化騫寂，馮紹元，葛 洲，徐 英

（揚(yáng)州大學(xué) 水利科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225009）

0 引 言

【研究意義】據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全球鹽堿化土壤面積占陸地面積的7.26%，我國(guó)的鹽堿化土壤占全國(guó)可利用土地面積的4.88%，其中耕地鹽漬化面積占全國(guó)耕地面積的6.62%[1]。土壤鹽堿化是土壤退化和生態(tài)環(huán)境惡化的重要原因之一，防治土壤鹽堿化對(duì)于農(nóng)業(yè)和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。掌握土壤鹽分時(shí)空分布規(guī)律是防治土壤鹽堿化的重要前提。【研究進(jìn)展】大量研究[2-4]表明，地統(tǒng)計(jì)學(xué)是研究土壤時(shí)空變異特征有效的方法。但是一般情況下土壤鹽分都有“異常值”的存在，數(shù)據(jù)往往不服從正態(tài)分布[5]，指示克立金法（Indicator Kriging Method）以其對(duì)區(qū)域不確定性估計(jì)的合理性成為處理有偏數(shù)據(jù)的有力工具[6]。目前已有很多學(xué)者利用指示Kriging 法對(duì)土壤鹽堿化的分布規(guī)律作出研究，并取得較好的成果。Pouryazdankhah 等[7]利用普通Kriging 和指示Kriging確定了伊朗吉蘭省鹽分較高的水稻減產(chǎn)區(qū)域；Demir等[8]對(duì)克孜勒河三角洲灌溉季節(jié)（2003 年8 月）到雨季（2004 年4 月）土壤鹽分的指示Kriging 分析表明，灌溉季節(jié)土壤鹽化的風(fēng)險(xiǎn)比雨季大；楊奇勇等[9]揭示了禹城市7 月不同閾值下土壤鹽分概率分布規(guī)律；姚榮江等[10]認(rèn)為黃河三角洲地區(qū)典型地塊上地下水埋深與土壤鹽分的概率分布存在空間上的規(guī)律性與相似性；周在明等[11]亦得出環(huán)渤海低平原區(qū)4—5 月（旱季）表層土壤全鹽量、地下水位埋深和礦化度三者的概率空間分布呈現(xiàn)相似性、在空間尺度上密切相關(guān)的結(jié)論；徐英等[12]運(yùn)用指示Kriging 方法分析確定了河套灌區(qū)解放閘灌域夏灌前防治土壤鹽堿化的地下水臨界埋深。已有研究成果肯定了指示Kriging 法在揭示土壤鹽堿化時(shí)空變異規(guī)律及其與地下水埋深等因素之間空間關(guān)系方面的能力，但研究時(shí)段主要集中在某個(gè)時(shí)期，尚無(wú)涉及土壤鹽分在周年內(nèi)的時(shí)空變異性?！厩腥朦c(diǎn)】掌握周年內(nèi)時(shí)空變異規(guī)律是分析土壤鹽堿化形成機(jī)理和鹽分歸趨的重要組成部分。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】以河套灌區(qū)典型研究區(qū)為例，運(yùn)用經(jīng)典統(tǒng)計(jì)和地統(tǒng)計(jì)理論相結(jié)合的方法揭示研究區(qū)土壤耕層鹽分在周年內(nèi)的時(shí)空變異規(guī)律，成果可為研究區(qū)土壤鹽堿化形成機(jī)理分析和分區(qū)防治、時(shí)空信息采樣點(diǎn)的布置提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

內(nèi)蒙古河套灌區(qū)永濟(jì)灌域以引黃灌溉為主，屬于溫帶大陸性氣候，干旱少雨、蒸發(fā)強(qiáng)烈且地下水位埋深較淺，土壤鹽堿化嚴(yán)重。研究區(qū)多年平均降水量125.2 mm，主要集中在6—9 月，多年平均蒸發(fā)量在1 999～2 346 mm 之間，集中在5—6 月，年蒸發(fā)量是年降水量的10～30 倍；平均氣溫為8.3 ℃，年日照時(shí)間3 100 h 左右；主要種植作物有小麥、玉米、葵花、瓜菜等。

