連云港徐圩新區(qū)鹽漬土鹽分時(shí)空分布特征及其主要影響因素分析

王高祥，蘇小四，張 巖，龔緒龍，于 軍，茍富剛，呂 航，王永琦

(1.吉林大學(xué)水資源與環(huán)境研究所，吉林 長春 130021；2.吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院，吉林 長春 130021；3.江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院，江蘇 南京 210049；4.自然資源部地裂縫地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210049;5.吉林大學(xué)新能源與環(huán)境學(xué)院，吉林 長春 130021)

全球鹽漬土覆蓋面積為932.2×10hm，約占世界陸地總面積的6.3%，土壤鹽漬化問題是世界范圍內(nèi)主要的環(huán)境問題之一。我國鹽漬土廣泛分布于西北、華北、東北及沿海地區(qū)，總面積約為3 600×10hm,約占全國可利用土地面積的4.88%。土壤鹽漬化會嚴(yán)重影響土壤的生態(tài)和非生態(tài)功能。例如：土壤中鹽分含量升高會引起土壤中微生物活性和生物多樣性降低，進(jìn)而導(dǎo)致土地退化；土壤溶液中的鹽分濃度過高會導(dǎo)致植物生理性缺水，養(yǎng)分吸收量減少，使農(nóng)作物產(chǎn)量降低甚至死亡；鹽漬化土壤也會對工程建設(shè)產(chǎn)生嚴(yán)重威脅，包括破壞地下管線和腐蝕建筑材料等。土壤鹽漬化已成為制約區(qū)域土地高質(zhì)量開發(fā)利用和工程建設(shè)的重要環(huán)境問題之一。

土壤鹽漬化是氣候因素、地形地貌、成土母質(zhì)、水文及水文地質(zhì)等自然因素和人為因素共同作用的結(jié)果，其時(shí)空分布往往具有復(fù)雜性和變異性。了解并掌握區(qū)域土壤鹽分時(shí)空分布規(guī)律是土壤鹽漬化綜合防治的重要基礎(chǔ)。

徐圩新區(qū)位于江蘇省連云港市東南部，是國家東中西區(qū)域合作示范先導(dǎo)區(qū)。區(qū)內(nèi)廣泛分布著大面積的濱海鹽漬土，土壤中鹽分含量高，生態(tài)環(huán)境脆弱，屬典型的濱海鹽漬區(qū)。土壤鹽漬化問題已成為制約徐圩新區(qū)區(qū)域綜合發(fā)展的重要環(huán)境問題。但目前針對該區(qū)域土壤鹽漬化方面的研究多集中于服務(wù)農(nóng)業(yè)種植的1 m以淺土壤鹽漬化程度評價(jià)，鹽漬土的水鹽運(yùn)移規(guī)律尚不明確，難以支撐區(qū)域土地整治和工程建設(shè)?；诖?，本文根據(jù)徐圩新區(qū)鹽漬土鹽分野外調(diào)查結(jié)果，采用地統(tǒng)計(jì)學(xué)與GIS相結(jié)合的方法，分析研究區(qū)3 m以淺范圍內(nèi)土壤鹽分空間分布規(guī)律，同時(shí)基于典型點(diǎn)位處土壤水分和鹽分的原位監(jiān)測數(shù)據(jù)，揭示區(qū)內(nèi)土壤水鹽的動態(tài)運(yùn)移規(guī)律，并對影響研究區(qū)土壤鹽分時(shí)空分布特征的主要環(huán)境因素進(jìn)行探討，旨在為徐圩新區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)和土地規(guī)劃提供參考依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于江蘇省連云港市東南部，地理位置位于東經(jīng)119°17′～119°38′,北緯34°29′～34°40′，東臨黃海，西至東辛農(nóng)場，南以古泊善河為界，北接云臺山，區(qū)域面積為418.45 km。該地區(qū)屬暖溫帶濕潤性季風(fēng)海洋氣候，年平均氣溫為14.1℃，四季分明，夏季多雨、冬寒干燥。研究區(qū)年平均降水量為901.4 mm，降水主要集中于5至9月份，約占全年總降水量的76.83%；年平均蒸發(fā)量為1 474.5 mm，蒸降比為1.64。

