沧州东部滨海平原土壤盐渍化特征分析

陈彭1,2,3,王威2,3,王国明2,3*,马骏驰1

(1.中国地质调查局廊坊自然资源综合调查中心,廊坊 065099;2.中国地质调查局天津地质调查中心,天津 300170;3.华北地质科技创新中心,天津 300170)

摘要:土壤盐渍化是沧州沿海地区面临的主要环境地质问题之一。通过采集浅部0.3~0.5 m,深部0.8~1.0 m土壤样品,开展易溶盐试验,研究区域土壤盐分特征,分析各离子间的相关性,评价土壤盐渍化程度与影响因素。结果表明:浅部样品全盐量平均值为4.225 g/kg,高于深部3.828 g/kg。浅部全盐量与Cl-、SO4 2-、Na+、K+含量呈显著正相关。深部土壤全盐量与Cl-、Na+、K+、Mg2+含量显著正相关。土壤盐渍化总体处于低-中等水平,不同层位盐渍土均近似平行于海岸带分布;盐渍化程度呈现自西北向东南逐渐加剧的趋势。盐渍化类型主要为氯盐渍化,NaCl是盐分存在最主要形态。浅层地下水性质与包气带岩性是影响盐分积累最主要的因素。

关键词:土壤盐渍化;盐分特征;全盐量评价;影响因素

盐渍化是土壤底层或地下水的盐分随毛管水上升到地表,水分蒸发后,使盐分积累在表层土壤中的过程[1],是由自然和人类活动引起的环境地质问题。目前,全球约有9.5×109 hm2的土壤受到盐渍化的威胁,约占全球陆域面积的10%。我国各类盐渍土总面积约为9 913×104 hm2,占国土面积的1.03%,其中耕地盐渍化面积约为920.94×104hm2,占全国耕地面积的6.62%[2]。沧州沿海地区,蒸发强烈、地下水矿化度高、水位埋深浅,极易形成盐渍土。而盐渍土的广泛分布成为制约地区发展、农业生产、工程建设的主要因素之一。因此,在沧州东部平原区开展土壤盐分的调查与研究显得十分必要。

近几年针对土壤盐渍化的研究聚焦在以下几个方面:(1)多元遥感影像土壤盐渍化监测研究[3-5];(2)盐渍化影响因素研究[6-10];(3)盐渍化时空演化特征研究[11-14];(4)盐渍化模拟预测研究[15,16],而在沧州地区,已有学者针对该问题取得了一定的研究成果。高会[17]、陈景[18]、徐东瑞[19]等利用不同时期遥感数据盐渍化进行动态监测与评价。结果表明,土壤基质与灌溉水水质是形成盐碱土的基础,气候条件是积盐的外动力,地形地貌、水位埋深影响是土壤盐碱化变化的主要因子,而人类活动在一定程度上影响盐碱化的形成。武之新[20]、任荣[21],张玉铭[22]在上世纪90年代对沧州地区土壤盐渍化现状、空间特征、形成发展、改良利用进行了研究。周在明[23]通过研究沿海低平原地区水土盐分与水位埋深的关系后,得出土壤盐分与地下水矿化度分布规律基本一致,而与水位埋深相反的结论。

本次研究依托地质大调查项目,采集0.3~0.5 m、0.8~1.0 m土样开展易溶盐试验,揭示土壤盐分离子分布特征与规律,评价盐渍化程度,分析影响土壤盐渍化的主要因素,旨在为沧州沿海地区国土空间规划、城镇化建设和土壤改良提供地学依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