典型研究區(qū)（東經(jīng) 107°14′—107°20′ ，北緯40°43′—40°50′）位于永濟(jì)灌域合濟(jì)渠控制范圍內(nèi)，如圖1 所示，南北11 km，東西8 km，臨近黃河，面積約5 666 hm2，高程在1 038～1 041 m 之間，區(qū)內(nèi)土壤主要以粉壤土和砂質(zhì)壤土為主，局部范圍有壤質(zhì)砂土，平均含砂量約為49%。研究區(qū)1 a 內(nèi)灌水6 次，由合濟(jì)閘控制，第1 次主要是葵花、瓜菜等的播前灌和春小麥分蘗期灌水；第2 次主要灌溉小麥和玉米；第3 次灌溉除葵花外的所有作物；第4 次主要灌溉玉米和小麥；第5 次主要灌溉玉米；第6 次即為以保墑壓鹽為目的的秋澆，在作物收獲之后灌溉所有的耕地。本文研究時(shí)段為2018 年秋澆前到2019 年秋澆前，2018 年降雨量為176 mm，接近豐水年，2019 年降雨量為91 mm，為枯水年；研究時(shí)段內(nèi)地下水位平均埋深和礦化度動(dòng)態(tài)變化見(jiàn)表1，2019 年地下水位平均埋深和平均礦化度接近多年平均水平。

表1 研究區(qū)地下水位平均埋深和平均礦化度動(dòng)態(tài)變化 Table 1 Dynamic change of average depth and average Salinity of groundwater in the study area

1.2 土樣采集與土壤鹽分測(cè)定

1.2.1 土樣采集

1）采樣點(diǎn)布置。因研究區(qū)耕地、荒地插花分布，為今后探討地下水對(duì)耕、荒地土壤鹽分分布的影響，土壤采樣點(diǎn)圍繞淺層地下水觀測(cè)井布置，即每眼井附近布置3～4 個(gè)采樣點(diǎn)，視土地利用情況，盡量覆蓋小麥地、玉米地、葵花地和荒地等，采樣深度分別為0～10、10～20、20～40 cm（每個(gè)采樣點(diǎn)重復(fù)2 次）。以盡量均勻分布和避開(kāi)村莊、道路和溝渠等影響為原則，研究區(qū)共布設(shè)47 眼觀測(cè)井，其中33 眼設(shè)于2018年秋澆前，6 眼增設(shè)于2019 年第2 次灌水前，8 眼增設(shè)于2019 年第5 次灌水前（2019 年7 月13 日），觀測(cè)井布置如圖1 所示。

圖1 研究區(qū)域及觀測(cè)井分布 Fig.1 Distribution of study area and observation well

2）采樣時(shí)間和數(shù)量。為了減小灌水、排水等人類(lèi)活動(dòng)對(duì)土壤鹽分時(shí)空分布的影響，取樣時(shí)間選擇在每次灌水之前。本試驗(yàn)共采樣7 次，分別為2018 年9 月22 日（即2018 年秋澆前），2019 年4 月27 日（即2019 年第1 次灌水之前，簡(jiǎn)稱一水前）、2019年5 月24 日（即第2 次灌水之前，簡(jiǎn)稱二水前）、2019 年6 月12 日（即第3 次灌水之前，簡(jiǎn)稱三水前）、2019 年7 月1 日（即第4 次灌水之前，簡(jiǎn)稱四水前），2019 年7 月23 日（即第5 次灌水前，簡(jiǎn)稱五水前）、2019 年9 月22 日（即2019 年秋澆前）。根據(jù)觀測(cè)井布置、采樣時(shí)間和觀測(cè)井附近土地利用情況，各次采樣點(diǎn)數(shù)量見(jiàn)表2。由于耕地主要種植作物有小麥、玉米、葵花以及少量瓜菜，為提高耕地土壤平均含鹽量的估計(jì)精度，耕地采樣點(diǎn)數(shù)約為荒地的3～4 倍。

1.2.2 鹽分的測(cè)定與等級(jí)劃分

1）鹽分測(cè)定。將土樣自然風(fēng)干、研磨、過(guò)2 mm篩，按土水比1∶5 的比例進(jìn)行土壤浸提、振蕩、過(guò)濾，測(cè)定其電導(dǎo)率，并按（全鹽量=2.882×EC1:5（ms/cm）+0.183）換算成土壤全鹽量[13]。