研究區(qū)第四紀(jì)沉積物較發(fā)育，其成土母質(zhì)主要來源于黃淮沖積物，受沉積環(huán)境的影響，區(qū)內(nèi)土壤質(zhì)地黏重，以粉質(zhì)黏土和淤泥質(zhì)黏土為主。研究區(qū)屬濱海平原區(qū)，區(qū)內(nèi)地形平緩，地下水水力坡度小，含水介質(zhì)較細(xì)且分布不連續(xù)，水平方向上潛水徑流不暢，水循環(huán)以垂向?yàn)橹?，地下水水化學(xué)類型為Cl-Na型水，地下水中溶解性固體(TDS)值一般大于10 g/L，且自西向東逐漸增加。研究區(qū)內(nèi)東西兩側(cè)區(qū)域土地利用類型的差異性較大，其中西側(cè)區(qū)域土地利用類型為農(nóng)業(yè)用地和城鎮(zhèn)居民用地，農(nóng)業(yè)種植方式以水稻、小麥輪作為主；東側(cè)近海區(qū)域土地利用類型以工業(yè)用地為主，主體為鹽業(yè)用地，現(xiàn)規(guī)劃為石化工業(yè)園區(qū)和產(chǎn)業(yè)配套區(qū)用地。

2 研究方法

2.1 土壤和地下水樣品的采集與測試方法

2015年12月系統(tǒng)采集了研究區(qū)內(nèi)土壤和地下水樣品。

區(qū)內(nèi)土壤采樣點(diǎn)布設(shè)時(shí)綜合考慮了區(qū)域地形地貌、土地利用方式等因素，在研究區(qū)內(nèi)共布設(shè)了30處土壤采樣點(diǎn)，其位置詳見表1。利用土鉆在各采樣點(diǎn)以0.5～1 m為采樣間隔進(jìn)行垂向分層采樣，采樣深度為3 m，共采集土壤樣品136份。所得土壤樣品經(jīng)室內(nèi)風(fēng)干、除去可見植物殘?jiān)竽ニ椋^2 mm標(biāo)準(zhǔn)篩，以水土比5∶1的比例進(jìn)行混合浸提。參照《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50123—2019)對浸提液中可溶鹽組分進(jìn)行測試分析，并采用離子濃度加和法計(jì)算土壤全鹽量，最后通過深度加權(quán)計(jì)算獲得0～1 m、1～2 m、2～3 m 3個(gè)深度范圍內(nèi)的土壤鹽分含量數(shù)據(jù)。

表1 研究區(qū)土壤樣品采樣點(diǎn)位置Table 1 Location of soil sample sampling points in the study area

區(qū)內(nèi)共布設(shè)9口潛水環(huán)境監(jiān)測井，用于采集地下水樣品,各監(jiān)測井位置表2。各監(jiān)測井成井時(shí)鉆進(jìn)深度為5 m，采集土壤樣品時(shí)同期測定各監(jiān)測井潛水的埋深和TDS值。潛水的TDS值利用DDSJ-308A電導(dǎo)率儀測定。

表2 研究區(qū)地下水監(jiān)測點(diǎn)位置Table 2 Location of groundwater monitoring pointsin the study area

2.2 土壤鹽分空間分布特征分析方法

本文采用SPSS 24.0軟件對土壤鹽分含量數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)分析。利用地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法中的普通克里金(Ordinary Kriging)插值法對研究區(qū)不同深度土壤鹽分含量的空間分布規(guī)律進(jìn)行分析，并通過半方差函數(shù)來定量描述區(qū)域化變量的空間結(jié)構(gòu)性和隨機(jī)性。土壤鹽分半方差函數(shù)擬合及克里金插值過程基于ArcGIS 10.4軟件中的地統(tǒng)計(jì)分析模塊(Geostatistical Analyst)實(shí)現(xiàn)。土壤鹽分空間變異結(jié)構(gòu)模型的精度預(yù)測和模型合理性檢驗(yàn)利用交叉驗(yàn)證的方法進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)指標(biāo)包括：平均誤差(ME)、均方根預(yù)測誤差(RMSE)、平均標(biāo)準(zhǔn)誤差(ASDE)、標(biāo)準(zhǔn)化均方根預(yù)測誤差(RMSDE)。根據(jù)最小誤差選擇最優(yōu)模型進(jìn)行表征。

