不同咸水梯次濱海鹽土入滲過程及水鹽分布特征*

田 宇，陳環(huán)宇，郭 凱?，李勁松，李偉柳，封曉輝，李 靜，劉小京

（1.中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所農(nóng)業(yè)資源研究中心/中國科學(xué)院農(nóng)業(yè)水資源重點實驗室/河北省土壤生態(tài)學(xué)重點實驗室，石家莊050021；2.中國科學(xué)院大學(xué) 北京 100049）

環(huán)渤海地區(qū)是我國濱海鹽土主要分布區(qū)域[1]，土壤鹽堿化、地下水位淺且礦化度高、土地利用率低和生態(tài)環(huán)境差是該地區(qū)面臨的主要問題[2]。由于淡水資源不足，嚴(yán)重限制了該地區(qū)土地利用、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境建設(shè)[3]，而豐富的地下咸水資源的利用日益重要[4]。咸水利用和土壤水鹽調(diào)控一直是國內(nèi)外研究的熱點，針對咸水利用方式和技術(shù)等方面開展了大量的研究，通過咸水直灌[5]，咸淡水輪灌[6]，咸淡水交替灌[7-8]等灌溉方式，結(jié)合噴灌、滴灌、漫灌、畦灌[9-11]等灌溉技術(shù)，在節(jié)約淡水的前提下，盡量減少對土壤的不利影響，創(chuàng)建適宜的根層土壤水鹽條件，以實現(xiàn)作物和植物的正常生長。

咸水利用下，咸水和土壤膠體中離子間的交換吸附作用影響水分入滲特性，因此咸水水質(zhì)顯著影響了水分入滲過程[12]。大量研究表明：相對于淡水，咸水可顯著促進水分入滲，同時，咸水入滲過程中土壤鹽分的淋洗和累積交替進行，咸水礦化度越高，鹽分在土壤中的累積也越多，進而導(dǎo)致土壤次生鹽漬化[13-14]。有研究指出利用低于3 g·L–1微咸水進行灌溉比較適宜，且不會造成土壤積鹽[15]。而如果咸水礦化度過大，則會造成土壤鹽分累積，仍然需要部分淡水進行淋洗。目前，咸淡水交替灌溉是咸水利用的有效方式，其中咸水入滲可顯著改善土壤結(jié)構(gòu)，促進后續(xù)淡水的入滲淋鹽[16]。朱瑾瑾等[17]研究表明：利用9 g·L–1的咸水和淡水輪流入滲可實現(xiàn)土壤鹽分有效淋洗，能夠達到與相同水量淡水入滲相同的淋鹽效果；Lin等[18]通過春季咸水直接灌溉，結(jié)合夏季降雨，可實現(xiàn)土壤鹽分淋洗。

近年來，筆者所在團隊根據(jù)環(huán)渤海地區(qū)氣候條件、土壤水鹽運移規(guī)律和植物階段性耐鹽特征，依據(jù)咸水結(jié)冰融化咸淡水分離原理，發(fā)明了咸水結(jié)冰灌溉改良濱海重鹽堿地技術(shù)[19-20]，即利用當(dāng)?shù)馗叩V化度咸水，在冬季進行灌溉，灌溉咸水在冬季低溫作用下在地表凍結(jié)成咸水冰；春季咸水冰融化入滲過程中，先融化的高濃度咸水先入滲，后融化的低濃度咸水和淡水的入滲可實現(xiàn)土壤鹽分有效淋洗。前期室內(nèi)土柱模擬試驗和田間試驗結(jié)果均表明，咸水冰融化入滲可達到較淡水冰融化入滲更好的淋鹽效果[21-22]。由于咸水冰的融化是水質(zhì)水量連續(xù)變化的過程[23-24]，利用以上融水入滲必然會導(dǎo)致其在土壤中的入滲特性的變化。目前，尚沒有關(guān)于不同礦化度和不同水量咸水連續(xù)入滲濱海鹽土的過程和入滲后水鹽分布的研究。

