1、中国盐碱滩地生态综合改良与植被构建技术 中国盐碱滩地生态综合改良与植被构建技术 刘太祥等编著刘太祥等编著 天津科学技术出版社天津科学技术出版社 第一章 绪 论/1第二章 滨海盐土形成条件及形态特征/5第三章 滨海盐渍土的水盐运动/3 1第四章 滨海盐生植物与耐盐植物/4 3第五章 滨海盐渍土及其改造利用方向/5 5第六章 不换种植土的滨海盐土改良与绿化技术/6 5第七章 “节水型盐碱滩地物理化学生态综合改良及 植被构建技术”的生态环境效益与示范样板/1 1 5附录一 /1 2 7附录二 制定“滨海盐土绿化的排盐改土技术规程”基 本原则与依据/1 3 4参考文献 /1 3 9目 录1一、技术背景
2、我国有11个省（区）市分布在沿海地区，大陆海岸线长18 340km，岛屿海岸线长11 159km，沿海滩涂面积200多万hm2。长江以北多为盐渍化淤泥质海岸，如江苏省淤泥质海岸线（857.7km）占全省海岸线（1 039km）的82.5%。我国沿海地区分布有大面积盐渍土，长江以北仅滨海盐土的面积就达108.47万hm2。淤泥质滨海盐土区土壤盐分含量高，质地黏重，通气透水性能差，造成该类地区林木种类稀少、生物多样性较低、生态系统脆弱，恶劣的水土条件被视为“绿化禁区”。围海吹填新陆地和新围垦滩涂地的土壤改良与绿化更是国际上公认的“世界性难题”。滨海盐碱土的绿化，过去普遍采用“客土种植”技术，不仅成
3、本高，而且要毁掉大面积农田。通常每绿化1m2就需要从耕地上挖取1m3的农田种植土。由于土地资源的不可再生性，采用换土绿化的方法对农田和生态环境造成了极大的破坏。天津海林园艺环保科技工程有限公司董事长刘太祥通过长期实践并与北京林业大学马履一教授合作，探索出“节水型盐碱滩地物理化学生态综合改良及植被构建技术”，并于2004年申请专利。2005年起天津海林园艺环保科技工程有限公司（以下简称“天津海林公司”）先后与北京林业大学、天津市农业资源与环境研究所、中国农业大学组建了产学研联盟的“研发中心”，对滨海盐土改良与绿化进行深入研究和大面积应用。2007年该项技术获得国家发明专利。2009年被国家科技部
4、列为重点支持的农业科技成果转化资金项目。2009年4月，由天津市科委主持、两院院士石元春教授为主任的鉴定委员会认为：该项技术所提出的滨海盐土脱盐及土体控盐等集成措施，符合水盐运动绪 论第一章2与调控的科学理论原理。在我国滨海城市的生态环境以及长江以北盐渍化淤泥质海岸的防护林建设方面有广泛的应用前景。该项技术具有明显的创新性，总体技术达到国际先进水平。二、技术特点防治土壤盐碱仅采取任何单项措施，其治理的效果都有限且治理的效果不稳定。我国盐渍土治理的科学研究和生产实践证明，只有坚持“因地制宜、综合治理”及“水利工程措施与农业生物措施相结合”“排除土壤盐分和提高土壤肥力相结合”“利用和改良相结合”等
5、原则，才能有效防治土壤盐碱化。“节水型盐碱滩地物理化学生态综合改良及植被构建技术”是针对滩涂围垦和围海吹填的滨海盐土（包括滨海潮滩盐土）而提出的快速高效改良与绿化的实用工程技术，是以排水为基础的农田水利、农业、林业等多项技术的集成。该项技术的核心可归纳为“排、改、防”三个字。即：“排”通过盲沟排水达到土壤脱盐。盲沟和淋层兼有排水淋盐、降低地下水位、调控土壤水盐运动和抑制土壤返盐等作用。“改”盐土中掺拌秸秆等有机物料后再回填，使土壤结构改良，容重降低，水分物理性状改善，保蓄水分能力提高。增施有机肥料，不仅为园林植物提供营养物质，而且是培肥改土不可缺少的物质基础。培育熟化土层。在熟化土壤的同时还具
6、有良好的调控土壤水盐动态和防止土壤返盐的作用。“防”盲沟和淋层中由碴石与石屑构成的大孔隙，破坏了毛管作用并阻断了毛管上升水，使土壤水盐不再上升和表聚，有效地抑制了土壤“返盐”。“截渗”。由于隔断了周边土壤水盐的侵入，从而防止了土壤“次生”盐化和对园林植物的危害。三、技术应用区域潜力我国沿海地区经济社会发达，城市化水平高，城市群密集，人口密度大，属于优先开发和重点开发区域，特别像上海浦东新区、天津滨海新区、河北曹妃甸新区以及连云港、南通港、大丰港等江苏沿海经济带，都已成为带动我国经济发展的“火车头”。山东和江苏沿海为淤进型滨海平原，滩涂比较发育，且每年新淤陆地面积达2 130hm2（山东）和1