2.3 土壤水鹽原位在線監(jiān)測方法

根據(jù)研究區(qū)土壤整體鹽漬化發(fā)育情況，在燒香河?xùn)|側(cè)一工區(qū)內(nèi)布設(shè)了土壤原位監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測點(diǎn)位坐標(biāo)為東經(jīng)119.490°，北緯34.580°。土壤原位監(jiān)測系統(tǒng)由CR300數(shù)據(jù)采集器和Hydra傳感器構(gòu)成(美國Stevens公司)，傳感器布設(shè)深度分別為5 cm、25 cm、45 cm，監(jiān)測指標(biāo)包括：土壤溫度

T

、土壤體積含水率

θ

、土壤體積電導(dǎo)率

EC

。Hydra傳感器為頻域類傳感器(FDR)，其在連續(xù)監(jiān)測土壤體積含水率

θ

的同時(shí)，輸出土壤體積電導(dǎo)率

EC

。由于土壤體積電導(dǎo)率受土壤的鹽分含量和含水率共同影響，因此需將測定的土壤體積電導(dǎo)率

EC

換算為土壤飽和溶液電導(dǎo)率

EC

,并將其作為土壤鹽分含量的反應(yīng)性指標(biāo)，即土壤飽和溶液電導(dǎo)率

EC

越高，土壤含鹽量越高。土壤體積電導(dǎo)率

EC

與土壤溶液電導(dǎo)率

EC

可采用下式進(jìn)行轉(zhuǎn)換15：

(1)

式中

:EC

為土壤溶液電導(dǎo)率(s/m)；

ε

為土壤孔隙水介電常數(shù)的實(shí)部；

EC

為土壤體積電導(dǎo)率

(

s/m

)

；

ε

為土壤體積介電常數(shù)的實(shí)部；

ε

0為土壤體積電導(dǎo)率等于0時(shí)的土壤體積介電常數(shù)實(shí)部。其中，土壤孔隙水介電常數(shù)的實(shí)部

ε

可表示為

ε

=

80.3-0.37

(T

-20

)

(2)

式中

:T

為土壤溫度

(

℃

)

。土壤溶液電導(dǎo)率

EC

與土壤飽和溶液電導(dǎo)率

EC

可采用下式進(jìn)行換算16：

(3)

式中

:θ

為土壤體積含水率；

ω

為土壤孔隙度。

3 結(jié)果與分析

3.1 土壤鹽漬化特征分析

研究區(qū)土壤鹽分中各離子的相對含量(各鹽分離子含量與鹽分總量之比)與土壤鹽分含量的相關(guān)關(guān)系見圖1和圖2。

圖1 研究區(qū)土壤鹽分中陽離子相對含量與土壤鹽分 含量的相關(guān)關(guān)系圖Fig.1 Relationship between relative content of cations and soil salt content in the study area

圖2 研究區(qū)土壤鹽分中陰離子相對含量與土壤鹽分 含量的相關(guān)關(guān)系圖Fig.2 Relationship between relative content of anions and soil salt content in the study area

3.2 土壤鹽分空間分布特征分析

3.2.1 土壤鹽分含量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)特征

研究區(qū)各層位土壤鹽分含量數(shù)據(jù)描述性統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，見表3。

由表3可以看出：

表3 研究區(qū)各層位土壤樣品鹽分含量數(shù)據(jù)描述性統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果Table 3 Descriptive statistical analysis result of the salt content of soil samples at each layer in the study area

(1) 研究區(qū)0～1 m、1～2 m、2～3 m深度的土壤鹽分含量平均值分別為1.309%、1.365%、1.663%，各層位土壤鹽分含量平均值均高于重度鹽化土壤閾值0.6%，總體屬鹽土范疇，故研究區(qū)內(nèi)土壤鹽漬化程度較為嚴(yán)重。

(2) 變異系數(shù)(CV)是變量離散程度的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，當(dāng)CV≤0.1時(shí)，表示弱變異性；當(dāng)0.1(3) K-S正態(tài)性檢驗(yàn)結(jié)果表明：研究區(qū)僅2～3 m深度土壤鹽分含量數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布(

p

>0.05)，其他深度土壤鹽分含量數(shù)據(jù)均表現(xiàn)出一定的偏態(tài)性(

p

≤0.05)，但對 0～1、1～2 m深度土壤鹽分含量數(shù)據(jù)進(jìn)行對數(shù)轉(zhuǎn)換后，數(shù)據(jù)滿足地統(tǒng)計(jì)分析要求。