2）等級(jí)劃分。根據(jù)內(nèi)蒙古河套灌區(qū)鹽化等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[14]，把土壤鹽分分成4 個(gè)等級(jí)：全鹽量＜1 g/kg，非鹽漬土；1～2 g/kg，輕度鹽漬土；2～4 g/kg，中度鹽漬土；4～6 g/kg，強(qiáng)鹽漬土；當(dāng)＞6 g/kg 時(shí)，鹽土。

1.3 分析方法

采用SPSS 23.0 分析土壤全鹽量統(tǒng)計(jì)特征，采用地統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件GS+9.0 分析指示變異函數(shù)模型，并將其模型參數(shù)輸入ArcGIS 10.0 繪制土壤鹽分概率分布圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤鹽分的統(tǒng)計(jì)特征分析

2.1.1 研究區(qū)土壤鹽分總體變化規(guī)律

表2 為研究區(qū)不同時(shí)期0～10、10～20、20～40、0～40 cm 土層鹽分的統(tǒng)計(jì)特征，圖2（a）是研究區(qū)各土層土壤平均全鹽量動(dòng)態(tài)變化圖。表2 和圖2（a）表明，各時(shí)期各土層平均含鹽量在0.888～4.523 g/kg 之間，最大的是2019 年秋澆前的0～10 cm 土層，屬于強(qiáng)鹽堿土，最小的是一水前20～40 cm 土層，屬于非鹽堿土；其他時(shí)間各土層鹽分介于1～4 g/kg 之間，屬于輕、中度鹽堿土。從2018 年秋澆前到2019 年秋澆前，各土層的鹽分均表現(xiàn)為先減小再增大，一水前含鹽量最小，說(shuō)明秋澆壓鹽效果明顯，之后夏灌造成地下水水位抬升、蒸發(fā)蒸騰作用增強(qiáng)，耕層土壤逐漸積鹽；0～10 cm 土層的土壤鹽分增加最為明顯，從一水前的1.804 g/kg 增大到秋澆前4.523 g/kg，10～20 cm土層和20～40 cm 土層的土壤鹽分變化較平緩，變化趨勢(shì)也基本上一致。從垂直方向上來(lái)看，各時(shí)期10～20 cm 與20～40 cm 土層的含鹽量較接近，而0～10 cm 土層含鹽量約為10～20 cm 和20～40 cm 土層含鹽量的2倍，表現(xiàn)為明顯的表聚現(xiàn)象。此外，2018 年秋澆前含鹽量明顯低于2019 年同期，甚至低于2019 年三水前，周年內(nèi)土壤耕作層處于積鹽狀態(tài)，主要原因是2018 年秋澆前有2 次較大的降雨（9 月1 日58.8 mm，9 月13 日18.6 mm），鹽分由于降雨淋洗而減少，特別是荒地鹽分明顯偏低；其次還可能因?yàn)?019 年降雨量較少，荒地積鹽比較嚴(yán)重導(dǎo)致的。

表2 土壤鹽分統(tǒng)計(jì)特征值 Table 2 Statistical characteristic value of soil salt

圖2 土壤全鹽量隨時(shí)間的變化 Fig.2 Change of soil salt content with time

2.1.2 耕地和荒地土壤鹽分變化的比較

圖2（b）和圖2（c）是研究區(qū)耕、荒地各土層全鹽量動(dòng)態(tài)變化圖。各時(shí)期荒地鹽分都明顯（P＜0.05）高于同時(shí)期耕地；由于上1 年秋澆淋洗，耕地土壤含鹽量在一水前最小，之后緩慢地增大，且在2018 年秋澆前到四水前，10～20 cm 和20～40 cm 2 個(gè)土層同期土壤含鹽量很接近，四水之后鹽分上移，20～40 cm 鹽分明顯小于10～20 cm；除0～10 cm 土層在一水前增加外，荒地各土層含鹽量從2018 年秋澆前到三水前變化很小，甚至10～20 cm 和20～40 cm 土層含鹽量有下降趨勢(shì)，之后迅速增加；無(wú)論是荒地還是耕地，從下至上各土層積鹽速度是逐漸增大的，且荒地積鹽速度均明顯大于耕地。