因此，本研究擬通過室內(nèi)土柱模擬試驗，依據(jù)咸水冰融化過程中融水水質(zhì)和水量的變化規(guī)律，開展不同梯次咸水入滲濱海鹽土過程及土壤水鹽運移規(guī)律方面的研究，以期為咸水冰融水入滲過程中不同階段的入滲特性和水鹽分布規(guī)律提供依據(jù)，同時探討咸水梯次灌溉改良濱海鹽堿地的效果。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試土樣為取自河北省海興縣小山鄉(xiāng)的濱海鹽土，按中國土壤分類為鹽堿土，經(jīng)測定其中粉粒，砂粒和黏粒分別占82.44%，1.88%和15.68%。根據(jù)國際制土壤質(zhì)地分級標(biāo)準(zhǔn)為粉砂質(zhì)黏壤土。土壤經(jīng)風(fēng)干，碾壓，過篩（孔徑1 mm）均勻混合制成室內(nèi)土柱試驗土樣。經(jīng)測定風(fēng)干土壤的含水量為2.42%，含鹽量為36.40 g·kg–1。試驗用咸水以當(dāng)?shù)睾｛}和蒸餾水配制而成，咸水礦化度和離子組成按所取的咸水水質(zhì)，由MgCl2和CaSO4調(diào)配。供試土樣和咸水的離子成分見表1。

表1 供試土樣和咸水的離子組成Table 1 Ions contents of the tested water and soil

1.2 試驗裝置

室內(nèi)設(shè)置土柱模擬試驗，分析咸水梯次入滲濱海鹽土過程和水鹽分布情況。土柱采用有機玻璃材料制成，內(nèi)徑為9 cm，高為105 cm，底部封底，并在底部側(cè)方開有直徑為5 mm的排水口，在距頂端10 cm以下，每隔5 cm在土柱兩側(cè)開直徑為2 cm的取樣孔，土柱填裝和水分入滲過程中，用橡膠塞堵住以防漏水；按照容重為1.42 g·cm–3（取土當(dāng)?shù)乇韺油寥廊葜兀┟?0 cm一層填裝土柱；土柱填裝完成后，采用內(nèi)徑7 cm，高50 cm的馬氏瓶供水，定水頭入滲濱海鹽土；土柱和馬氏瓶側(cè)面均貼有帶刻度的塑料透明膠帶，入滲過程中，定時記錄濕潤鋒距離、馬氏瓶水位的變化，以分析入滲特性；入滲完成后，在取樣口進行土壤取樣，分析不同咸水入滲后土壤水鹽分布狀況。

1.3 試驗過程與處理

本研究設(shè)置了三個不同咸水入滲處理，包括咸水梯次入滲（GSI）、咸水單一入滲（DSI）和咸水冰融化入滲（MSI），對照為淡水入滲（CK）。其中咸水礦化度為15 g·L–1，入滲水量為314.3 mm。GSI處理根據(jù)咸水冰融化過程中融水水質(zhì)和水量的變化設(shè)置了不同咸水梯次，具體方法為室內(nèi)采用礦化度為15g·L–1、體積為 1 L 的咸水置于冷凍箱內(nèi)，在–18℃～–24℃下結(jié)冰，后將其置于室溫（15 ℃），使其自然融化，每隔1h收集一次融水，并測定其融水體積和礦化度，依據(jù)融水礦化度和融水體積的變化，設(shè)置GSI處理中不同咸水梯次。如圖1所示，融水的累積體積隨礦化度的升高而后呈指數(shù)下降，直至融化出淡水。依據(jù)融水累積體積和根據(jù)以上變化設(shè)置了4個礦化度和水量的咸水梯次包括梯次1（S1）：礦化度為 81 g·L–1，水量為 25 mm；梯次 2（S2）：礦化度為 19 g·L–1，水量為 125.8 mm；梯次 3（S3）：礦化度為 3 g·L–1，水量為 94.3 mm；梯次 4（S4）：淡水，水量為69.2 mm。利用上述梯次水質(zhì)和水量的咸水，以馬氏瓶供水（定水頭 2cm）依次入滲濱海鹽土，待上一梯次咸水完全入滲后，立即改換下一梯次咸水，直至所有梯次咸水入滲完成；MSI處理，把配置好的咸水置于冷凍箱內(nèi)（–18℃～–24℃），使其冷凍成咸水冰，后將制備好的咸水冰置于土柱上方在室溫條件下（15℃）使其自然融化入滲，直至融水全部入滲結(jié)束。DSI處理，把配置好的礦化度為15 g·L–1，入滲水量為314.3 mm的咸水，以馬氏瓶供水（定水頭2 cm）入滲濱海鹽土，直到入滲完成。CK對照，利用水量為314.3 mm的淡水，利用馬氏瓶供水（定水頭2 cm）入滲濱海鹽土，直至入滲停止，以其他處理入滲完成為準(zhǔn)。以上處理重復(fù)3次。