3.2.2 土壤鹽分空間變異性特性

研究區(qū)各層位土壤鹽分的半方差函數(shù)理論模型參數(shù)及模型交叉驗(yàn)證結(jié)果，見表4。

表4 研究區(qū)各層位土壤鹽分半方差函數(shù)模型參數(shù)及模型交叉驗(yàn)證結(jié)果Table 4 Semivariance function model parameters and model cross-validation results of salt content ofsoil samples at each layer in the study area

由表4可以看出：

(1) 研究區(qū)各層位土壤鹽分半方差函數(shù)理論模型的平均誤差ME接近0，標(biāo)準(zhǔn)均方根預(yù)測誤差RMSDE接近1，均方根預(yù)測誤差RMSE與平均標(biāo)準(zhǔn)誤差A(yù)SDE相近，表明各預(yù)測模型參數(shù)設(shè)置合理且具有較高的準(zhǔn)確性。

(2) 研究區(qū)內(nèi)各層位土壤鹽分半方差函數(shù)理論模型均符合高斯模型，變程范圍為12.87～18.22 km，自相關(guān)距離隨深度的增加而增加。

(3) 基臺值的大小可以反映出區(qū)域化變量的變化幅度大小，基臺值參數(shù)結(jié)果表明：0～1 m、1～2 m深度土壤鹽分?jǐn)?shù)據(jù)的變異強(qiáng)度相近且大于2～3 m深度土壤。

(4) 塊金值與基臺值之比是區(qū)域化變量空間自相關(guān)程度的反映性指標(biāo)，當(dāng)塊金值/基臺值<0.25時(shí)，區(qū)域化變量具有強(qiáng)空間自相關(guān)性；當(dāng)0.25≤塊金值/基臺值≤0.75時(shí)，區(qū)域化變量具有中等程度空間自相關(guān)性；當(dāng)塊金值/基臺值>0.75時(shí)，區(qū)域化變量空間自相關(guān)性較弱，其中塊金值代表的隨機(jī)性因素占主導(dǎo)地位。研究區(qū)各層位土壤鹽分半方差函數(shù)理論模型的塊金值/基臺值范圍在0.29～0.42之間，不同層位間差異性較小，均表現(xiàn)出中等程度的空間自相關(guān)性，表明研究區(qū)土壤鹽分空間分布特征受隨機(jī)性因素和結(jié)構(gòu)性因素共同影響。

3.2.3 土壤鹽分空間分布格局

基于上述研究區(qū)各層位土壤鹽分半方差函數(shù)模型參數(shù)，利用克里金插值(OK)可得到研究區(qū)土壤鹽分三維空間分布圖，見圖3。

圖3 研究區(qū)土壤鹽分三維空間分布圖Fig.3 Three-dimensional spatial distribution map of soil salinity in the study area

由圖3可見，從土壤鹽分水平向空間分布來看，研究區(qū)各層位土壤鹽分空間分布規(guī)律相似，具有與海岸線相平行的帶狀分布特征，由海岸向陸地內(nèi)部延伸，土壤鹽漬化程度不斷減弱，總體表現(xiàn)出“東高西低”的土壤鹽分空間分布格局，土壤鹽分含量高值區(qū)分布于燒香河?xùn)|側(cè)近海區(qū)，低值區(qū)分布于研究區(qū)西側(cè)東辛農(nóng)場一帶；從土壤鹽分空間變異性來看，0～1 m深度土壤鹽分含量在研究區(qū)東西兩側(cè)差異性顯著，整體變異程度較高，但隨著土層深度的增加，研究區(qū)西側(cè)整體鹽漬化程度不斷增大，而研究區(qū)東側(cè)鹽漬化程度逐漸減弱，東西兩側(cè)土壤鹽分含量差異性減小,研究區(qū)內(nèi)土壤鹽分含量整體變異程度降低，該結(jié)果與區(qū)域土壤鹽分含量數(shù)據(jù)描述性統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果相符。

