土地的盐碱化是一个全球性问题,中国作为世界上盐碱土分布最多的国家之一,面临着较为严峻土地盐碱化形势。全国土壤普查办公室发布的数据显示,中国盐碱地面积约为3600万公顷,占全国可利用土地的4.88%,其中西部盐碱土地占全国的69.03%。依据盐碱地分布地区生物气候等环境因素差异进行划分,大致可以将中国的盐碱地分为滨海盐土与滩涂、黄淮海平原盐碱地、东北松嫩平原盐碱地、半漠境内陆盐土及青新极端干旱的漠境盐土等5个片区。
盐碱地生态修复的工程及农艺措施
以滨海盐碱地的工程措施为例。滨海盐碱地是中国主要盐碱地类型之一,受海水运动、土壤蒸腾、围海造田、围湖造盐及滨海湿地破坏等因素影响,滨海区域易形成盐碱地,其表现出土壤盐含量高、地下水水位高、土壤自然脱盐率低等方面的特点。盐碱地形成的主要原因是土壤水盐运动的不平衡,与内陆盐碱地相比,沿海半湿润土壤盐碱化地区水分循环活跃,对水体进行修复也显得更为重要。
中国目前主要采用雨水冲淋、蓄水补水的方式对滨海盐碱地进行水体修复。如上海市崇明岛的东滩湿地公园通过雨水收集湖区来收集雨水,并通过一条长达6千米的北高南低流动水径进入南面的盐碱地块。天津经济技术开发区再生水景观河道的水体修复工程通过“再生水景观河道复合生物-生态强化水面流湿地净化系统”的利用,对滨海地区的水体进行修复,控制过多盐分进入土壤,防止土地盐碱化的加剧。除建设利用水利工程外,滴灌、喷灌、管灌等灌溉工程以及其他工程修复也是盐碱地生态修复的常用工程措施。
盐碱地修复的工程措施往往需要较大的人力、物力投入,而面临逐渐破碎化的盐碱地景观,农艺措施能够更好地满足实际修复时碎片化管理、资金投入相对较小的需求。利用“土层置换”和“秸秆阻断”联合的方法能够改善土壤容重、含水量等物理性质,降低土壤可溶性盐的含量,而深翻和深松措施能够改善土壤的渗透性,有利于土壤盐分的淋洗和植物根系的生长。深耕细耙能够有效防止土壤板结,改善土壤的团粒结构,增强土壤透水透气性,降低盐分带来的危害。
盐碱地生态修复的生物措施
在土地修复的各项技术路径中,大家普遍认为生物措施是最为有效且符合生态修复要求的举措,当然盐碱地的生态修复也不例外。过去的盐碱地的土壤修复以物理、化学措施为主,如修建排水网促进水系流通,通过农艺措施改良土壤物理结构,运用抬高地形、冲洗压盐、沸石等土壤改良剂等物理措施调控土壤水盐运动等方式,以期达到修复盐碱地的目的。物理措施对土壤的负面作用较小,通常与生物措施搭配使用,但化学措施可能会对土壤环境产生一定的破坏与污染,因此需要谨慎使用。盐碱地生物修复措施主要指利用植物、动物及微生物的特性,防止土壤盐碱化加剧或减轻盐碱化程度的措施。
种植抗盐植物是盐碱地生态修复中运用最广泛的修复措施。白蜡、竹柳、香花槐、芨芨草、小果白刺、盐爪爪、碱蓬、芦苇、赖草、藜、獐毛、贝加尔针茅、叶线菊、羊草、拂子茅、星星草等都是在中国一些盐碱地能够种植的品种。根据盐碱地的成因、分布的不同,植物种植的种类也有所差异。
松嫩平原是世界三大苏打盐碱地分布区之一,也是中国苏打盐碱地的主要分布区域。研究证明,松嫩平原土壤的碱度在原种植向日葵的田块实行大豆、玉米轮作后显著下降。在宁夏银北盐碱地对红豆草、苜蓿、聚合草、小冠花和苇状羊茅进行了比较实验,认为种植盐生植物能够增加地面的覆盖度,有效抑制土壤返盐。实验发现,种植红豆草的0~20厘米土层土壤脱盐率最高,达56.5%,其次是苜蓿、聚合草和小冠花,脱盐率分别为46.0%,25.0%和22.2%。植物品种的选择是修复盐碱地的重要因素,而植物的种植方式同样会对修复效果产生影响。柽柳是典型的泌盐植物,其茎叶结构以特殊的泌盐腺体能够保证自身在盐碱地良好生长。在位于河西走廊西端的甘肃省酒泉市肃州区荒漠盐碱地进行了实验,分析不同行间距柽柳土壤的水盐分布特征,探讨不同行间距种植方式对盐碱地土壤改良、修复的作用。研究发现,行间距6米的柽柳林中植被状况最佳,对土壤的保水作用最好,特别是针对浅层土壤。
除了直接对盐碱土进行生物修复外,一些学者和修复案例将关注点转移至水体部分,期望通过对水体进行生物修复进而达到修复盐碱地的目的。芦苇、空心莲子草、千屈菜等浮床植物能够有效降低河道中的盐分,控制过多盐分进入土壤。通过对甘肃省草窝滩镇水产养殖场的水体及土壤进行取样分析发现,饲养黄金鲫能够降低周边土壤盐度,水产养殖生态修复技术在一定程度上能够降低一些盐碱地的盐度。
盐碱地生态修复方法获得了越来越多人的认可与现实中的实践,但这远非解决人类与盐碱地之间矛盾的充分路径。首先,盐碱地的生态修复要避免从一个极端走向另一个极端的情况,避免生态修复成为生态破坏。因此在选择养殖品种时,需要充分考虑其可行性与有效性。生态修复必须符合当地生态规律,运用科学的技术与方法探索实践国土空间生态修复规律与路径,防止生态修复演变为更具杀伤力的生态污染和生态破坏。
另外,当提及生态修复时,往往人们将盐碱地视作与“淡土”相对应的土壤类型,并忽视其作为资源有价值的一面。实际上,盐碱地作为一种资源,能够为盐生植物提供生长的沃土,为盐碱农业的发展提供基质。或许转变对盐碱地的态度与认识,是对盐碱地进行生态修复的同时人们需要关注思考的。