研究区位于河北省东南沿海地区,渤海湾西岸,北起歧口河与天津市接壤,南至大口河与山东省相毗邻,北距天津110 km,西距沧州市区90 km。包括黄骅市、渤海新区以及海兴县,总面积3 321 km2,其中陆域面积2 996 km2(图1)。区内地势平坦,自西向东微向海域倾斜,地面坡降为0.05‰~0.1‰,西北部地面标高为4.0~6.0 m,东部沿海岸线一带地面标高为1.5~2.0 m。区内主要地貌类型为冲积-海积平原区:(1)齐家务乡-吕桥镇-羊二庄镇-小山乡以西为冲积平原区,主要为泛滥平地小区。吕桥-官庄、旧城-羊二庄一带为故河道小区,黄骅城区以西、海兴县城西南为泛滥洼地小区。(2)齐家务乡-吕桥镇-羊二庄镇-小山乡以东为海积平原区,主要为平地小区。南大港北侧为潟湖小区,南大港以东、南排河镇、小山-香坊为洼地小区,新村回族自治乡为海滩小区。区内多年平均气温介于10~25°C之间;多年平均降水量520.1 mm,多集中在6~8月份,占全年降水量的70%~80%;多年平均蒸发量在1 600~2 000 mm之间,夏季蒸发量占全年蒸发量的46%左右;全年日照时数在2 750 h左右。主要土壤类型以潮土与盐化潮土为主,主要农作物为小麦、玉米、谷子、豆类、棉花、花生等,主要野生植被以木贼科、大麻科、百合科、蓼科、藜科、马齿苋科、蔷薇科、豆科等为主。区内浅部地层(0~3 m)以细颗粒沉积物为主,主要岩性包括粉质黏土、粉土及粉砂,西部沉积物颗粒较东部滨海地区略粗。北部官庄-吕桥-南排河一带岩性以粉质黏土为主,主要为河漫滩相、牛轭湖相、潟湖相;中部黄骅城区岩性以粉土为主,主要为河漫滩相、分流河道相;南部以粉土、粉质黏土为主,主要为河漫滩相、牛轭湖相;自歧口镇-新村沿海一带以细颗粒黏土-粉质黏土为主,主要为潮坪相、潮间带相。区内地下水位埋深浅,最浅处不足1.0 m,最深处大于3.0 m,地下水补给条件差,除沿河有微弱径流补给外,其余部位地下水基本处于停滞状态。浅层地下水矿化度多大于5 g/L,为单一的高矿化度Cl-Na型水(图2,图3)[24]

图1 研究区地理位置及采样点分布图
Fig.1 Geographical location and sampling point distribution map of the study area

图2 0~2.0 m土体岩性及水位埋深图
Fig.2 0~0.2 m Soil lithology and contour line of groundwater depth

图3 研究区地貌图
Fig.3 Geomorphological map of the study area

1.2 样品采集与测试

利用人工浅钻进行易溶盐样品采集,并于钻孔内测量地下水埋深。采样深度为0.3~0.5 m(浅部)、0.8~1.0 m(深部),采样点611个近似平均分布于研究区内,样品数量共1 222件。采样时利用DGPS(差分全球定位系统),测量采样点经纬度及高程。

样品采集后在实验室进行自然风干、碾碎和过20目筛,按土工试验相关标准[25]制备形成1/5的土、水浸出液进行土壤盐分测定。钾、钠离子用火焰光度计法测定,钙、镁离子用EDTA络合滴定法测定,碳酸根、重碳酸根离子用双指示剂中和法测定,硫酸根离子用EDTA间接络合滴定法测定,氯离子用标准硝酸银滴定法测定,全盐量用电导法测定,pH值采用pHB-4型便携仪测定,样品测试由天津地质矿产测试中心完成。

1.3 数据处理

利用SPSS 23对样品土壤盐分测试数据进行数理统计、相关性以及主成分分析,运用Surfer 11.0进行Kriging(克里格)法插值绘制等值线,通过MAPGIS 6.7进行图件编制。

2 结果与分析

2.1 土壤盐分含量统计特征

由表1可知,在浅部土层中,土壤pH介于6.26~9.70,总体呈弱碱性,变异系数为7.249%,含量分布具弱变异性,说明土壤酸碱度基本稳定。土壤全盐量介于0.433~92.631 g/kg,平均值为4.225 g/kg,总体含量偏低,变异系数为194.836%,含量分布具强变异性。阳离子浓度呈现K++Na+>Ca2+>Mg2+,K++Na+占阳离子总浓度85.56%。阴离子浓度呈现Cl->SO42->HCO3->NO3-,Cl-占阴离子总浓度为65.06%。

