深度土壤鹽分變化影響較?。桓麑油粒郏玻萑婪e鹽與地下水礦化度極顯著相關(guān)；河套灌區(qū)的特定地區(qū)淺層地下水埋深的時空分布規(guī)律能夠定性反映［３］礦化度的時空分布規(guī)律。但內(nèi)蒙古河套灌區(qū)區(qū)域整體地下水埋深和土壤鹽分的時空變化及其二者在時空變化上的關(guān)系研究鮮見。為此，選取內(nèi)蒙古河套灌區(qū)整個灌溉（５—８月）過程，分析地下水埋深、土壤鹽分的時空變化，為河套灌區(qū)地下水控制深度和灌溉

4、制度的制定提供理論依據(jù)。１材料與方法研究區(qū)域位于內(nèi)蒙古河套灌區(qū)西南部的磴口縣補隆村，屬干旱、半荒漠草原地帶，年均降雨量１４４．５ｍｍ，主要集中在６—８月，年均蒸發(fā)量２３８１ｍｍ左右，主要集中在５、６月。封凍期約從１１月下旬到翌年４月，翌年３月開始解凍，大約在４月土壤融通，多年平均凍土深度為１．１ｍ左右。研究區(qū)域共布設(shè)了７眼長期地下水觀測井，孔深５ｍ，研究區(qū)域觀測井位置示意圖，見圖１。采用皮尺測定地下水埋深，每５ｄ觀測１次（冬季１０ｄ測１次），雨后和灌水后加測１次。從研究區(qū)域灌溉期間（５—８月），每月中旬在觀測井周邊對土壤進行分層圖１研究區(qū)域及觀測井位置示意圖＊收稿日期：２０１４－０３－２９

5、基金項目：“十二五”國家科技支撐計劃重點項目（２０１１ＢＡＤ２９Ｂ０３）；國家自然科學(xué)基金項目（５１３６９０１９）作者簡介：常春龍（１９９０－），男，碩士研究生，主要從事農(nóng)業(yè)水土資源利用與水土環(huán)境調(diào)控研究工作。Ｅ－ｍａｉｌ：Ｃｈａｎｇ１９９０１１２３＠１２６．ｃｏｍ通訊作者：楊樹青（１９６６－），女，教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事農(nóng)業(yè)水土資源利用與水土環(huán)境調(diào)控研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｎｍｎｄｙｓｑ＠１２６．ｃｏｍ３１５取樣，取土深度分別為０～２０、２０～４０、４０～６０、６０～８０、８０～１００ｃｍ。土壤電導(dǎo)率（ＥＣ）測定方法為：風(fēng)干土樣經(jīng)磨碎、過１ｍｍ篩后，?。玻埃?，按１∶５土水比配制土壤浸提液

6、，采用ＤＤＳ－３０７型電導(dǎo)率儀測定ＥＣ。２結(jié)果與分析２．１地下水埋深的統(tǒng)計分析利用ＳＰＳＳ１３．０統(tǒng)計學(xué)軟件對區(qū)域地下水埋深進行統(tǒng)計分析，結(jié)果見表１。表１區(qū)域地下水埋深原始數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析樣本容量最小值／ｍ最大值／ｍ均值／ｍ方差／ｍ２標(biāo)準(zhǔn)差／ｍ偏度系數(shù)峰度系數(shù)變異系數(shù)２８０．４２１．９４１．１９８０．１８９０．４３５０．２１３－０．３７１０．３６３根據(jù)文獻(xiàn)［４］，變異系數(shù)（Ｃｖ）小于０．１時，稱為弱變異性；０．１≤Ｃｖ≤１時，為中等變異性；Ｃｖ≥１時，為強變異性。從表１可以看出，地下水埋深實測值的方差較小，說明實測值的波動變化較小。地下水埋深的Ｃｖ小于１，為中等偏弱變異。峰度系數(shù)、偏度系數(shù)均接

7、近０，故數(shù)據(jù)接近正態(tài)分布，試驗觀測數(shù)據(jù)可靠。２．２地下水埋深時空變化動態(tài)區(qū)域橫向、縱向地下水埋深在作物生育期內(nèi)隨時間的變化如圖２所示。圖２作物生育期內(nèi)區(qū)域地下水埋深的動態(tài)變化從圖２可以看出，１—３月，淺層地下水埋深逐漸增大。從４月開始，隨著凍融期的結(jié)束，地下水埋深顯著減小，加之灌區(qū)５月１０日開始灌溉１水，地下水埋深在５月末—６月初期間達(dá)到最小值，而后隨著灌溉時間推移，地下水埋深開始動態(tài)變化：每次灌水前，地下水埋深均達(dá)到一