全 文 ：第 8卷 第 3期
2 0 0 0年 9月
生 态 农 业 研 究
Eco—agriculture Research
VoI 8
Sep．，
No．3
2 0 0 0
海河低平原盐渍区农业生态环境质量评价指征的研究*
毛任 钊 刘 小京
(中国科学院石家庄农业现代化研究所 石家庄 050021) ‘ —————————————————————— ———
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抽 叠 农业生态环境质量的评价需要建立适 宜的指征和 阐值，指征是 环境 可量测 的属 性，闻值
可定义为指征的水平 ，提供评价 的基墁 。海河低平原盐渍区处于脱盐和积盐过程的相对罩衡阱段，
水土质量变化始终制约农业 生产 的发展。根据 儿 种标 准从众 多属性指征 中研选 出导应用于监捌
环 境变化 的关键性指征 并加 以解释，地下水 水位、水质 、土壤 电导率 等属 于指 示盐渍化的趋势指
征 ，土壤质地、结持性、颜色等可作 为形态学状态指征 ，井推荐较为通用 的土壤形惫特征简 易鉴别
法 。
~lliq指征 查兰兰查 丝 塑 翌堡韭
Study ●- t■e Indicators for~ sessment of quality ia saline region of Lower
Halite Platm．Mao Renzhao，Liu Xiaojing(Shiiazhuang Institute of,agricultural Modernization、
CAS，Shijiazhuang 050021)，EAR，2000，8(3)：59~ 62
Abstract The establishment of adapted indicators and thresholds is an essential component of the
evaluation of tal quality．The indicators are measurable attributes of environ—
ment，and the thresholds may be defined as levels of indicators and can provide the baseline of 8s—
sessment．There is a stage of relative balance be tween the process of desalinization and salt aCCU—
mulation in Lower Haihe Plain，therefore the development of agro—product is always controlled by
the change of soil and water quality．According tO 1I selected criteria，Et set of key indicators which
is easy tO use was chosen and interpreted ftom many candidate indicators．The trend indicators re—
fleeting the safinization include groundwater table ，water quality，soil EC and so on，and the condi
tion indleators contain soil texture，consistence and color．In addition，the simple and more common
determination method for soil morphological features was recommended．
Key words Indicators，Agro—ecoenvironment，Saline region，Lower Haihe Plain
随着人口、资源、环境矛盾的日益突出．未来 自然资源可维持人类活动能力 的研究正受到
全球愈来愈多的关注。美 国、加拿大、澳大利亚等国家 已相继开展区域和国家尺度生态环境评
价或可持续农业项 目研究“]，其中把建立不同尺度的指征和阈值作为环境状况评价的前提和
基本 内容。海河低平原盐溃区濒临渤海 ，地表水少 ，地下水成 ，土地盐溃化 ，水土质量的监测和
评价关系到该区域农业的发展。为此参照澳大利亚科工研究组织有关方法和经验 ，探讨并选择
适用于该区的农业环境质量评价指征。
· 澳太刺亚国际农业矸究中 6"(ACIAR)资助项目(I WR1／05／07)~1 九五 国家科技攻关项目(96004．OI．09)部分研究灯窖
