第五节 “节水型盐碱滩地物理—化学—生态综合改良及植被构建技术”的土壤改良与绿化效果
一、环渤海地区围海吹填土的改土绿化效果
(一)河北曹妃甸
河北唐山曹妃甸新区国际生态城是围海吹填仅半年多的新陆地吹填土,原貌见图6-31。
1.吹填土的物理化学性质
土壤含盐量:0~20cm 2.19 %。0~80cm平均含盐量1.12 %, NaCl占全盐含量83.1%。地下水埋深90cm,矿化度48.9 g·L-1(详见第二章第四节表2-18)。
土壤质地:取决于吹填物的质地。由于一般多选用含盐量相对较低、透水性较强的砂壤质海相沉积物,再加上先吹泥后吹砂和地面再铺砂等工艺,故较理想的吹填土质地为砂壤土。
图6-31 河北曹妃甸国际生态城吹填土原貌
土壤颜色:围海吹填新陆地土壤仍处于高度还原状态,灰蓝色潜育层较为明显,土壤颜色以灰棕为主。
土壤养分:吹填土的养分含量与吹填物的质地相关。一般由砂壤质海相沉积物吹填而成的砂壤质吹填土,有机质含量0.3% ~ 0.6%,全氮0.03% ~ 0.05%。
地下水埋深与矿化度:地下水埋深90~100cm(地面标高达4.0m时),矿化度一般为40.0 g·L-1,高者达80.0 ~ 100.0 g·L-1。
植被:一般为裸地,但成陆半年至一年后,低洼处就可见稀疏盐地碱蓬和碱蓬等盐生植物。
2.吹填土改良与绿化效果
(1)土壤脱盐效果:曹妃甸国际生态城央企生活基地指挥部绿化示范区,地下排水工程完成后,0~80cm土壤平均含盐量为1.31 %(回填的原盐土中已掺拌草炭等有机物料的扰动土)。经过灌溉洗盐后(总冲洗定额为300m3/667m2)土壤平均含盐量降至0.167%。改土和种植一周年后,土壤平均含盐量为0.155%,见表6-2。
表6-3显示,7月22日—8月12日,主盲沟排出的咸水矿化度高达20 g·L-1以上;8月12日—9月23日在10.0 ~ 20.0 g·L-1之间;9月30日为10 .1 g·L-1。可以看出,从主盲沟排出的高矿化度咸水,正是经淋洗后被排出的土壤盐分。由此,可以证实地下排水排盐工程所发挥的良好功效。
表6-2 吹填土土壤含盐量变化 (曹妃甸国际生态城,0~80cm平均①,%)
注: ① 80cm以下为淋层; ② 灌溉洗盐前; ③ 灌溉洗盐后; ④ 树木种植后45天;⑤ 树木种植后65天; ⑥ 一周年后。
表6-3 主盲沟中排出的咸水矿化度变化
(测定日期:2009.7.22—9.30)
曹妃甸国际生态城吹填土土壤剖面含盐量变化见图6-32。
图6-32 曹妃甸国际生态城吹填土土壤剖面含盐量变化(剖面号Ⅰ-3)
(2)改土培肥效果:经测定,曹妃甸国际生态城围海吹填新陆地土壤有机质含量为0.56%,全氮0.03%。按第二次全国土壤普查采用的土壤养分分级标准(表6-4),有机质和全氮含量仅为Ⅵ级。
表6-4 土壤养分分级标准(第二次全国土壤普查)
通过在回填的原盐土中拌入碎秸秆(每立方米盐土掺拌0.2~0.3m3、长5cm的麦秸、苇秸、棉枝或棉桃瓣、杂草等),土壤洗盐后种植前再在树穴内施优质牛粪,每穴15~20kg。经改土培肥,土壤有机质含量由0.56%提高到1.71%(达到Ⅳ级标准);全氮由0.03%提高到0.06%(达到Ⅴ级标准);速效钾增加39.4mg·kg-1。(表6-5)
表6-5 曹妃甸吹填土土壤养分变化
注:①改土培肥前,②改土培肥后
(3)苗木成活及生长状况:曹妃甸国际生态城央企生活基地指挥部绿化示范区种植的乔木、灌木、草坪的品种如下。
乔木:国槐、垂柳、千头椿、合欢、白蜡。
草坪:高羊茅。
在土壤脱盐和培肥基础上,加之精心养护管理,上述10种乔、灌、草成活率达98%。
土壤含盐量(%)改造前1.307(2009.3),改造后0.167(2009.7.22),一周年后0.155(2010.6.26)
图6-33 河北曹妃甸国际生态城吹填土绿化现状(2009年)
(二)天津港临港产业区
1.天津港临港产业区吹填土壤含盐量及盐分组成