1.4 數(shù)據(jù)獲取與分析

水分入滲過程中，通過土柱側(cè)面帶有刻度的膠帶，定時記錄各處理濕潤鋒遷移距離。此外，由于MSI處理中咸水冰融化入滲濱海鹽土，是一個連續(xù)的過程，入滲過程中的累積入滲量、入滲率等參數(shù)不能定量監(jiān)測，本文中針對 GSI處理、CK處理和DSI處理的累積入滲量和入滲率等指標(biāo)進行了測定，是通過分析GSI處理下的入滲指標(biāo)及與其他處理的區(qū)別，初步明確MSI處理下入滲特性的變化規(guī)律。水分入滲過程中，按照先短后長的時間間隔定時觀測馬氏瓶水位，分析累積入滲量和入滲率。其中，入滲0～30 min時間段，每2 min觀測一次；30～90 min時間段，每5 min觀測一次；90～390 min時間段，每30 min觀測一次；此后每1 h觀測一次直至入滲結(jié)束。入滲完成后，從土表至濕潤鋒處依次在柱壁取樣孔處取土，測定土壤水鹽含量。采用烘干法測定土壤含水量。土樣利用 1∶5的土/水比浸提后，測定土壤離子含量和含鹽量，用雙指示劑滴定法測定含量，用 AgNO3滴定法測定 Cl?含量，用EDTA間接絡(luò)合滴定法測定、Ca2+、Mg2+含量，用陰陽離子平衡法求得K+和Na+含量，土壤含鹽量為各陰陽離子之和。

入滲結(jié)束后，對各處理不同土層 0～10、10～20和20～40 cm的脫鹽率進行計算，以分析不同咸水入滲對土壤鹽分淋洗效率的影響，其中脫鹽率由以下公式計算所得：

式中，Rd為脫鹽率，%；SA為某一土層初始鹽分總量；SB為某土層入滲后鹽分總量。

采用Excel 2016和SPSS 19.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析，采用One-way AVOVA對處理間入滲過程中的累積入滲量、入滲率和濕潤鋒深度，以及入滲后處理間同一土壤深度的水鹽含量和脫鹽率進行方差分析，采用Duncan法進行多重比較和顯著性分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 入滲過程