表1 0.3~0.5 m土壤盐分含量描述性统计
Table 1 Descriptive statistics of soil salinity from 0.3 m to 0.5 m in depth

注:离子含量单位为:g/kg,n=611、变异系数为(%)。

最小值最大值平均值标准差方差变异系数K+0.001 1.105 0.050 0.122 0.015 243.420 Na+0.022 28.430 1.289 2.480 6.148 192.231 Ca2+0.009 4.964 0.133 0.328 0.108 245.987 Mg2+0.004 3.468 0.093 0.246 0.061 264.493 Cl-0.018 44.313 1.997 4.314 18.609 215.976 SO42-0.017 14.690 0.513 1.192 1.422 232.443 HCO3-0.092 51.867 0.420 2.088 4.360 497.271 NO3-0.000 1.372 0.048 0.084 0.007 173.990 pH 6.260 9.700 8.143 0.576 0.332 7.249全盐量0.433 92.631 4.225 8.257 68.171 194.836

由表2可知,深部土壤pH、全盐量与浅部统计特征基本趋同,各离子平均含量略有下降。其中,pH介于5.88~9.66,变异系数为6.642%。土壤全盐量介于0.348~39.374 g/kg,平均值为3.828 g/kg,变异系数为146.909%。阳离子浓度呈现K++Na+>Ca2+>Mg2+,K++Na+占阳离子总浓度88.37%。阴离子浓度呈现Cl->SO42->HCO3->NO3-,Cl-占阴离子总浓度为71.86%,K++Na+、Cl-含量占比较浅部有所上升。

表2 0.8~1.0 m土壤盐分含量描述性统计
Table 2 Descriptive statistics of soil salinity from 0.8 m to 1.0 m in depth

注:离子含量单位为:g/kg,n=611、变异系数为(%)。

最小值最大值平均值标准差方差变异系数K+0.001 0.952 0.040 0.090 0.008 226.633 Na+0.013 10.440 1.244 1.825 3.331 146.749 Ca2+0.010 3.032 0.091 0.151 0.023 166.328 Mg2+0.004 2.524 0.078 0.187 0.035 238.922 Cl-0.035 19.941 1.908 3.282 10.773 172.049 SO42-0.006 10.040 0.400 0.650 0.423 162.552 HCO3-0.092 1.251 0.317 0.114 0.013 35.847 NO3-0.000 1.750 0.030 0.081 0.007 267.546 pH 5.880 9.660 8.297 0.551 0.304 6.642全盐量0.348 39.374 3.828 5.624 31.631 146.909

浅部、深部土壤中各离子统计特征相近,变异系数均大于100%,表明区内土壤盐分离子的空间变化性较大。浅部土层中的全盐量及各项离子含量均高于深部,表明浅层受蒸发浓缩作用更为强烈(表3、图4a、4b),而深部土层中的Na+、Cl-含量占比高于浅部,主要原因是区内浅层地下水类型为Cl-Na型水,而深部土壤位于地下水位变动带,受地下水影响较大,这是导致Na+、Cl-离子含量占比高的主要原因。

图4 b深层土壤全盐量分布频率统计
Fig.4b Frequency histogram of total salinity in deep soil

图4 a浅层土壤全盐量频率直方图
Fig.4a Frequency histogram of total salinity in shallow soil

表3 各区间土壤全盐量样品统计
Table 3 Statistics of total soil salt content in each interval

全盐量区间(g/kg)0~5 5~25 25~95合计浅部土壤样品数量(0.3~0.5 m)511 83 17 611样品比例83.63 13.59 2.78 100深部土壤样品数量(0.8~1.0 m)513 87 11 611样品比例84.10 14.10 1.80 100