收稿 日期：1999—08~04 改回日期：2000一O2—18
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60 生 态 农 业 研 究 第 8卷
1 农业生态环境评价指征涵义及选择
1．1 农业 生态环境评价 指征涵 义
环境变化可通过田间观察、取样检测、遥感或比较资料等途径来监测，与环境变化相关的
流域“健康 概念始见于澳大利亚所开展的 土地保护 项 目。健康(Health)涵义上并不象医学
范畴那样明确 ，它是一个设想的综合质量评价 目标，指“一个可行的、自持续的、与人类对景观
持续利用和居住条件相协调的状态 。在理解环境过程及其成 因的前提下建立和开发模
型，是解决有关环境变化预报问题的正确途径 ，它要求实验工作 ，然后把预测值和实测值 比较 。
可是当模型数据的获取受到收集工作强度和费用的限制时，在区域和流域尺度使用模型来指
示土水状况趋势显然不实际，如果能够识别出 1套与环境过程直接有关的既标准而又简化的
指征 ，那么将较容易记录、解释和评价环境现状及趋势。指征是环境可量测的属性 ，可被定义
为 用于量测一个已知现象或过程变化的变量 “，它选 自一系列适当的属性并可被单独或组
台用于环境状态描述和评价 。理想状况下每个指征能够精确描述一个特殊环境过程 ，并指示那
些已经发生或未来也许发生的欲想的或不愿有的变化 。监测评价需要可靠的指征和相应的
阚值 ，阈值可被定义为指征的水平 ，提供评价的基线 。指征可概括为顺从指征(评价与以前定义
的条件或可接受的界限值偏差)、诊断指征(辨别与可接受的界限值偏差的原因)和预警指征
(指示原状态即将下降或退化)3类。顺从指征又分为状态指征和趋势指征 ，前者定义相对于
预想状态的系统状态，后者用来捕捉环境的短期变化，如周期性的、季节的变化 。
1．2 农业生{螽环境评价指征选择
农业生态环境评价指征的选择常受个人直觉、经验 、意图、当地知识水平、有效资料、资金
等限制而有偏颇，因而应有相应原则限制 ，且必须考虑当地条件及可接受的界限。根据区域水
盐平衡、水盐调控盐渍改 良实践，按照 11个标准0 从众多属性中选 出 1套水土质量关键指征，
其中土壤颜色 、质地和结持性是状态指征 ，地下水埋椿、地下水电导率、钠吸附比、硝态氮、土壤
电导率、土壤 pH 和速效磷等属趋势指征。不同指征在不同尺度和复杂程度上反映不同的问
题，具有不同针对性和等级阈值 (见表 1)。
表 1 土壤与地下水农业生杏环境评 价指征的謦缀阐值
Tab、1 Threshold guideline for assessment indicators of
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*s、L、SL、LS．IC、scL分别表示砂土 、壤土、砂质壤土、壤质砂土，砂质牯壤土、轻帖土。
2 水土质量评价指征
表征土壤状况 的指征可分为形态描述性和分析数据性指征 2类。通过校正定性观察和对
应的测量值可较好地估计形态属性，故形态指征在评价土壤条件时最简单通用，具有快速系统
地原位测定、评价和记录土壤属性的优点。可视的形态属性易由农民、土地管理者和科学家用
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第 3期 毛任制等 ：海河低平原盐渍 区农业生态环境质量评价指征的研究 61
于土壤状况及其变化的判断。土壤质地是砂、粉、粘粒在土层中组成比例的量测 ，是关键代用指
征之一，常被用来估测萎焉点含水量，判定根系生长及水运动的限制层 为使操作接近国际通
用标准，推荐澳大利亚的质地和结持性鉴别方法 (见表 2～3) 砂壤和壤土 (相当于卡庆斯基
表 2 土壤质地鉴定方法 (湿球法)
Tab．2 Determ ination of soit texture from behnvior of a moist bolus
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分 类 的轻壤 和 中壤)含水量上 限分别 为 表3 土壤结持性测定标准
0，24m ／m 和0．25m ，m。，植物有效水为 !：!!!!!!：!!：竺!竺：竺!! 竺 ：!： ：!! !：!!：
0 14m3／m3,但其前者毛细管水强烈上升 兰； ： 兰羔茎兰墨兰 ! 墨兰 兰：
高度为z 2m，后者为 ．7m。砂壤对返盐最 嗤嚣； ÷ 獐 受 黻：篓瓣
为敏感，但耕性良好；表层质地越粘重．耕 S oft (Fc rLa ble 曼辇 墨嚣 罱嚣笔 ”
性越差；若土体存在较厚粘土层，浅层地下 盏等碰(V“er y紧flT甚；m 霉 矗著不能捏 昌蓉掘坑 奇