7、333hm2（江苏）。滩涂围垦和围海造陆是沿海各地重要的土地后备资源。如江苏启东滨海工业园规划总土地面积30km2中有19km2是待3围垦滩涂。河北省唐山市曹妃甸新区，吹填造陆487km2，占总土地面积630km2的77.3%。天津滨海新区南港工业区围海造陆124km2，占规划总土地面积200km2的62.0%。不论是滩涂围垦还是吹填造陆而成的海港新城和滨海新区，对生态环境和园林绿化都有较高的和明确的指标要求，这对不换种植土的滨海盐土和吹填土的改土绿化技术，既提出了时代的要求，又提供了发展的机遇。可以说，我国沿海经济发展战略的实施，对土地后备资源的需求以及对绿化和宜居生态环境的需要，催生了不换
8、种植土的滨海盐土和吹填土改良绿化技术。四、技术推广及典型案例2009年11月，国家林业局在江苏启东召开“沿海防护林盐碱滩涂地综合改良与植被构建技术”经验交流会，向辽宁、河北、天津、山东、江苏、上海、浙江七省市推广“节水型盐碱滩地物理化学生态综合改良及植被构建技术”。2010年11月江苏省林业局又在江苏大丰召开“江苏省沿海生态景观防护林建设与盐土综合治理”现场会，进一步推广这项技术。借助上述两次推介会，该项技术已在辽宁大连，河北曹妃甸新区和渤海新区，山东东营和青岛高新区，江苏连云港、通州、启东、大丰，上海浦东新区等地累计推广面积达300万m2。天津滨海新区临港产业区纬一路延长线吹填土绿化示范区距
9、海100m左右，系围海吹填成陆不到半年的滨海潮滩盐土，改土绿化施工时其南侧正在疏干脱水中。自2009年12月至2010年4月，天津海林公司完成了全部改土和种植任务。吹填土的土壤含盐量由1.71%降至0.26%，种植的柳树、杨树、白蜡、火炬、金枝槐、紫穗槐、金银木、女贞、龙柏和高羊茅的成活率达到98%。江苏启东滨海工业园建立在废弃的原启东盐场的盐池和盐荒地上。工业园的建设始于2005年，2007年天津海林公司参与了总体规划中“一核”“五轴”等生态绿化的大部分工程项目，至2010年底已完成50万m2。启东滨海工业园开发建设几年来，以其绿化美化的生态环境优势和即将（2011年底）融入上海“一小时都市
10、经济圈”的区域优势，吸引了众多国内外企业入驻。启东滨海工业园已由“昔日苏北盐滩”成为上海周边乃至华东地区最具发展潜力的工业新城和经济腾飞的新增长极。本书对“节水型盐碱滩地物理化学生态综合改良与植被构建技术”进行了详尽阐述，并对滨海盐土和滨海潮滩盐土的性质，水盐运动规律与调控，4滩涂围垦和围海吹填土壤的改良，滨海盐碱地绿化的种植、养护、管理技术，以及滨海盐生植物与耐盐植物等做了介绍，同时对各项目区改良前的原貌与改良后的景观一一展示，以供各级领导及相关专业技术人员和院校师生参考。5第一节 盐渍土与滨海盐土一、盐渍土的概念盐渍土也称盐碱土，是受土体中盐碱成分作用的，包括盐土和碱土以及不同程度盐化和碱
11、化的各种类型土壤的统称。盐渍土的共同特性是土体中含有较多盐碱成分，具有不良的物理化学性质，致使大多数植物的生长受到不同程度的抑制，甚至不能生长和成活。一般认为，当土壤表层或亚表层中（厚度为2030cm）水溶性盐类的累积量超过0.1%或0.2%（即100g风干土中含0.1g水溶性盐类，或在富含石膏情况下含0.2g水溶性盐类），或土壤碱化层的碱化度超过5%，就属于盐渍土范畴。盐渍土分布很广。世界上目前除南极洲外，其余各大洲100多个国家和地区都有不同类型的盐渍土分布，尤其是在滨海地区和干旱、半干旱地带分布面积更大。据联合国教科文组织（UNESCO）和世界粮农组织（FAO）不完全统计，全世界盐渍土面
