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由于滨海地区地下水埋深较浅,且矿化度较高,滨海地区产生了大面积的盐渍化土壤。盐渍化土壤是当地生态恢复的重要阻碍。以天津为例,天津滨海地区淡水资源缺乏,地下咸水资源丰富。如果能开发出有效利用当地浅层地下咸水的技术,对于缓解滨海地区用水压力和生态景观建设具有重要意义。 本文以浅层地下咸水的生态化利用为研究目标,通过构建室内实验装置,设计低温蒸发装置,对不同土质类型的实验土壤以及不同低温蒸发温度进行实验研究。本文连续监测了土壤水分、水势、温度、电导率在低温蒸发装置作用下的运移规律,分析了4个监测指标的相关关系,探究了低温蒸发装置增加土壤水分以及延缓土壤盐分积累的效果。实验结果表明: 1、在低温蒸发条件下,壤土、砂土及粘土温度均呈周期性波动。其中,砂土受低温蒸发装置影响最为明显,壤土底层温度高于表层,且差异较大。砂土的土壤水分含量最高且波动幅度大,粘土水分含量次之,壤土最低。因粘土为原状盐碱土,所以粘土电导率高,实验中粘土底层土壤电导率呈下降趋势;砂土电导率呈非线性变化,壤土电导率最低且变化小。3种土质的土壤水势在低温蒸发装置开启后降低,关闭则升高,且底层土壤的水势低于表层。 2、在4个预设温度条件下,壤土底层土壤水势低,表层土壤水势高;土壤底层靠近低温蒸发装置处温度高于表层,土壤各层温度最大值随预设温度升高而升高;土壤各层电导率波动幅度小且基本保持不变。受温度梯度和水势梯度的影响,土壤水分含量在10 cm深度处最高。 3、通过相关性分析,可知土壤水分、水势、温度具有强相关关系,而它们与电导率的相关性非常弱。由于温度过高会对表层植物的生长产生不利影响,本文综合比较了4个温度条件下表层土壤温度、含水量变化以及植物最高耐受温度,筛选出45℃为最适宜的低温蒸发温度。通过比较土壤水溶性盐总量在装置运行前后的变化,表明低温蒸发装置能够有效延缓土壤表层盐分积累。