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南京土壤所在海岸带水盐过程研究方面取得进展

2024-12-05 分享到:

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 HydrologyAgricultural 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:12


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