為了查明研究區(qū)土壤鹽分含量的垂向分布特征，根據(jù)不同深度土壤鹽分空間變異結(jié)構(gòu)模型，利用徑向基函數(shù)(RBF)法可得到研究區(qū)土壤鹽分含量在近東西向

AA

′剖面上的分布情況，見圖4。

圖4 研究區(qū)在A-A′剖面上的土壤鹽分含量分布情況Fig.4 Vertical distribution of soil salinity in profile A-A′ of the study area

由圖4可見，研究區(qū)大致以燒香河為分界，燒香河?xùn)|西兩側(cè)區(qū)域土壤鹽分含量呈現(xiàn)出差異性的剖面分布特征。其中，燒香河以西地區(qū)，土壤鹽分含量隨土壤深度增加而增加，表層0～1 m土壤鹽分含量平均值為0.08%～0.43%，底層2～3 m土壤鹽分含量平均值大于1%，各層位間土壤鹽分含量差異性較大，表層土壤已處于脫鹽狀態(tài)并形成較為顯著的土壤淡化層，但底層土壤鹽分含量仍較高，土壤鹽分剖面呈現(xiàn)出底聚型鹽分剖面特點(diǎn)，且由于底部土壤鹽漬化程度仍較為嚴(yán)重，因此該區(qū)域在人為不合理的管理措施下，上部土壤仍具有發(fā)生次生鹽漬化的風(fēng)險(xiǎn)；而燒香河以東地區(qū)，土壤鹽分在表層聚集，隨著土壤深度的增加土壤鹽分含量有所降低，但剖面整體土壤鹽漬化程度較高，土壤鹽分剖面呈現(xiàn)出表聚型鹽分剖面特點(diǎn)，土壤鹽分表聚現(xiàn)象顯著，反映出該區(qū)域土壤鹽分處于上升狀態(tài)或平衡狀態(tài)，脫鹽作用不明顯。

3.3 土壤鹽分動態(tài)變化規(guī)律分析

在2019年7月28日至2020年7月28日間，研究區(qū)土壤原位監(jiān)測點(diǎn)位處氣象要素(降水量、蒸發(fā)量)和0～45 cm深度土壤飽和溶液電導(dǎo)率(

EC

)的動態(tài)情況，見圖5。

圖5 研究區(qū)土壤原位監(jiān)測點(diǎn)位處氣象要素和0～45 cm深度土壤飽和溶液電導(dǎo)率(ECSAT)動態(tài)情況 (2019-07-28—2020-07-28)Fig.5 Dynamics of meteorological elements and soil ECSAT at the depth of 0-45 cm at the in situ soil monitoring points (2019-07-28-2020-07-28) in the study area

由圖5可見，受季風(fēng)氣候的影響，研究區(qū)降水量在年內(nèi)分配不均，主要集中于4～8月份，其他月份降雨稀少且降雨強(qiáng)度較低；與之相對應(yīng)地，研究區(qū)表層土壤鹽分也呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)性變化特征，其總體表現(xiàn)為一年內(nèi)土壤脫鹽-積鹽交替發(fā)生，可將監(jiān)測期內(nèi)2019年8月至2020年4月劃分為積鹽期，2020年4月至8月劃分為脫鹽期。其中，2019年8月—2020年4月積鹽期期間，研究區(qū)降雨稀少，降雨強(qiáng)度低，受蒸發(fā)的影響程度較高，土壤鹽分逐漸向地表運(yùn)移，表層土壤鹽漬化程度加重，但從整體來看，土壤鹽分變化帶主要位于25～45 cm深度土壤，0～25 cm深度的土壤鹽分含量變化幅度較??；2020年4月至8月脫鹽期期間，研究區(qū)進(jìn)入多雨期，受頻繁降雨的影響，土壤呈現(xiàn)出脫鹽態(tài)勢，表層土壤鹽漬化程度減弱。