2.1.3 土壤鹽分變異特征

一般認(rèn)為，CV≤0.1 時(shí)為弱變異性，0.1＜CV＜1時(shí)為中等變異性，CV≥1 時(shí)為強(qiáng)變異性[15]。由表1可以看出，除了二水前，其余各次灌水前的0～10 cm土壤鹽分的變異系數(shù)均大于1，屬于強(qiáng)變異性，而10～20 cm 和20～40 cm 土層鹽分的變異系數(shù)都介于0.1～1 之間，屬于中等變異性。

此外，從表2 可以看出，土壤鹽分的偏度系數(shù)和峰度系數(shù)都出現(xiàn)了偏離，經(jīng)過(guò)單樣本K-S 正態(tài)檢驗(yàn)，各次灌水前各土層的土壤含鹽量均不符合正態(tài)分布。采用指示Kriging 法進(jìn)行空間結(jié)構(gòu)分析和空間分布評(píng)價(jià)，可以有效削弱有偏數(shù)據(jù)的影響。

2.2 土壤鹽分空間變異結(jié)構(gòu)分析

土壤鹽分的空間變異是由結(jié)構(gòu)性因素（氣候、地形、土壤母質(zhì)、水文地質(zhì)條件等）和隨機(jī)性因素（灌溉制度、種植結(jié)構(gòu)、耕作措施等）共同引起的，了解其空間變異結(jié)構(gòu)對(duì)于分析鹽堿化形成機(jī)理具有重要意義。表3 是研究區(qū)各次灌水前0～40 cm 土層的變異函數(shù)理論模型及擬合參數(shù)，其中，C0表示塊金值，C0+C 表示基臺(tái)值，a 稱為變程，C0/（C+C0）表示塊基比（也作塊金系數(shù)），代表空間變異程度。

表3 土壤鹽分（0～40 cm）變異函數(shù)模型參數(shù) Table3 Indicator semivariogram models of soil salinity (0～40 cm)

從表3 可以看出，各時(shí)期土壤鹽分的變異函數(shù)均可用球狀模型擬合，變程在1 104～1 994 m 之間，各時(shí)期均屬于中等空間自相關(guān)性[16]，說(shuō)明耕層土壤的空間相關(guān)性是結(jié)構(gòu)性因素和隨機(jī)因素共同作用的結(jié)果。塊金系數(shù)在一水前到五水前變化很小，說(shuō)明灌溉、施肥和中耕等農(nóng)業(yè)措施對(duì)土壤鹽分空間變異性的影響沒(méi)有達(dá)到破壞原有空間格局的程度；相較于其他時(shí)期，2 次秋澆前的塊金系數(shù)都比較小、變程較大（變程可一定程度上反應(yīng)變量空間自相關(guān)性的大?。?，說(shuō)明秋澆前土壤含鹽量的空間結(jié)構(gòu)性更好一些，這可能是由于五水到秋澆前灌水間隔時(shí)間較長(zhǎng)，人類(lèi)活動(dòng)干擾較小，結(jié)構(gòu)性因素的影響增加，而其他時(shí)期灌溉、排水、凍融過(guò)程等都一定程度上降低了鹽分的空間自相關(guān)性。

對(duì)比研究區(qū)各時(shí)期土壤鹽分變異函數(shù)模型（表3）發(fā)現(xiàn)，除秋澆前外，一水前到五水前土壤鹽分的變異函數(shù)模型非常相似，亦即土壤鹽分在這段時(shí)間（夏灌期）內(nèi)空間結(jié)構(gòu)變化不大，這一結(jié)論對(duì)鹽分采樣點(diǎn)的優(yōu)化布置非常有利。