水上行受抑．但可阻碍盐分淋溶，可见指征 量塾 递鲨：竺三 ： 兰! 盔叠 墨竺
和阈值有其针对性 。土壤结持性又叫断裂 干测(湿制)· 括号内致字为“ 止[顿一 表示的施山{fi范咐
阻力 ，能确定各种限制性层次，与质地和结构联系密切．是田间易于观察的性征 砂土呈橙散结
持性 ．而壤土和粘质壤土结持性差异较大 ，可分属于疏松一较坚硬等级
本实验仅选择室 内分析的 3项与盐化及肥力有关且易获取的土壤化学属性指征 土壤 电
导率 (Ec)、pH和速效磷，其中测定土壤电导率(dS／lit J和 pH用 1：5土水比浸提液 土壤电导
率便于测定 ，而国内习惯应用土壤垒盐量 (Ts)，可根据该区 2者之间直线回归关系式换算 ]
过高的土壤 pH含量，如超过 8．5，其指示为碱化性质；近年随着土壤表层脱盐 ，土壤碱化危害
逐渐加重 盐渍区的土壤 P素极为贫乏 ．P肥施用关系到 N 素肥效提高植物抗旱耐盐性．若 P
素含量>18mg／kg则旋 P几乎无效。对作物和植物而言 ，土壤盐害程度的划分 固质地不同而
异 ，同一盐害等级土壤质地愈粗则阎值愈低，如砂土 中的中度敏感植物耐盐阔值为 0 31～0 6
dS／m，明显低于粘土 0 61～L 1 5dS／m。颜色是识别和评价土壤最为有用的特征，描述时最好
用 芒塞尔色卡 ，它可把颜色按 3个坐标定位，即表示为色彩 (Hue)、亮度(Lightness)和色饱和
度 (Chroma) 海河低平原冲积土颜色较单一 ，可仅考虑其对盐渍类型的指示作用，如以氯化物
为主的“油碱”离子吸湿性强地表颜色呈灰黑棕色，而以硫酸盐为主的“面碱”地表颜色泛白。
该区土壤的形成和盐渍化发生演变均受地下水水位 、水质的影响和控制 ．地下水水位是气
候、地形 ，特别是灌排活动影响下变动非常灵敏的因素之一 ，因而是人工调控水盐运动的主要
方面和水盐均衡 的重要指征。农区地下水水位受降雨补给和旱季开采灌溉的影响．从 中国科学
院南皮生态农业试验站等试区多年监测数据分析 ．在 目前采补强度下 ，淡水区周年降深变动约
为 3m，咸水区变幅<2m。地下水水位降深大时对该区土壤脱盐有利，但若调控幅度过大 ．反而
可能引起海水倒灌，使农田环境更加恶化；地下水埋深>6m时农田灌溉开采机械能耗强度增
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62 生 态 农 业 研 究 第 8卷
大 。故年均埋深 4．5～6m为佳 盐渍土面积减少且盐化程度减轻 ，但脱盐过程中有些地段出现
土壤碱化现象，这是严重的退化过程 ，成因与水质有关 地下水 电导率值为易量测的指征 ，可用
其换算矿化度。地下水钠吸附比(SAR)可指示水质是否能引起土壤碱化 研究表明，随着水质
矿化度的提高，土壤碱化的可能性减小，故劣质水的钠吸附比阈值较高。土壤保持和释放营养
元素的能力因土而异，近年部分农田 N肥施用过量 ，N素极易淋失进入地下水。硝态氮用作衡
量化肥污染(水体)环境的指征之一 ，其阈值 尚需检验确定。
3 小 结
农业生态环境质量的变化评价需要建立适宜的指征和阈值，指征为环境可量测的属性。状
态指征和趋势指征是评价环境状况的关键因子，状态指征定义系统状态，相对较稳定；趋势指
征用以捕捉环境的短期变化，海河低平原盐溃区处于脱盐和积盐过程相对平衡阶段，可用 l套
易于获取的关键性指征监测水土环境变化 。水位、水质、土壤 电导率、pH等属于指示盐渍化的
趋势指征；土壤质地、结持性等可作为形态学状态指征。
参 考 文 献
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mg，l996．75
欢 迎 订 阅 2001年 《中 国 林 业 》
‘中置#业)是由国家林业局主办的踩音性月刊 ．设有高屠论坛 、蒜业豌簟 、天I盎裤恨护、国土绿化 、关注生态、算也天I-、
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欢 迎 订 阅 20O1年 《中 国 农 业 文 摘 — — 土 壤 肥 料 》
t中国表业支抽——土薯息辑墁 由中目农业科学豌科技文献信息中心主办曲文献检索刊物，设有土壤谓查与稍圈 ．土
壤发生与分类、节求{l{匮、土壤物理 、土壤化学、土壤生物学、土壤肥力、土壤改良、水土保持、土壤污染与环境保护 、植物营养
及生态等栏目．本刊为双月刊 ．每期定价 7．∞ 元，全年 ‘2．∞ 元，邮炭代号，18-124，全国各地部局均可订腰．蔫订者可 敕
至奉刊补订 ，堆址 ：(100081)北京白石矫路 3O号中国农业科学院辞技丈敖信息中心‘中国农业文摘——土壤肥料)犏辑部 ．
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