4 討 論

上述研究結(jié)果表明：研究區(qū)土壤鹽分時(shí)空分布特征具有顯著的變異性，該變異性具體表現(xiàn)為在水平方向上平行于海岸帶的土壤鹽分帶狀分布格局，在垂向分布上燒香河?xùn)|西兩側(cè)土壤鹽分剖面特征表現(xiàn)出表聚型和底聚型兩種類型以及表層土壤鹽分在年內(nèi)呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)性變化特征。該研究結(jié)果與梅芹芹等、王卓然等和姚榮江等針對江蘇南通、大豐和黃河三角洲地區(qū)土壤鹽分空間分布特征的研究結(jié)果相類似，土壤鹽分含量均表現(xiàn)出由內(nèi)陸向海岸逐漸增高的趨勢，但相較于上述地區(qū)，研究區(qū)土壤鹽分在垂向上的空間分布特征更為復(fù)雜多變，研究區(qū)土壤鹽分的時(shí)空變異性反映出驅(qū)動研究區(qū)土壤鹽漬化過程的環(huán)境影響因素的差異性，而進(jìn)一步探討并分析影響研究區(qū)土壤鹽分時(shí)空分布特征的環(huán)境影響因素對于認(rèn)識該地區(qū)土壤鹽漬化形成過程和土壤鹽漬化危害防治具有重要的意義。已有研究表明，土壤鹽漬化的形成過程與氣候因素、地形地貌、成土母質(zhì)、沉積環(huán)境、地下水環(huán)境等自然因素以及人為因素密切相關(guān)。研究區(qū)地處海成平原區(qū)，土壤質(zhì)地以粉質(zhì)黏土和淤泥質(zhì)黏土為主，區(qū)內(nèi)土壤質(zhì)地均一、無顯著性差異，同時(shí)區(qū)內(nèi)地形平坦，起伏變化較小，影響區(qū)域土壤鹽分空間分布的主要控制性因素包括海岸線變遷、地下水埋深與TDS值、土地利用方式和氣象因素等。

4.1 海岸線變遷

研究區(qū)土壤的形成主要受1194—1855年黃河奪淮影響，黃河奪淮為蘇北地區(qū)帶來的大量泥沙在海岸邊形成水下堆積體而逐漸出海成陸，而海水的周期性浸漬為濱海地區(qū)土壤和地下水帶來了大量的鹽分。根據(jù)連云港市志記載，1128—1578年連云港海岸線每年向東延伸10～20 m，海岸線由板浦一帶推進(jìn)到東辛處(現(xiàn)東辛農(nóng)場處)，而1578—1855年黃河水全部由淮入海期間，海岸線每年向東推進(jìn)100 m以上，燒香河以東地區(qū)土壤多形成于該時(shí)間段內(nèi)。研究區(qū)土壤成陸時(shí)間的差異使得區(qū)域土壤和地下水淡化程度亦不相同，由研究區(qū)東側(cè)近海處至內(nèi)陸地區(qū)，距海越遠(yuǎn)，成陸時(shí)間越久，土壤和地下水淡化程度越高，土壤鹽分含量越低。

4.2 地下水埋深與TDS值

基于地下水環(huán)境監(jiān)測井實(shí)測數(shù)據(jù),得到研究區(qū)地下水埋深和TDS值的空間分布圖，見圖6。

由圖6可見，研究區(qū)東側(cè)區(qū)域距離海水較近，其受到海水的側(cè)滲和溯河流倒灌作用顯著，同時(shí)該區(qū)域分布大面積的曬鹽池和蝦塘，所蓄咸鹵水進(jìn)一步補(bǔ)給區(qū)域地下水，使得該區(qū)域地下水相較于研究區(qū)西側(cè)地下水埋深較淺，礦化度較高。

圖6 研究區(qū)地下水埋深和TDS值空間分布圖Fig.6 Distribution of TDS content and burial depth of regional groundwater in the study area

研究區(qū)地下水埋深和TDS值空間分布的差異性勢必會對區(qū)域土壤鹽分分布造成影響。研究區(qū)表層土壤鹽分含量與地下水埋深和TDS值的關(guān)系圖，見圖7。

圖7 研究區(qū)表層土壤鹽分含量與地下水埋深和TDS值的關(guān)系圖Fig.7 Relationship between salt content of topsoil and TDS content and burial depth of groundwater in the study area

