南京土壤所在海岸带水盐过程研究方面取得进展

学术   2024-12-07 07:50   广东  

来源:中国科学院南土所(2024年12月5日)

揭示海岸带多尺度水盐过程是土壤盐渍化防控与障碍消减的重要前提。在以往研究中,多认为滨海地区匡围造成海岸线的前进与咸淡水界面向海推移,进而影响海岸带生态系统土壤盐渍化进程。然而在淤泥质海岸,对上述机制的证实与尺度效应的剖析尚缺乏系统研究报道。

针对我国东部典型海岸带生态系统,中国科学院南京土壤研究所姚荣江团队俞烜副研究员采用小时尺度高分辨率土壤与地下水监测和年际尺度水盐运移模拟实验相结合的方法,基于OpenGeoSys模型探讨了区域尺度海岸带土壤与地下水盐运动规律。研究发现:在层状非均质海岸带含水层,前后跨度16年的实测数据证实了滩涂匡围引发海水入侵的现象,采用变密度流与溶质运移耦合数值计算方法揭示了岸线推进过程中分层水盐运移特征,该结果表明滩涂匡围需要考虑土壤质地的空间异质性,可有效管控咸淡水界面与盐分迁移扩散。针对农田-鱼塘种养复合生态系统,研究团队基于多尺度土壤水盐原位观测和农田灌排监测数据,结合种养前后的土壤物理属性变化,厘清了滩涂种养、灌排管理等人为因素主导下土壤盐分演变过程,明晰了水平和垂向海水入侵引发土壤盐渍化的驱动机制,为滨海围垦区退渔复耕和土壤盐渍化防控提供科学依据。

以上研究成果发表在Journal of Hydrology和Agricultural Water Management上,得到了国家自然科学基金面上项目、中国科学院战略先导专项和南京土壤研究所“十四五”自主部署项目的资助。

论文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S002216942400413X?via%3Dihub

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378377424005158?via%3Dihub

图1  不同滩涂匡围情景下地下水盐分分布

图2  海岸带生态系统土壤水盐演变过程


中国科学院院士朱永官带领一群“土壤高级玩家”,一同创作出了本部集科学性、趣味性和前瞻性于一体的科普著作——《鲜活的土壤》,以科研者的视角和深入浅出的笔触,向大众讲述了土壤的本质、功能、土壤污染问题以及由此带来的粮食安全问题等人们关心和感兴趣的话题。

书中不仅涵盖了土壤的形成、分类、功能等基础内容,还深入探讨了土壤与生态环境、人类健康、文明演变进程等方面的紧密联系。用丰富的科研数据与成果揭示了土壤作为农业生产之基、生态系统之本的不可替代作用,更强调了在当前全球环境变化与资源约束加剧的背景下,科学合理地利用土地资源,对于维护国家粮食安全、促进生态平衡、实现经济社会可持续发展乃至推动人与自然和谐共生的战略价值。


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《土壤盐渍化的诊断、评估、减缓与适应技术指南》由联合国粮农组织 / 国际原子能机构粮食和农业核技术联合中心水土管理和作物营养科专家穆罕默德·扎曼、李恒所著。著者长期致力于改善土壤、水资源与肥料管理的生产实践,为促进国际社会农业积极适应气候变化做出了贡献。



该书回顾了全球土壤盐渍化的历史和治理成败经验,旨在制定盐度和钠化度的评估技术规程,完善盐渍化土壤的缓解和适应措施,创新和推进核技术和同位素技术等的应用,为可持续地利用盐碱地提供可行性方案。该书具有先进性、指导性和实用性,能够切实解决生物盐碱农业所遇到的实际问题。该书可为进行景观和农田土壤盐渍化评估和诊断,利用核技术和同位素技术制定边际土壤可持续利用战略的技术研究人员、一线管理人员提供参考和借鉴。


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该书由赵英博士和张斌博士组织,邀请了诸多从事土壤物理研究的中青年工作者共同翻译。他们花费很大精力把该教材引进国内,可使更多的科研人员系统了解土壤物理学,对推动我国土壤物理学的发展意义重大。


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