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风积沙的化学成分和可溶盐-风积沙路基防沙设计与施工

【摘要】:我国沙漠地区,由于沙的起源和所处的自然地理条件不同,风积沙的化学成分在各个沙漠以至每个沙漠的不同地区会有明显差异。表1-17 我国沙漠沙的有机质和碳酸盐分析研究风积沙的化学成分,不但在认识沙的成因上有意义,而且在治理沙漠时也是极为重要的。了解到沙的化学成分和数量,便可确定沙中容易为植物所利用的呈溶解状态的营养物质是否够用,以及存在哪些对植物有害的物质。

我国沙漠地区,由于沙的起源和所处的自然地理条件不同,风积沙的化学成分在各个沙漠以至每个沙漠的不同地区会有明显差异(表1-14)。

表1-1 4 我国沙漠沙的全量化学组成

(续表)

此外,由风积沙的全量化学分析还表明,若流动沙丘得到固定,随着土壤的发育,其化学成分也会发生变化,表现为二氧化硅逐渐减少,而铁铝氧化物明显增加。如毛乌素沙地在流动沙丘1.5 m深的剖面内,SiO2的含量均在80%以上;半固定沙丘表层该含量降低为77%,在固定沙丘则减到65%以下;反之,流动沙丘的铁铝氧化物含量为8%~12%,半固定沙丘和固定沙丘表层该含量可增至15%~20%。这种情况既与植物生长后矿物风化有关,也有细土物质不断沉积的影响。

我国沙漠沙的易溶性盐分析表明,沙漠沙中的盐分含量是不高的,除西部荒漠地带的部分地区外,流沙中无盐渍化特征(表1-15)。在盐分组成上,阴离子一般以硫酸根(SO24)和重碳酸根(HCO3)为主,氯根(Cl)的含量在东部干草原和中部半荒漠地带的风积沙中都不高;阳离子的组成主要是Ca2+碱金属。在流动沙丘的自然固定和成土过程中,易溶盐分逐渐积累起来。我国荒漠地带的半固定沙丘和固定沙丘含盐量可达0.2%以上,已达到盐渍化程度(表1-16)。

表1-15 中国沙漠的可溶盐分析

(续表)

注:表中数据来自中国科学院兰州沙漠研究所中心试验室分析,“—”表示未检验此项指标。

表1-16 不同地区、不同类型沙丘易溶盐平均含量

碳酸盐含量方面,分析结果(表1-17)表明,我国干草原地带的沙丘沙,剖面无碳酸盐积累。如浑善达克沙地和科尔沁沙地的样品分析,一般均不含碳酸钙,或仅见痕迹;半荒漠和荒漠地带的沙中有较丰富的碳酸钙,加盐酸后有起泡反应。碳酸盐的最大含量在表层,这是由于蒸发作用的结果。沙漠沙的有机质含量低,流动沙丘沙的表层含量仅为0.020%~0.23%;半固定沙丘沙表层含量为0.2%~0.8%;固定沙丘沙表层含量有的可增至1%以上。臭柏植物群丛下的固定沙丘表层有机质含量甚至可达4%。

表1-17 我国沙漠沙的有机质和碳酸盐分析

研究风积沙的化学成分,不但在认识沙的成因上有意义,而且在治理沙漠(尤其是固沙造林)时也是极为重要的。了解到沙的化学成分和数量,便可确定沙中容易为植物所利用的呈溶解状态的营养物质是否够用,以及存在哪些对植物有害的物质。根据我国甘肃民勤等地的研究,一般来说,盐渍化土壤根栖层全盐量为0.5%~0.7%时,一般树种不宜造林。其原因主要是该种土壤中含有有害盐分氯化钠和硫酸镁。当氯离子含量在0.08%以上,或镁离子含量超过0.03%时,植物生长就要受到严重抑制。