水分入滲是水分進入土壤的重要環(huán)節(jié)，顯著影響了土壤的物質(zhì)遷移和水分分布[12]，本研究對不同梯次咸水入滲濱海鹽土的累積入滲量、入滲率和入滲深度進行了分析，并與其他處理進行了對比。據(jù)研究，咸水入滲鹽堿土過程中，咸水中的二價陽離子如Ca2+、Mg2+等與土壤膠體吸附的單價陽離子如Na+發(fā)生交換吸附作用，有利于土壤顆粒的絮凝、改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤的滲透性能[25-26]。本研究也取得了相同的研究結(jié)果，圖2為GSI、DSI和CK處理的累積入滲量和入滲率隨入滲歷時的變化過程，由于MSI處理中咸水冰融化入滲濱海鹽土是一個連續(xù)的過程，其階段性入滲指標(biāo)如入滲率和累積入滲量均不能定量監(jiān)測，因此該處理沒有在圖2中顯示。如圖2所示，入滲初期，由于土壤含水量極低（2.42%），土壤基質(zhì)勢極高[24]，入滲率也較高，后隨著水分的入滲，土壤含水量逐漸升高，入滲率呈逐漸降低趨勢。相同入滲時間點，CK處理累積入滲量和入滲率小于咸水處理。各處理不同入滲時間段的入滲率和累積入滲量進行方差分析結(jié)果表明：相同入滲時間段，咸水處理的累積入滲量和入滲率均顯著高于對照處理（表2）。咸水入滲中，GSI處理和DSI處理的總?cè)霛B量相同，但入滲過程中以上處理在累積入滲量上存在差異。入滲初期，GSI處理由于 S1梯次咸水的礦化度顯著高于 DSI處理，為81 g·L–1，其累積入滲量和平均入滲率顯著高于DSI處理的 15 g·L–1。如表2 所示，0～24 min 時間段（對應(yīng)S1咸水梯次階段），GSI處理的累積入滲量和平均入滲率分別為 28.7 mm和1.2 mm·min–1，顯著高于 DSI處理的 19.7 mm 和 0.8 mm·min–1（P<0.05）；S2梯次咸水的礦化度為19 g·L–1，與DSI處理礦化度相當(dāng)，在此階段（24～1 142 min時間段），GSI處理的累積入滲量和平均入滲率與DSI處理相比沒有顯著差異。入滲后期，GSI處理中S3梯次咸水的礦化度為3 g·L–1，低于DSI處理，其累積入滲量和平均入滲率顯著低于DSI處理。在此階段（1 142～2 702 min時間段）GSI處理的累積入滲量和平均入滲率分別為 87.9 mm 和 0.06 mm·min–1，顯著低于DSI處理的 131.6 mm 和 0.08 mm·min–1（P<0.05）；2 702 min～入滲結(jié)束時間段（對應(yīng) S4咸水梯次階段），GSI處理的平均入滲率為 0.03 mm·min–1，顯著低于 DSI處理的 0.05 mm·min–1（P<0.01），但 GSI處理的入滲水量在前3個梯次小于DSI處理，水分完全入滲條件下，在 S4階段的累積入滲量為76.0 mm顯著大于DSI處理的34.5 mm。已有研究表明：隨著咸水礦化度的增大，土壤膠體的絮凝和土壤團粒結(jié)構(gòu)進一步增強，土壤導(dǎo)水能力顯著提高，水分入滲過程加快[27]。本研究中咸水梯次入滲充分利用了上述規(guī)律，在入滲初期促進了水分的入滲。相對于咸水單一直接入滲，咸水梯次入滲在入滲初期顯著促進了水分進入土壤的過程，提高了累積入滲量和入滲率，進而為后續(xù)低礦化度咸水和淡水創(chuàng)造了良好的入滲條件。并且咸水梯次入滲條件下對入滲率的影響在入滲最初階段更為明顯，如圖2所示，S1梯次階段咸水結(jié)束時的入滲率為0.35 mm·min–1，換水后進入 S2梯次階段初期的入滲率迅速升高至 1.67 mm·min–1。在 S2、S3和 S4階段換水后，水分入滲率均有不同程度的升高，但沒有S1和S2咸水梯次明顯。