2.3 土壤鹽堿化風(fēng)險(xiǎn)分析

生產(chǎn)實(shí)踐中，相對(duì)于某一點(diǎn)含鹽量的大小，人們通常更關(guān)心該點(diǎn)發(fā)生鹽堿化的風(fēng)險(xiǎn)大小。為揭示 研究區(qū)土壤鹽分時(shí)空分布特征，了解其不同區(qū)域發(fā)生鹽堿化的風(fēng)險(xiǎn)大小或風(fēng)險(xiǎn)分布，本文運(yùn)用GS+9.0 計(jì)算了指示變異函數(shù)模型，并借助ArcGIS10.0 繪制了土壤鹽分大于某一閾值的概率分布圖。

2.3.1 閾值的確定

運(yùn)用指示Kriging 法繪制概率分布圖，首要任務(wù)是選擇閾值。有關(guān)研究[17]指出，河套灌區(qū)作物苗期0～40 cm 土層適宜土壤含鹽量為0.7 g/kg 以下，結(jié)合河套灌區(qū)土壤鹽堿化等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[14]和研究區(qū)特點(diǎn)，確定作物生長(zhǎng)初期閾值為1.0 g/kg，即認(rèn)為土壤含鹽量大于該閾值時(shí)為鹽堿化土壤，否則為非鹽堿化土壤。指示Kriging 分析中，當(dāng)某點(diǎn)土壤含鹽量大于該閾值時(shí)，指示值為1，否則為0。另外，為了將各時(shí)期土壤鹽分空間分布格局進(jìn)行比較，雖然作物生長(zhǎng)中后期耐鹽能力增加，閾值仍然采用1.0 g/kg。

圖3 表層0～40 cm 土層含鹽量大于1.0 g/kg 的概率分布 Fig.3 Probability distribution of salt content greater than 1.0 g/kg in 0～40 cm soil layer on the surface

2.3.2 各時(shí)期土壤鹽堿化風(fēng)險(xiǎn)分布

圖3 為各時(shí)期研究區(qū)土壤鹽分大于閾值的概率分布。其某點(diǎn)的數(shù)值表示該點(diǎn)土壤含鹽量大于閾值的概率，亦即發(fā)生鹽堿化的風(fēng)險(xiǎn)大小。圖中顏色越紅說(shuō)明發(fā)生鹽堿化的風(fēng)險(xiǎn)越大，反之越小。當(dāng)發(fā)生鹽堿化的概率＞0.5 時(shí)，認(rèn)為其處于鹽堿化高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，反之為低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。從時(shí)間上來(lái)看，2019 年一水前土壤鹽堿化的高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積比2018 年秋澆前明顯縮小，可見(jiàn)秋澆洗鹽效果明顯，盡管春季返鹽強(qiáng)烈，耕層土壤鹽堿化風(fēng)險(xiǎn)仍然小于秋澆前；2019 年各時(shí)期土壤鹽堿化高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積占比分別為26%、60%、59%、76%、90%、89%，即鹽堿化高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積隨時(shí)間逐步增大，一水前到二水前、三水前到五水前高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積增速較快，原因是研究區(qū)在研究時(shí)段內(nèi)，地下水礦化度變化不大（表1），土壤鹽分隨時(shí)間的變化主要受地下水埋深和蒸發(fā)蒸騰量的影響；一水前到三水前，隨著地下水位上升、氣溫與地溫開(kāi)始逐漸升高，蒸發(fā)作用強(qiáng)烈，土壤開(kāi)始返鹽，土壤鹽堿化的高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積逐漸增大，但因凍土層尚未完全融通，上層土壤返鹽主要受下層土壤水分向上遷移影響，地下水的影響有限，故而二水前迅速返鹽，之后返鹽面積的增速減慢；第三次灌水之后，凍土層完全融通，且隨著大量灌溉，地下水位維持較高水平（表1），加之各種作物逐漸進(jìn)入生長(zhǎng)旺盛期，蒸騰作用強(qiáng)烈，導(dǎo)致地下水和深層土壤中的鹽分隨水分迅速遷移到上層土壤，三水前到五水前土壤鹽堿化高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積顯著擴(kuò)大，逐漸連片；五水前到秋澆前，地下水埋深較大，蒸發(fā)作用較弱，隨著作物的成熟，蒸騰作用很小，故而返鹽較弱，鹽堿化高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積基本穩(wěn)定，但平均含鹽量有一定增加（表2）。從空間上來(lái)看，2018 年秋澆前、一水前、二水前高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要集中在研究區(qū)的中部、中南部和西北部，低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要集中在東南部、西南部、東北邊緣；四水前、五水前和2019 年秋澆前與前幾次土壤鹽堿化高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)分布格局類(lèi)似，但面積增大，有的原本零星分布的區(qū)域連結(jié)成片。要說(shuō)明的是，三水前土壤鹽堿化概率分布格局與其他時(shí)期差異較大，原因是采樣期間有降雨，導(dǎo)致部分區(qū)域（雨后采樣的點(diǎn)位）上的鹽分發(fā)生了重分布。