2.2 土壤全盐量空间分布特征

区内土壤全盐量空间差异性大,但不同深度样品均在0~5g/kg区间内样品数量集中,为直观反映全盐量空间分布特征,运用Kriging插值法对全盐量、pH进行空间插值分析。由图5、6可知,研究区内西部冲积平原土壤含盐量小于东部海积平原,不同深度土壤全盐量空间分布特征相似,全盐量等值线大体平行于海岸线,全盐量自滨海向内陆逐渐减少。浅层土壤全盐量>5 g/kg地段主要分布在距离平均高潮线小于30 km的地区,海相层埋深小于5.0 m,与全新世海侵范围大体一致。深层土壤全盐量>5 g/kg地段均分布在距离平均高潮线小于15 km的地区,海相层埋深小于3.0 m,分布范围明显小于浅层土壤。南大港以东潟湖洼地、常郭乡-旧城镇河间洼地以及歧口镇的潮上带地段,浅/深层土壤全盐量均大于周边其他地区。岩性以暗棕-暗灰色粉砂质黏土、黏土为主。

图5 0.3~0.5 m土壤pH等值线及全盐量分区
Fig.5 The pH contour and total salinity zoning of soil from 0.3 m to 0.5 m in depth

图6 0.8~1.0 m土壤pH等值线及全盐量分区
Fig.6 The pH contour and total salinity zoning of soil from 0.8 m to 1.0 m in depth

2.3 土壤盐渍化评价

按建设部《岩土工程勘察规范(2009年版)》中土壤盐渍化分类及分级标准[26],对1 222件土壤样品盐渍化程度进行评价,得出表3、表4。由表3可知,区内以中等强度氯盐型盐渍土为主要类型,浅部土壤样品件数比为16.37%,深部为14.06%。

表3 盐渍土分类统计
Table 3 Classification statistics of saline soil

采样深度/m 0.3~0.5 0.8~1.0样品总件数611 611盐渍土件数100 86盐渍土类型氯盐96 85亚氯盐亚硫酸盐2 0 2 1盐渍土强度弱32 30中64 56强4 0

由表4可知,浅部土壤盐渍土面积为968.72 km2,面积占比32.33%,其中,中度盐渍土面积为611.59 km2,面积占比20.41%。深部土壤中各类型盐渍土面积较浅部均有所减少,盐渍土总面积为656.62 km2,中度面积为486.03 km2。空间分布特点:自歧口镇-新村乡呈条带状分布;南大港北部、羊二庄镇周边呈串珠状零星分布。上世纪60年代中期,研究区0.5 m深度盐渍土面积占区域总面积的50%~70%,以氯盐型为主[27];90年代初,0.3 m深度盐渍土面积约为1 000 km2占区域面积的33.37%[28]。与不同时期区域盐渍土数据进行比较可知,研究区盐渍土类型未发生改变,盐渍土面积大幅减少,但近20年减少幅度有所下降。

表4 土壤盐渍化面积统计
Table 4 Area statistics of soil salinization area

采样深度/m陆域面积/km2非盐渍土面积/km2非盐渍土占比/%0.3~0.5 2 027.28 67.67 2 996 0.8-~1.0盐渍土面积/km2 968.72中度611.59 656.62中度486.03轻度357.13轻度170.59盐渍土占比/%32.33中度20.41 21.92中度16.22轻度11.92轻度5.69 2 339.38 78.08

2.4 土壤盐分离子间及其与全盐量相关性分析

通过对土壤中各离子含量进行相关性分析,可以推测土壤盐分的来源,反映盐分运动的趋势。区内土壤离子相关性分析结果,如表5、表6。

表5 0.3~0.5 m土壤盐分参数相关性矩阵
Table 5 Correlation matrix of the soil salinity parameters from 0.3 m to 0.5 m in depth(n=611)

注:**在0.01级别,显著性相关。

K+Na+Ca2+Mg2+Cl-SO42-HCO3-NO3-pH全盐量K+1 0.882**0.498**0.897**0.900**0.789**-0.222**0.135**-0.004 0.915**Na+-1 0.463**0.792**0.993**0.717**-0.258**0.122**-0.011 0.977**Ca2+--1 0.494**0.487**0.836**-0.197**0.254**-0.228**0.519**Mg2+---1 0.837**0.761**-0.272**0.107**-0.067 0.863**Cl-----1 0.720**-0.301**0.129**-0.051 0.978**SO42------1-0.148**0.168**-0.041 0.797**HCO3-------1-0.066 0.218**-0.239**NO3--------1-0.080*0.085*pH--------1-0.016全盐量---------1