濕潤鋒遷移距離是累積入滲量和入滲率的綜合表現(xiàn)[27]，已有研究表明，水分入滲初期，土壤含水量較低，土壤基質(zhì)吸力高，濕潤鋒遷移速度和深度均較快，隨著進一步入滲，水土界面土壤含水量逐漸升高，土壤基質(zhì)吸力逐漸降低，水分以活塞流的形式向下推移，濕潤鋒遷移過程減慢[12，14]。本研究各處理累積入滲量和入滲率的差異也導(dǎo)致了濕潤鋒遷移過程的不同。如圖3所示，在入滲初期，相同入滲歷時，各處理之間濕潤鋒遷移距離沒有明顯差異；隨著水分的進一步入滲，各處理的濕潤鋒遷移距離呈現(xiàn)不同的變化趨勢，表現(xiàn)為相同入滲歷時，咸水處理的濕潤鋒遷移距離顯著大于淡水處理（表2）。咸水處理中，0～24 min時間段（對應(yīng)S1咸水梯次階段），由于GSI處理的累積入滲量和入滲率顯著大于DSI處理（圖2），其濕潤鋒遷移距離顯著大于 DSI處理（P<0.05），此外，由于 MSI處理在此階段咸水冰的融化速度較慢，導(dǎo)致濕潤鋒遷移距離最??；24～1 142 min時間段（對應(yīng)S2咸水梯次階段），各咸水處理的濕潤鋒遷移距離沒有顯著差異；1 142～2 702 min時間段（對應(yīng)S3咸水梯次階段），由于GSI處理的累積入滲量和入滲率顯著小于DSI處理（圖2），其濕潤鋒遷移距離顯著低于DSI處理（P<0.05），MSI處理和GSI處理間沒有顯著差異；2 702 min～結(jié)束時間段（對應(yīng)S4咸水梯次階段），GSI處理的累積入滲量顯著大于DSI處理（P<0.05），其濕潤鋒遷移距離顯著大于 DSI處理，同時。MSI處理和GSI處理間沒有顯著差異。

表2 處理間不同入滲時間段累積入滲量、入滲率和濕潤鋒遷移距離Table 2 Cumulative infiltration，infiltration rate and migration distance of wetting front relative to time period of infiltration and treatment

相對于淡水入滲，咸水入滲顯著提高了水分的入滲特性。與淡水入滲相比，相同入滲時間，咸水的累積入滲量、入滲率和濕潤鋒遷移距離均顯著大于淡水入滲，這與前人研究結(jié)果一致[28-29]，相對于咸水直接入滲，咸水梯次入滲對土壤的入滲特性具有重要影響，上一梯次高礦化度咸水入滲促進了土壤結(jié)構(gòu)和入滲條件的改善，可為后續(xù)梯次低礦化度微咸水和淡水創(chuàng)造良好入滲條件，并且以上過程主要發(fā)生在入滲初期。此外，濕潤鋒遷移距離是累積入滲量和入滲率的綜合表現(xiàn)，本研究中，咸水梯次入滲濱海鹽土過程在濕潤鋒遷移距離上能夠較好的反映咸水冰融水入滲濱海鹽土的過程，這表明咸水結(jié)冰融水入滲與咸水梯次入滲過程具有類似的累積入滲量和入滲率的變化特征，這為咸水冰融水在濱海鹽土中的連續(xù)入滲特征提供了理論依據(jù)，也可作為模擬分析咸水結(jié)冰融水入滲特征的有效手段。