天津港临港产业区纬一路延长线吹填土原貌见图6-34。
图6-34 纬一路吹填土原貌
纬一路延长线吹填土的土壤含盐量及盐分组成见表6-6。
表6-6 天津港临港产业区吹填土土壤含盐量及盐分组成 (采土日期:2009.12)
天津港临港产业区吹填土的土壤盐分剖面分布见图6-35。
图6-35 天津港临港产业区吹填土盐分剖面分布图
2.临港产业区吹填土排盐改土效果
天津临港产业区纬一路吹填土改良绿化示范项目区面积4 000m2。该绿化示范项目区距海100m左右,绿化带一侧同时进行疏干排水。(图6-36)
注:①吹填土已改造和种植 ② 吹填土已改造待种植 ③ 正在埋设真空预压板进行疏干排水
图6-36 施工场景示意图
吹填土的土壤含盐量由改造前1.71 %降至0.26 %(0~80 cm平均)。土壤含盐量变化见表6-7。
表6-7 天津临港产业区吹填土改良前后土壤含盐量变化
天津临港产业区吹填土剖面含盐量变化见图6-37。
图6-37 天津临港产业区吹填土剖面含盐量变化(剖面6)
3.吹填土绿化效果
天津临港产业区纬一路吹填土绿化示范项目区种植的柳树、杨树、白蜡、火炬、金枝槐、金银木、紫穗槐、女贞、龙柏和高羊茅的成活率达到98%。
天津港集团公司2010年8月召开“天津港吹填土绿化示范项目现场会”。天津港集团公司要求在全港区大力推广。
换种植土的树穴土壤已失墒龟裂
吹填土改良的树穴土壤保墒效果良好
天津临港产业区纬一路绿化效果(2010.5)
天津临港产业区纬一路绿化效果(2010.6)
天津临港产业区纬一路绿化效果(2010.7)
图6-38 天津临港产业区纬一路绿化效果图
图6-39 天津临港产业区纬一路绿化效果图
二、长三角地区滩涂围垦的改土绿化效果
(一)江苏启东滨海工业园
江苏启东经济开发区滨海工业园位于江苏省启东市城区东北,紧依黄海。启东滨海工业园规划面积30km2(现有陆地面积11km2,待围垦拓展面积19km2)。现有陆地是围垦20~30年的原启东盐场,原有的晒盐池现已成为光板地和撂荒地,较高上地块有植被,植物群落以盐地碱蓬(黄须)、柽柳、芦苇等为主。滨海大道位于滨海工业园正中并贯穿园区南北。滨海大道正东1 500m就是黄海。
经测定,0~100cm土壤平均含盐量为1.05%,地下水埋深100cm,矿化度10.22g·L-1,见表6-8。
图6-40 启东滨海工业园滨海大道原始地貌。
图6-41 启东滨海工业园建立在废弃的原启东盐场
1.脱盐改土效果
2007年9月至11月完成地下排水工程,从2007年12月至2008年1月利用沟渠蓄水进行灌溉,每次灌水量0.12m3/m2,灌水2次(合160m3/667m2),个别3次(合240m3/667m2)。
洗盐期间总降水量139.1mm(启东市气象台资料),土壤平均含盐量(0~60cm,10个点平均值)由0.754% 降为0.268% 。至2009年11月(经改造后2周年)为0.141%。(表6-9)
表6-8 江苏启东滨海工业园土壤及地下水含盐量 (东Δ12007.7)
表6-9 启东滨海工业园滨海大道土壤含盐量变化 (0~60 cm平均值含盐量%)
注:①冲洗前(扰动土);②种植时;③2周年后
剖面东9灌溉洗盐前和灌溉洗盐2次、灌溉洗盐3次后的土壤剖面盐分分布与变化见图6-42。
2.绿化景观效果
滨海大道两侧的绿化景观带被当地群众称誉为:“昔日苏北盐滩,今日胜过江南”。种植的棕榈、雪松、东方杉、国槐、垂柳、樱花等乔木,紫薇、红叶李、西府海棠、夹竹桃、南天竹等灌木,以及麦冬、白三叶、紫叶浆草等成活率达100%。
图6-42 江苏启东工业园(东9)土壤剖面盐分图
启东滨海工业园滨海大道改造后景观(2009年)
图6-43 启东滨海工业园滨海大道绿化效果 1
启东滨海工业园滨海大道改造后景观(2010年)
启东滨海工业园滨海大道改造后景观(2010年)
图6-43 启东滨海工业园滨海大道绿化效果 2
(二)江苏大丰港海港新城