由表6可知,浅部土壤全盐量与Cl-、SO4 2-、Na+、K+之间呈显著正相关(P<0.01),且相关系数均大于0.8,表明全盐量随这些离子含量的增加而增大。Cl-与Na+、K+、Mg2+呈显著正相关,SO42-与Ca2+、Na+呈显著正相关,说明土壤中盐分以NaCl、KCl、MgCl2、Na2SO4、CaSO4等形式存在。另一方面土壤中Cl-与Na+相关性为0.991,在一定程度上说明土壤盐分离子受浅层咸水与现代海水影响较大。由表7可知,深部土壤中除SO42-与全盐量相关性略有下降外,其余Cl-、Na+、K+、Mg2+与全盐量的相关性均有所上升,呈显著正相关(P<0.01),相关系数大于0.85。随着SO42-含量以及与全盐量相关性的下降,使得NaCl、KCl、MgCl2成为深部土壤中盐分的主要形态。

表6 0.8~1.0 m土壤盐分参数相关性矩阵
Table 6 Correlation matrix of the soil salinity parameters in depth from 0.8 m to 1.0 m(n=611)

注:**在0.01级别,相关性显著;*在0.05级别,相关性显著。

K+Na+Ca2+Mg2+Cl-SO42-HCO3-NO3-pH全盐量K+1 0.825**0.538**0.856**0.848**0.775**-0.031-0.011 0.019 0.808**Na+-1 0.688**0.748**0.991**0.843**-0.031-0.049 0.015 0.944**Ca2+--1 0.548**0.698**0.905**-0.026 0.051-0.129**0.736**Mg2+---1 0.812**0.737**-0.029-0.014-0.024 0.793**Cl-----1 0.841**-0.034-0.045-0.014 0.950**SO42------1-0.02-0.007-0.019 0.871**HCO3-------1-0.001-0.017 0.221**NO3--------1-0.211**-0.045 pH--------1 0.002全盐量---------1

2.5 浅部土壤盐分各指标间主成分分析

运用降维思想将土壤中全盐量及主要离子指标转化为综合指标,从而获得具有代表性和限制性的土壤盐渍化特征因子,用以较为精确的定量描述土壤盐分及各主要离子的分布特征。将浅部土壤数据进行标准化处理;采用KMO(kaiser-Meyer-Olkin)检验和Bartlett’s球形检验,计算KMO值与球形校验,经总方差解译得出主成分载荷矩阵,采用凯撒正态化最大方差法,载荷矩阵进行旋转,得出最终矩阵(表7)。经计算浅部土壤KMO值为0.607,球形检验显著性水平均小于0.05,表明数据适合做因子分析。

表7 旋转后主成分因子载荷矩阵
Table 7 Rotated principal component factor matrix

指标全盐量K+Na+Ca2+Mg2+Cl-SO42-采样深度(0.3~0.5 m)成分Z1 0.957 0.889 0.952 0.8 0.862 0.967 0.936 Z2 0.234-0.042-0.016-0.023-0.038-0.022-0.019 Z3-0.041-0.032-0.057 0.127-0.031-0.054 0.037

由表7可知浅部土壤得出3个主成分Z1、Z2、Z3,贡献率分别为64.565%、11.74%、11.233%,累计贡献率为87.538%,表明9个指标反映的信息可用前3个主成分表示。其中Z1主成分最大,因此其包含的原始变量信息最全面,参考价值最大,对土壤盐渍化的影响最大。Z1中全盐量、Na+、Cl-、SO42-的载荷值较大,均为正向载荷且大于0.9,表明Z1与全盐含量、Na+、Cl-、SO42-的相关性较高,这4项指标与土壤盐渍化关系也较为密切,从一定程度上表示了土壤盐渍化的状况,同时也反映了土壤盐渍化的盐分主要成分为氯化物与硫酸盐。