由圖7可見，研究區(qū)內(nèi)表層土壤鹽分含量與區(qū)域地下水埋深和TDS值之間呈現(xiàn)出顯著的指數(shù)關(guān)系，這可能是由于在毛細(xì)作用影響下地下水中的鹽分會隨水分的遷移而向上運(yùn)移，造成表層土壤鹽分的積聚，故地下水埋深越淺，TDS值越高，對土壤鹽分含量的影響越為明顯。地下水波動范圍內(nèi)的土層和下部最低潛水位以下的土層，因受到地下水的直接浸漬，使其易溶鹽的含量與地下水中TDS值密切相關(guān)，因此區(qū)域地下水埋深與TDS值空間分布的差異性也是影響研究區(qū)土壤鹽分空間分布的另一重要的環(huán)境因素。

4.3 土地利用方式

除自然因素影響外，研究區(qū)東西兩側(cè)土地利用類型的差異也對區(qū)域土壤鹽分空間分布格局產(chǎn)生重要的影響。研究區(qū)西側(cè)主要為東辛農(nóng)場所在地，區(qū)域土地利用類型以農(nóng)業(yè)用地為主，在農(nóng)業(yè)灌溉和稻田蓄水的過程中，下滲的水分會淋洗土壤中的鹽分，使表層土壤中的鹽分隨水分下滲并向深層土壤遷移，從而使表層土壤及淺部地下水逐漸淡化脫鹽，故土壤鹽分含量垂向分布特征表現(xiàn)出隨深度的增加土壤鹽分逐漸增加的變化趨勢；而研究區(qū)東側(cè)土地主要為徐圩鹽場的曬鹽用地及配套的輸水河道，從1840年起該區(qū)域即建有劉圩鹽灘，在常年引海水曬鹽的過程中，伴隨著海水的蒸發(fā)濃縮作用，表層土壤積聚了大量鹽分，從而造成該地區(qū)表層土壤鹽漬化程度嚴(yán)重，并表現(xiàn)出土壤鹽分表聚的剖面特征。由此可見，區(qū)域土壤鹽分空間分布除受到自然影響因素的驅(qū)動作用外，人類活動也是不可忽視的重要影響因素之一。

4.4 氣象因素

氣象因素是影響研究區(qū)土壤鹽分年內(nèi)動態(tài)變化的最直接環(huán)境因素，其中以降水、蒸發(fā)兩要素影響最為明顯，從研究區(qū)土壤原位監(jiān)測點(diǎn)位處土壤水鹽動態(tài)來看(見圖5)，土壤鹽分動態(tài)與區(qū)內(nèi)降水、蒸發(fā)變化情況密切相關(guān)，其主要原因在于研究區(qū)屬濕潤性季風(fēng)海洋氣候，降雨量大但年內(nèi)分布不均，多集中于4～8月份，雨季期間受頻繁降雨的影響表層土壤鹽分隨水分向下遷移，以淋鹽作用為主，土壤鹽分呈現(xiàn)出脫鹽趨勢，而非雨季期間降雨稀少，受蒸發(fā)作用的影響，高礦化度的地下水以及底層土壤中的鹽分隨毛細(xì)水向地表遷移，使得表層土壤呈現(xiàn)出積鹽趨勢，故受研究區(qū)氣象因素季節(jié)性變化的影響，研究區(qū)土壤鹽分形成了脫鹽-積鹽過程交替發(fā)生的動態(tài)變化特征。

5 結(jié) 論

(2) 研究區(qū)各層位土壤鹽分均表現(xiàn)出中等程度的空間自相關(guān)性，其空間分布受隨機(jī)因素和結(jié)構(gòu)性因素的共同影響；土壤鹽分總體呈現(xiàn)出“東高西低”的水平向分布格局，在垂向分布上土壤鹽分剖面特征表現(xiàn)出底聚型和表聚型兩種主要類型。

(3) 土壤水鹽動態(tài)監(jiān)測結(jié)果顯示，表層土壤脫鹽-積鹽過程交替發(fā)生，監(jiān)測期內(nèi)2019年8月至2020年4月屬積鹽期，2020年4月至8月屬脫鹽期。

(4) 海岸線變遷、地下水埋深與TDS值、土地利用方式的差異是影響研究區(qū)土壤鹽分空間分布特征的主要環(huán)境因素，氣象因素是影響研究區(qū)表層土壤鹽分年內(nèi)動態(tài)變化的直接環(huán)境因素。