2.3.3 鹽堿化防治分區(qū)

雖然各時(shí)期鹽堿化高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積大小不同，但分布格局卻相對(duì)固定，各時(shí)期土壤發(fā)生鹽堿化的高、低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)位置相似。綜合各時(shí)期土壤鹽堿化概率分布圖，可以將研究區(qū)分為6 個(gè)分區(qū)（如圖4），其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)為鹽堿化高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ為低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。鹽堿化風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)對(duì)鹽堿化防治有一定參考作用，如根據(jù)分區(qū)可以調(diào)整作物種植結(jié)構(gòu)，鹽堿化高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)種植較耐鹽作物，低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)種植低耐鹽的作物，亦可據(jù)此確定治理的優(yōu)先次序，比如優(yōu)先完善高概率區(qū)的排水系統(tǒng)等。

圖4 0～40 cm 土壤鹽堿化分區(qū) Fig.4 Salt zoning map of 0～40 cm soil layer

3 討 論

各時(shí)期土壤鹽分表聚現(xiàn)象明顯，原因是研究區(qū)處于干旱半干旱地區(qū)，受內(nèi)蒙古低壓的影響，雨量少、蒸發(fā)強(qiáng)烈，深層土壤以及地下水中的可溶性鹽類(lèi)受包氣帶毛細(xì)水上升作用積聚于表層土壤（0～10 cm）中，這與以往研究成果一致[18]。但研究區(qū)耕地各層土壤均表現(xiàn)出從一水前到同年秋澆前含鹽量逐漸增加的趨勢(shì)，這與通常認(rèn)為的河套灌區(qū)土壤鹽分呈現(xiàn)的“春返、夏脫、秋積、冬藏”的規(guī)律[19]不同，即出現(xiàn)了夏灌期間積鹽。在6 月之前，土層未能完全融通，主要由于凍土層以上消融水分向上遷移造成上層土壤積鹽，受地下水影響較小，積鹽較緩慢。但在6 月（第3 次灌水）以后，盡管灌水量增大、降雨增多，地表40 cm范圍內(nèi)各層土壤鹽分沒(méi)有隨著灌水次數(shù)的增加變小，反而均勻增加，原因可能是隨著灌區(qū)引水量的減少、節(jié)水灌溉制度的實(shí)施，灌水定額減小，使得每次灌水后鹽分淋洗不充分，部分暫時(shí)下移的鹽分，在下次灌水之前又重新隨水分遷移至上層土壤，加之受這一時(shí)期內(nèi)高地下水位的影響，土壤耕層積鹽速度較快，耕層土壤鹽分積累嚴(yán)重，這與田富強(qiáng)等[20]認(rèn)為的缺乏洗鹽水量導(dǎo)致耕層土壤鹽堿化加重的觀點(diǎn)一致。自從河套灌區(qū)節(jié)水改造大規(guī)模實(shí)施（2011—2016 年）以后，整個(gè)河套灌區(qū)每年的引黃水量從52 億m3減小到40億m3[21]，灌水定額較之前有較大幅度減小，原來(lái)夏灌期間的土壤短暫脫鹽可能不復(fù)存在，取而代之的是年內(nèi)土壤持續(xù)積鹽，地下水位也有下降趨勢(shì)?；诖耍J(rèn)為在新的形勢(shì)下灌溉洗鹽更為重要，與之相適應(yīng)的洗鹽定額和洗鹽時(shí)間（如秋澆壓鹽）更是有待進(jìn)一步分析確定。