2.2 入滲后土壤水分分布

入滲過程的不同導(dǎo)致了土壤水分和鹽分在土壤剖面分布的差異，圖4為入滲完成后不同處理水分在土壤剖面的分布。對于 CK處理由于入滲率、累積入滲量和濕潤鋒遷移距離均顯著小于咸水處理，咸水處理入滲完成時，CK處理停止入滲，其總?cè)霛B量和入滲深度遠(yuǎn)小于其他處理，在10 cm以下未能完全入滲，含水率遠(yuǎn)小于其他處理。0～10 cm土層，咸水處理土壤含水量均顯著低于淡水處理，咸水處理中，DSI處理土壤含水率最高（33.82%），其次為GSI處理（32.60%），最小為MSI處理（32.45%）；10～20 cm和20～40 cm土層，各咸水處理的土壤含水量變化趨勢與0～10 cm一致；40 cm以下土層則與之相反。以上結(jié)果表明：咸水梯次入滲相對于咸水單一入滲，更能促進水分向深層土壤遷移和分配。此外，GSI處理和MSI處理在入滲過程中的相似性，也使得以上處理的土壤水分分布基本一致，這表明：咸水梯次入滲能夠較好的反映咸水冰融水入滲后土壤水分分布。

2.3 入滲后土壤鹽分分布

咸水入滲鹽堿土過程中，鹽分淋洗和累積交替進行，咸水水質(zhì)和入滲方式對土壤鹽分的分布和淋洗具有重要影響[30]。圖5為入滲完成后不同處理下土壤鹽分的剖面分布，表現(xiàn)為土壤表層鹽分淋洗，深層累積的變化趨勢。CK處理由于入滲深度淺，土壤鹽分淋洗深度較淺，其中0～10 cm土層土壤含鹽量為 1.80 g·kg–1，土壤鹽分主要積累于 10～30 cm土層。咸水處理中0～40 cm土層，土壤含鹽量由大到小依次為DSI處理>GSI處理>MSI處理，其中DSI處理的土壤含鹽量為 9.34 g·kg–1，顯著高于 GSI處理的 3.09 g·kg–1和 MSI處理的 2.83 g·kg–1；而在深層土壤（40～80 cm）中，土壤含鹽量在處理間的變化趨勢相反。本研究中，即使利用 15 g·L–1的咸水對濱海鹽土進行單一入滲，也可達到較好的淋鹽效果，這與較高的土壤含鹽量背景值有關(guān)，由于咸水礦化度始終處于一個水平，致使土壤鹽分淋洗不夠充分。此外，GSI處理和MSI處理土壤鹽分在剖面的分布基本一致，但土壤鹽分淋洗效果略小于 MSI處理。據(jù)研究咸淡水輪灌是咸水利用中重要的研究方向，通過咸水對土壤結(jié)構(gòu)改善作用，進一步加強后續(xù)淡水的淋鹽效果[31]，并且咸水冰融水入滲中，不同礦化度融水的連續(xù)入滲也能夠?qū)崿F(xiàn)鹽分更好地淋洗[3]。本研究結(jié)果顯示咸水梯次入滲對土壤鹽分的淋洗效果較為顯著，并且好于淡水和咸水單一入滲，其鹽分淋洗效果與咸水冰融水入滲效果一致。因此，咸水梯次入滲能夠較好地反映咸水冰融水入滲對土壤鹽分的淋洗效果，這為探討咸水結(jié)冰融水入滲過程中鹽分的淋洗規(guī)律提供了依據(jù)。