3 盐渍土成因与全盐量影响因素分析

3.1 盐渍土成因

(1)地质历史时期的海侵作用与现代海水的侵袭作用是区内盐渍土形成的主要原因之一。区内全新世海相层、现代海水为盐渍土形成提供盐分来源。全新世海相层最浅埋深仅为2 m左右,厚度为5~10 m。受地下水的溶解、溶滤作用,导致其盐分进入地下水。风暴潮、海啸、海风等作用将现代海水中的盐分以含盐水雾的形式带至地表或地下水,这些都为形成盐渍土的主要盐源。

(2)强烈的蒸发作用为盐渍土的形成提供重要驱动。区内多年平均蒸发量为1 918.9 mm[29],大于降水量3倍。强烈的蒸发,导致地下水不断沿毛细管上升,土中水分大量散失,盐分上移结晶。而区内积盐时间长达5~6个月,积盐过程大于淋盐过程,易形成盐渍化[30-34]

(3)细颗粒沉积物是盐渍土形成的根本条件。区内0~2 m土体以细颗粒河流相、潮坪相、湖沼相沉积物为主,岩性主要为黏土、粉质黏土及粉砂互层为主,渗透性弱,渗透系数为10-5~10-6 cm/s,吸附能力强。细颗粒沉积物一方面导致潜水主要靠蒸发排泄,携带地下水中盐分离子进入土壤;另一方面,土壤质地黏重其淋滤性差,物理吸附性强,使大量可溶性离子附着于土体表面,形成盐渍土。

(4)平坦的地形、低洼的地势为盐渍土的形成提供了客观条件。地势的差异与物质组成的不同,直接影响地表、地下径流,进而影响土体中的盐分运动,区内地形坡度仅为0.05%~0.1%,造成潜水滞缓,经蒸发致使地表出现积盐现象。在南大港等洼地处,周围淋溶的盐分向洼地集中,使得积盐现象尤为明显。

(5)地下水矿化度与水位埋深直接影响盐渍土的形成与分布。地下水通过土壤毛细管上升到地表,当水分蒸发后,大量的盐分残留地表,易导致盐碱化。而地下水矿化度越高,土壤中的盐分含量就越多;地下水埋深越浅,盐分越易上升至地表。区内浅层地下水埋深为0.5~3 m(图2),埋深较浅,据水质分析结果可知,浅层地下水矿化度大于5 g/L,排水不通畅和蒸发强烈,浅层地下水很容易上升到地表,造成盐碱化。

3.2 全盐量影响因素分析

众多研究显示滨海地区土壤全盐量与地形地貌、地下水、气候条件等有着极为密切的联系,因此本文选取高程、水位埋深、地下水矿化度为主要的影响因素,研究各因素对浅层土壤全盐量的空间特征的影响程度。地下水埋深、地下水矿化度以及高程数据均来自野外调查实测数据。为进一步揭示各因素与盐渍化的内在联系,利用SPSS23对渤海新区土壤全盐量、地下水位埋深、地下水矿化度以及地面高程做逐步回归分析(表8、9)。

表8 影响因素相关系数表
Table 8 Effecting factor of Correlation coefficients

土壤全盐量地下水埋深地下水矿化度高程地下水埋深-0.623**——地下水矿化度0.782**-0.782**——高程-0.497**0.410**-0.364**——

由表8、表9可知各项回归系数均小于0.05通过显著性校验,与土壤全盐量相关性最大的因素是地下水矿化度0.782,其次为地下水埋深-0.623,高程因素相关性最小为-0.497。据此,可表明区内浅层土壤与地下水之间具有显著的垂向迁移交换作用。高程在一定程度上影响着盐分的水平运移与累积,但垂向运移仍为区内盐分迁移的最主要方式。标准化后,地下水矿化度标准系数最大,说明地下水矿化度对浅层土壤全盐量的影响表现为直接影响,而地下水埋深、高程虽与全盐量有着较为显著的相关性,但其直接影响较小。引入自变量,逐步调整R2,表明随着变量的引入,其对土壤全盐量的解释作用增强,最终调整R2=0.741,说明自变量解释了因变量74.1%的变化,因此除地下水矿化度、地下水埋深、高程外还有诸如排水条件、土体颗粒、微地貌类型等因素对全盐量的影响,尚需进一步解释。最终得到浅层土壤全盐量回归方程:

表9 回归系数表
Table 9 Regression coefficients

模型常量地下水矿化度高程地下水埋深非标准化系数B 0.288 2.962-0.356-2.164标准误差0.027 0.004 0.001 0.006标准系数t Sig.0.582-0.178-0.186 11.464 960.452-526.572-462.311 0 0 0 0

式中:TS——浅层土壤全盐量;TDS——地下水矿化度;H——高程;GD——地下水埋深。

4 结论

(1)不同层位土壤总体盐分特征相近,呈弱碱性,酸碱度稳定。浅部土壤平均含盐量为4.225 g/kg高于深部。各离子空间变异性大,阳离子以K++Na+为主,阴离子以Cl-、SO4 2-为主。浅部土壤全盐量与Cl-、SO42-、Na+、K+含量呈显著正相关。深部土壤全盐量与Cl-、Na+、K+、Mg2+含量显著正相关。

(2)不同层位盐渍土均以中等强度氯盐型细颗粒盐渍土为主,浅部盐渍土面积为968.72 km2,占比32.33%,深部盐渍土面积为656.62 km2,占比21.92%。盐渍土分布大体平行于海岸线,由滨海向内陆递减。

(3)区内浅部咸水与现代海水是土壤盐分的最主要来源。土壤全盐量与地下水矿化度、地下水埋深、高程空间分布格局吻合度较高,地下水埋藏越浅,地下水矿化度越高,高程越低土壤全盐量越高,与土壤全盐量空间相关性最大的是地下水矿化度,且表现为直接影响。

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Distribution characteristics of soil salinization in the east coastal plain of Cangzhou

CHEN Peng1,2,3,WANG Wei2,3,WANG Guo-ming2,3*,MA Jun-chi1
(1.Langfang natural resources survey center,China Geological Survey,Langfang 065099,China;2.Tianjin geological survey center,China Geological Survey,Tianjin 300170,China;3.North China Center for Geoscience Innovation,Tianjin 300170,China)

Abstract:Soil salinization is one of the main environmental geological problems in Cangzhou coastal area.By gathering soil samples of 0.3~0.5 m in the shallow layer and 0.8~1.0 m in the deep layer,the soluble salt test was carried out to study the characteristics of soil salt in the region,analyze the correlation among ions,and evaluate the degree of soil salinization and its influencing factors.The research results show that the average total salt content of shallow samples is 4.225 g/kg,which is higher than that of deep samples.The total salt content of shallow soil was positively correlated with the contents of Cl-,SO4 2-,Na+and K+.The total salinity in the depth was positively correlated with the contents of Cl-,Na+,K+and Mg2+.The degree of soil salinization was at low to medium level,and increased gradually from northwest to southeast.The salinized distribution of different layers was almost parallel to the coastal zone.Chlorine salinization is the main type of salinization,and NaCl is the main salt form.The characteristics of shallow groundwater and the lithology of vadose zone are the main factors affecting salt accumulation.

Key words:soil salinization;characteristics of salt;total salinity evaluation;influence factor

中图分类号:S156.4

文献标识码:A

文章编号:2097-0188(2022)03-0036-08

DOI:10.19948/j.12-1471/P.2022.03.06

收稿日期:2022-07-01

资助项目:中国地质调查局项目“河北渤海新区地质环境调查评价(1212011120087)”;“松嫩平原西北缘扎兰屯-扎赉特地区黑土地地表基质调查(ZD20220108)”

作者简介:陈彭(1982-),男,硕士,高级工程师,研究方向:水工环地质,E-mail:mr.chenpeng@163.com;*通讯作者:王国明(1983-),男,汉,硕士,工程师,研究方向:环境地球化学,E-mail:470383057@qq.com。