研究區(qū)荒地鹽分變化與耕地不同，除0～10 cm 土層一水前增加外，荒地各層土壤含鹽量從2018 年秋澆前到三水前變化很小，10～20 cm 和20～40 cm 土層鹽分甚至有減小的趨勢(shì)，之后才迅速增加，這可能是因?yàn)榛牡貎鐾翆酉谒俣葴笥诟?，致使夏灌初期下層土壤鹽分或地下水位抬升對(duì)上層土壤的影響滯后于耕地，一水前和二水前0～10 cm 土層返鹽主要由10～40 cm 土層補(bǔ)充，直到三水前（6 月上旬）才在上升的地下水位影響下出現(xiàn)較大幅度增加。無(wú)論是荒地還是耕地，從下至上各土層積鹽速度是逐漸增加的，且荒地積鹽速度均明顯大于耕地，說(shuō)明耕地在向荒地排鹽，荒地有一定的積鹽能力，這與霍星等[22]、韋芳良等[23]的觀點(diǎn)一致。這也充分肯定了研究區(qū)荒地旱排鹽的能力和重要性。

基于指示Kriging 法繪制的土壤鹽分概率分布圖，表達(dá)了土壤鹽堿化風(fēng)險(xiǎn)的空間分布，但其風(fēng)險(xiǎn)分布格局與閾值的選擇有很大關(guān)系[9]。本文主要從作物苗期最適宜的土壤含鹽量角度考慮，閾值選擇為1.0 g/kg，對(duì)于作物生長(zhǎng)中后期來(lái)說(shuō)，這個(gè)閾值顯然偏小。實(shí)際上，對(duì)于繪制土壤鹽堿化風(fēng)險(xiǎn)分布圖來(lái)說(shuō)，閾值的大小不僅與研究區(qū)作物種類(lèi)、生育階段有關(guān)，而且與研究區(qū)的氣候特征、地下水含鹽量及其成分等有關(guān)[24]，同時(shí)也與研究的目的和要求等有關(guān)，所以閾值需謹(jǐn)慎確定，才能發(fā)揮其功用。另外，對(duì)于較大尺度來(lái)說(shuō)，比如灌區(qū)或灌域等尺度，由于不同區(qū)域土壤鹽堿化主要控制因子不同，在劃分鹽堿化防治分區(qū)時(shí)，除依據(jù)土壤鹽堿化風(fēng)險(xiǎn)分布圖，還需要考慮各區(qū)域的主控因子，以便更好地為分區(qū)防治措施的制定提供支撐。

4 結(jié) 論

1）各時(shí)期土壤鹽分隨著土層深度的增加而減小，表聚現(xiàn)象明顯；耕地各土層在整個(gè)灌溉季節(jié)均處于積鹽狀態(tài)，荒地則在三水前變化很小，之后迅速積鹽；無(wú)論是荒地還是耕地，自下而上各土層積鹽速度是逐漸增大的，且荒地積鹽速度均明顯大于耕地，荒地旱排鹽效果顯著；各時(shí)期0～10 cm 土層土壤鹽分幾乎均為強(qiáng)變異，10～20 cm 和20～40 cm 則屬于中等變異性，且荒地的土壤鹽分變異系數(shù)幾乎都大于耕地。

2）各時(shí)期0～40 cm 土層土壤鹽分的變異函數(shù)均可用球狀模型擬合，變程在1 104～1 994 m 之間，且均屬于中等空間自相關(guān)性，秋澆前土壤的空間結(jié)構(gòu)性略好于其他時(shí)期。研究區(qū)一水前到五水前土壤鹽分的空間結(jié)構(gòu)性變化不大，這對(duì)優(yōu)化采樣點(diǎn)的布置非常有利。

3）同年一水前到秋澆前，各時(shí)期土壤鹽堿化風(fēng)險(xiǎn)分布格局類(lèi)似，但鹽堿化高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積逐漸增大，且一水前到二水前和三水前到五水前高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積增速較快；無(wú)論是積鹽程度還是鹽堿化面積都隨時(shí)間動(dòng)態(tài)增加，說(shuō)明節(jié)水灌溉制度下灌溉洗鹽（特別是秋澆壓鹽）措施尤為重要。