此外，對入滲完成后各處理不同土層的脫鹽率進行了分析（圖6），結(jié)果表明0～40 cm土層MSI處理和 GSI處理的平均脫鹽率分別為 92.87%和91.38%，顯著大于 DSI處理的 74.74 %。對于 CK處理由于入滲率、累積入滲量和濕潤鋒遷移距離均顯著小于咸水處理，咸水處理入滲完成時，CK處理的總?cè)霛B量和入滲深度遠(yuǎn)小于其他處理，表現(xiàn)為0～10 cm土層的脫鹽率為91.73%，而10 cm以下土層表現(xiàn)為積鹽。咸水處理中，分別對入滲后不同土層的脫鹽率進行了分析結(jié)果表明：GSI處理在 0～10 cm、10～20 cm和20～40 cm土層的脫鹽率分別為 95.17%、92.28%和 86.69%，MSI處理在以上土層的脫鹽率分別為 95.74%、93.14%和 89.72%，以上兩個處理在相同土層的脫鹽率沒有顯著差異，DSI處理在0～10 cm、10～20 cm和20～40 cm土層的脫鹽率分別為 72.39%、77.27%和 74.54%，均顯著低于上述兩個處理（P<0.05）。因此，咸水梯次入滲在不同土層的脫鹽率與咸水冰融水入滲基本一致。通過對咸水梯次入滲和咸水結(jié)冰融水入滲下的累積入滲量、入滲率和濕潤鋒遷移距離分析表明，以上兩種入滲方式在入滲初期上一梯次高礦化度咸水促進了下一梯次低礦化度咸水的入滲，并且此階段，梯次咸水和咸水冰中的大部分鹽分已經(jīng)進入土體，并淋洗至表層以下，且能夠保證后期低礦化度咸水和淡水足夠的入滲水量，進而促進了表層土壤鹽分的徹底淋洗，并且在土壤鹽分分布和各土層的鹽分淋洗效率也能保持一致。

此外，前期研究結(jié)果表明：利用高礦化度咸水冰（>5 g·L–1）入滲濱海鹽土過程中，在一定范圍內(nèi)，咸水冰的礦化度越高，對鹽分淋洗效果越深和越好[32]。這可能由于礦化度越高的咸水冰融化初期融水的礦化度也就越高，對土壤水分入滲過程的促進效應(yīng)也就越大，通過后續(xù)微咸水和淡水的入滲，進而實現(xiàn)了較低礦化度咸水冰更好的鹽分淋洗效果。針對不同礦化度的咸水梯次入滲濱海鹽土過程、鹽分淋洗動態(tài)過程和鹽分淋洗效率仍需進一步研究。

通過以上研究，初步明確了不同梯次咸水在濱海鹽土中的入滲過程，探明了入滲后土壤水鹽分布規(guī)律。相對于咸水單一入滲和淡水入滲，咸水梯次入滲能夠達到與咸水冰融水入滲一致的鹽分淋洗效果，這為探討咸水冰融水連續(xù)入滲濱海鹽土過程中鹽分淋洗動態(tài)提供了依據(jù)和有利的方式，同時也為田間咸水輪灌淋鹽提供了理論依據(jù)。

3 結(jié) 論

本研究依據(jù)咸水冰融化過程中水質(zhì)水量的變化規(guī)律，確定試驗所需不同咸水梯次，通過室內(nèi)土柱模擬試驗對咸水梯次入滲濱海鹽土過程中的入滲特性、土壤水鹽分布特征和鹽分淋洗規(guī)律等進行研究，結(jié)果表明：咸水入滲濱海鹽土的入滲率、累積入滲量和濕潤鋒遷移距離均顯著高于淡水；GSI處理中，上一梯次咸水顯著提高了下一梯次咸水的入滲率，在入滲前期更為明顯；GSI入滲處理在入滲后期的低礦化度咸水和淡水的累積入滲量顯著大于DSI處理，并且MSI處理和GSI處理的濕潤鋒遷移距離變化趨勢較為一致，在入滲后期的濕潤鋒遷移距離顯著大于DSI處理；MSI處理和GSI處理在入滲后土壤剖面分布趨勢基本一致，相對于CK和DSI處理，GSI處理與MSI處理更能促進水分向深層土壤遷移和分配；MSI處理和GSI處理在入滲后土壤鹽分的剖面分布、各土層的鹽分淋洗效率基本一致，0～40 cm土層土壤脫鹽率均顯著高于DSI處理。因此，咸水梯次入滲過程能夠反映出與咸水結(jié)冰融水入滲一致的水分入滲過程、土壤水鹽分布和鹽分淋洗效果，這為探索咸水冰融水入滲過程中鹽分淋洗動態(tài)提供了較好研究方法，同時也為田間咸水輪灌鹽分淋洗提供了理論依據(jù)。