12、积为9.543 8亿hm2。在我国，北自辽东半岛，南至广西、广东、海南岛和台湾及南海诸群岛的滨海地区，以及沿淮河 秦岭 巴彦喀拉山 唐古拉山 喜马拉雅山一线以北的半干旱、干旱和漠境地带，几乎都分布有各种类型的盐渍土，总面积约9 913万hm2（其中现代盐渍土面积约3 693万hm2，残余盐渍土约4 487万hm2，潜在盐渍土约1 733万hm2）。我国的盐渍土面积约占全国国土面积的1/3。根据土壤发生学和盐渍地球化学理论与观点，我国盐渍土地区划分为八个区，二十七个片（或亚区）。即滨海湿润 半湿润海水浸渍盐渍区，东北半湿润半干旱草原 草甸盐渍区；黄淮海半湿润 半干旱耕作草甸盐渍区，内蒙滨海盐土形
13、成条件及形态特征第二章6古高原干旱 半漠境草原盐渍区，黄河中上游半干旱 半漠境盐渍区，甘、蒙、新干旱 漠境盐渍区，青、新极端干旱漠境盐渍区和西藏高寒漠境盐渍区。在一个区内可以划分为几个片，共27个片。二、土壤含盐量测定及表示方法我国及苏联等国家多用水土比5:1的浸出液测定土壤全盐量（测定干残渣或测定有关离子后计算离子总量），以土壤含盐的百分率（%）或以gkg-1表示，并将含盐量0.1%的土壤划为盐渍土；土壤含盐量1.0%、pH8.5划为盐土类；土壤含盐量0.5%、碱化层碱化度20%、pH9.0划为碱土类。美国和西欧的一些国家多以测定土壤饱和浸出液的电导值，并以电导率（ECe）单位mScm-1来
14、表示。把ECe4mScm-1的土壤划为盐渍土。其中，ECe4mScm-1、碱化度（ESP）15%、pH8.5划为盐渍土类；ECe4mScm-1、ESP15%、pH8.5划为碱化土类；ECe4mScm-1、ESP15%、pH8.5划为盐碱土类。这种方法简便快捷，成本低廉，且因饱和浸出液的测定值与土壤水分有效范围的上限（田间最大持水量）和下限（植物凋萎含水量）有着明显而较稳定的数学相关性，便于在实际中操作，故被广泛应用。图2-1列出土壤电导率和含盐百分率表示的土壤盐度与植物生长情况的对应值（改编自M.L.杰克逊土壤化学分析1964）。非盐化轻度盐化中度盐化重度盐化盐土盐分对植物影响很少对盐分敏感的
15、植物受到影响多数植物受到影响。苜蓿、甜菜、棉花、高粱可生长只有耐盐植物生长良好盐生植物以及耐盐乔、灌、草才能生长土壤饱和浸出液的电导率（mScm-1）02481600.10.30.51.0土壤浸提液的盐分含量（%）图2-1 土壤盐度与植物生长对应情况三、盐分对土壤和植物的危害 （一）提高土壤溶液渗透压 植物是通过根系吸收水分和养分来维持其生命活动的。植物根系具有一定的渗透压力，土壤溶液也具有一定的渗透压力。当根系细胞的渗透压力比土壤溶液的渗透压力大202506kPa时，植物根系才能从土壤溶液中吸收水分。而土壤7溶液的渗透压力随着其溶解的盐类浓度增大而升高。若土壤中含有较多水溶性盐类，当其渗透压
16、高到1 515kPa左右时，植物根系不但不能从土壤溶液中吸收水分（包括养分），反而引起植物体内水分的“外渗”，而产生“生理干旱”，甚至枯萎死亡。（二）破坏土壤结构 当土壤溶液中出现苏打（Na2CO3）、小苏打（NaHCO3）时，则代换性钠被土壤胶体吸附，导致土粒高度分散，造成干时坚硬板结，湿时泥泞不透水，土壤结构破坏，物理性状变坏，影响幼苗出土和根茎的正常生长。（三）离子对植物的危害 土壤溶液中氯离子和镁离子的存在，会抑制和扰乱植物正常的生理生化代谢过程，使植物体内蛋白质的合成、叶绿素的代谢及光合作用、呼吸作用等均受到损害。氯离子和钠离子的大量存在会抑制钙、磷、铁、锰进入植物体内而使植物矿质营养状况失去平衡。过量镁离子的存在抑制酶的代谢。钠离子浓度过高还会引起植物叶片的边缘枯焦造成“生理灼伤”。当土壤溶液中含有苏打和小苏打时，土壤pH可高达910，会腐蚀根部细胞及破坏根组织酶的活动，因而产生直接危害作用。四、盐渍土可溶性盐的离子与盐类组成 （一）阴离子和阳离子 盐渍土壤中主要阳离子为Na+（钠离子）、K+（钾离子）、Mg2+（镁离子）、Ca2+（钙离子），主要阴离子为CO32-（碳酸根