江苏省大丰市拥有海岸线112km,占江苏省海岸线的11.7%。滩涂面积7.73万hm2,占全省滩涂面积的12%。
大丰港距上海港250海里,连云港120海里,距日本长崎港430海里,韩国釜山港420海里。其凸显的区域优势,使大丰港成为中国东部沿海经济发展新的增长极。
根据“江苏沿海开发国家战略”编制的“大丰港海港新城”规划,海港新城总面积30km2,起步区面积5km2。在新城的中部规划建设大型人工湖——日月湖;新城四周规划建设400~1000m宽的环城森林公园,形成“绿在城中,城在绿中”的生态型新港城的格局。
天津海林公司自2009年11月进驻大丰港,至2010年11月先后在海港新城承建半岛温泉大酒店、港华路、洋辉路、浔阳路和日月湖等五大景观工程,绿地面积达到30多万m2,乔、灌木及花草品种逾90个,成活率达98%以上。一大批树径20cm以上的大乔木在原先的盐碱地上扎下了根,昔日的盐碱滩地初现绿色的迷人风姿。
大丰港海港新城建在围垦滩涂地,土壤含盐量一般为6.0~10.0g·kg-1,高者达20.0g·kg-1以上。见表6-10。
表6-10 大丰港新城土壤含盐量 (地点:港华路;时间:2010.5)
大丰海港新城半岛温泉酒店(五星级)景观绿化工程项目的土壤含盐量监测结果显示(表6-11),0~80cm平均含盐量改造前为0.705%(2010.5.12),改造后的2010.10.24降至0.225 %。
随着脱盐和培肥,土壤有机质由0.15%~0.22%提高到0.44%~1.04%;全氮由0.3%~0.5%增加到0.5%~0.7%。土壤速效养分,如水解氮、速效磷和速效钾均明显增加。(表6-12)
表6-11 大丰半岛温泉酒店土壤含盐量变化 (含盐量 %)
表6-12 大丰港新城土壤有机质和养分含量
图6-44 绿化工程景观效果 1
图6-44 绿化工程景观效果 2
三、华北滨海盐土的改土绿化效果
(一)天津滨海新区大港十米河
天津滨海新区大港东临渤海,是成陆仅1000年左右的退海之地。2007年国家林业局造林司确定大港十米河绿化带为沿海防护林建设工程体系天津样板段,面积为4.9万m2。
2007年8月按用于防护林建设的排盐、改土、施肥、种植同步的施工方法进行。2007年10月至2008年1月,总降雨量为17.2mm,不能形成土壤脱盐,只能通过灌溉冲洗促使土壤脱盐。经过四次不间断灌溉,总灌水量合320m3/667m2,土壤含盐量(0~60cm,10个点平均值)由0.99%降为0.28% ,两周年后降到0.16%(表6-13)。
表6-13 天津大港十米河防护林带土壤含盐量变化 (0~60 cm平均,%)
注:①洗盐前;②灌水2次;③灌水4次;④两周年后
大港十米河原貌
大港十米河改造后景观
图6-45 天津滨海新区大港十米河原貌及改造后景观
剖面D10洗盐前和洗盐2次、洗盐4次后的土壤剖面盐分分布与变化见图6-46。
图6-46 天津大港十米河(D10)土壤剖面含盐量变化
图6-47 绿化工程效果景观
(二)天津港保税区京门大道
天津滨海新区经济技术开发区于1985年在原塘沽盐场三分厂原址建区。京门大道连接着开发区和天津港。
2002年4月完成了天津港保税区京门大道北侧的景观绿化带工程(面积3.0万m2)。2008年12月土壤含盐量与盐分组成测定的结果显示,由于近7年的工程正常运行,排水脱盐效果明显,加上天津开发区完善的区域排水网络以及灌溉施肥,精心养管,京门大道绿化带土壤已经由滨海盐土(1m土体平均含盐量0.85%,NaCl占全盐71.4%)演变成为非盐化土壤(1m土体平均含盐量0.059%,NaCl在土壤盐分中的比例仅占14.2%),现已成为天津港保税区标志性景观大道。
表6-14 天津港保税区京门大道土壤盐分变化 (采土日期:2008.12)
图6-48 天津保税区京门大道绿化景观效果(2008年)
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